Valtameren ylittävät merenalaiset viestintäkaapelit. Televiestintälaki

25. syyskuuta 1956 ensimmäinen transatlanttinen puhelinkaapeli otettiin käyttöön. Tässä on pieni FAQ aiheesta, miksi Internet ei tähän päivään asti elä taivaalla, vaan veden alla.

Miksi teleyritykset eivät käytä satelliitteja kaapelien sijaan?

Satelliitit ovat erinomaisia ​​joihinkin tarkoituksiin: niitä voidaan käyttää alueilla, joilla ei ole valokuitukaapeleita, ja ne voivat lähettää tietoa yhdestä pisteestä useisiin muihin.

Bitti bitiltä tiedonsiirrossa ei kuitenkaan ole mitään parempaa kuin optinen kuitu. Tällaiset kaapelit voivat lähettää O Suuremmat datamäärät pienemmillä kustannuksilla.

Satelliittien kautta kulkevan kansainvälisen liikenteen määrää on vaikea tietää tarkasti, mutta voimme sanoa varmasti, että nämä määrät ovat erittäin pieniä. Yhdysvaltain liittovaltion viestintäkomission julkaisemat tilastot osoittavat, että satelliitit muodostavat vain 0,37 % Yhdysvaltojen kaikesta kansainvälisestä kapasiteetista.

Okei, entä älypuhelimeni, käyttääkö se langatonta dataa?

Kun käytät puhelinta, siirrät tiedot langattomasti vain ensimmäiseen viestintätorniin, joka välittää dataa maalla tai veden alla.

Kuinka monta merenalaista kaapelia on yhteensä?

Vuoden 2017 alussa ympäri maailmaa oli käytössä noin 428 merenalaista kaapelia. Määrä muuttuu jatkuvasti, kun uusia kaapeleita kytketään ja vanhoja poistetaan käytöstä.

Miten ne toimivat?

Nykyaikaisissa merenalaisissa kaapeleissa käytetään, kuten edellä totesimme, valokuitutekniikkaa. Sähköinen signaali muunnetaan mikrolaserien lähettämäksi valoksi ja lähetetään suuret nopeudet kuitua pitkin toisessa päässä olevaan vastaanottimeen, joka puolestaan ​​muuntaa valon takaisin sähköiseksi signaaliksi.

Ovatko he lihavia?

Itse kaapeli, mukaan lukien käämi, on suunnilleen sprinkleriletkun paksuinen. Ja kaapeleiden sisäosien paksuus, joiden kautta signaali välitetään, on verrattavissa hiuksiin.

Kaapelin sisäiset kuidut on päällystetty useilla eriste- ja suojamateriaalikerroksilla. Rannikkovyöhykkeellä olevat kaapeliosat peitetään lisäkerroksilla lujuuden lisäämiseksi.

Merenalainen kaapeli osassa: 1. polyeteeni; 2. "mylar" -nauha; 3. kierretty teräslanka; 4. alumiininen vedeneristysosio; 5. polykarbonaatti; 6. kupari- tai alumiiniputki; 7. hydrofobinen täyteaine; 8. optiset kuidut. Kiitos Wikipedia

Ovatko kaapelit todella valtamerten pohjassa?

Joo. Lähempänä rantaviivaa ne asetetaan maan alle vaurioiden välttämiseksi, minkä vuoksi ne eivät näy rannoilla.

Tietenkin kaapelit tulee sijoittaa merenpohjan turvallisimmille alueille, joissa ei ole vikoja, kalastusalueita, alueita, joissa laivat laskevat ankkureita ja muita kaapelin vaaroja. Merenalaiset kaapeliyhtiöt kertovat avoimesti kaapelien sijainnista tahattomien vaurioiden todennäköisyyden vähentämiseksi.

Syökö hait niitä?

Haiden aiheuttamat kaapelivauriot ovat yksi median myyteistä. Tästä on tullut suosittu artikkelien aihe, kun hait ovat hyökänneet kaapeliin muutaman kerran aiemmin. Nykyään ne eivät ole suurin uhka kaapeleille. Kaapelit kuitenkin vaurioituvat usein, keskimäärin yli 100 kertaa vuodessa. Harvoin kuulet vaurioista, koska monet tämän alan yritykset omaksuvat "lukuturvallisuus" -lähestymistavan: kunnes kaapeli on korjattu, datavirta, jonka sen piti palvella, jaetaan muiden kaapeleiden kesken.

Mikä on kaikkien kaapeleiden kokonaispituus?

Vuodesta 2017 lähtien kaikkien aktiivisten kaapelien kokonaispituus on noin 1,1 miljoonaa kilometriä.

Jotkut kaapelit ovat hyvin lyhyitä: CeltixConnectin Irlannin ja Iso-Britannian välinen kaapeli on vain 131 kilometriä pitkä. Muut kaapelit voivat olla uskomattoman pitkiä, kuten Asia America Gateway -kaapeli, joka on 20 000 kilometriä pitkä.

Anna minulle kartta

Miksi joidenkin maiden välillä on monia yhteyksiä, kun taas toisten välillä ei ole ollenkaan?

Katsotaanpa ensin lainausta Henry David Thoreausta:

Keksintömme ovat yleensä kuin houkuttelevia leluja, jotka kääntävät huomiomme pois siitä, mikä todella merkitsee. Meillä on kiire rakentaa magneettista lennätintä Mainesta Teksasiin, mutta Mainella ja Teksasilla ei ehkä ole tärkeitä tietoja lähetettäväksi tämän lennätin kautta.

Euroopassa, Aasiassa ja Latinalainen Amerikka vaihtaa jatkuvasti suuria tietomääriä Pohjois-Amerikan kanssa. Koska Australia ja Latinalainen Amerikka eivät vaihda tietoja tällaisissa määrissä, niiden välillä ei ole kaapeleita. Mutta jos kaapelit ilmestyvät, tiedämme, että siellä tapahtuu jotain mielenkiintoista :)

Kuka omistaa kaapelit?

Perinteisesti kaapelit omistivat teleyritykset, jotka muodostivat konsortion kaapeleiden käytöstä kiinnostuneista. 1990-luvun lopulla syntyi uusien yritysten virta suuri määrä yksityiset kaapelit, joiden teho myytiin käyttäjilleen.

Nykyään on sekä yksityisomistuksessa että konsortion omistamia kaapeleita. Suurin muutos kaapeloinnissa on tapahtunut sitä tekevien yritysten tyypissä.

Sisällöntuottajat, kuten Google, Facebook, Microsoft ja Amazon, ovat suuria sijoittajia kaapeliliiketoiminnassa. Yksityisten operaattoreiden, kuten sisällöntuottajien, käyttämän tehon määrä on ylittänyt viime vuodet Internetin runkoverkko-operaattoreiden toimittaman virran määrä.

Kuka näitä kaapeleita käyttää?

Sinä esimerkiksi. Merenalaisen kaapelikapasiteetin käyttäjät - erilaiset ihmiset sekä yritykset, hallitukset, matkapuhelinoperaattorit, monikansalliset yritykset ja sisällöntarjoajat. Jokainen, jolla on Internet-yhteys, käyttää jo merenalaisia ​​kaapeleita laitteesta riippumatta.

Kuinka paljon tietoa he voivat välittää?

Kaistanleveys Kaikki kaapelit ovat erilaisia. Uudet kaapelit voivat kuljettaa enemmän tietoa kuin 15 vuotta sitten asennetut. Käyttöön valmistellaan oleva MAREA-kaapeli pystyy siirtämään dataa 160 terabitin sekunnissa.

Nykymaailma on yhteydessä toisiinsa sähkopostilla ja Internet, puhelin ja faksi, ja kaikki tämä ei mene vain satelliitin kautta. Viisi kuudesta puhelusta ja viestistä menee langan yli.

Syvällä valtamerten pohjalla on monia monijohtimia kaapeleita, joiden paksuus on yhden hiuksen säikeen eli valokuitu, ja miljoonia kilometrejä tällaisia ​​kaapeleita vedetään pitkin katkennutta merenpohjaa. Nämä kaapelit houkuttelevat oudolla tavalla nälkäisiä haita, ja seurauksena on verkkovaurioita.

Kun linjat katkeavat, yksi maailman edistyneimmistä aluksista, Atlantic Guardian, kutsutaan paikalle. Ilman häntä langallinen maailmamme ei voisi olla olemassa. Sen miehistö vastaa 40 kaapelireitin ylläpidosta Englannin ja New Jerseyn, Newfoundlandin ja Ranskan, Rock Islandin ja Espanjan välillä. Nopeus ja luotettavuus - erottuvia piirteitä tämän aluksen aallosta riippumatta Atlantin turpoamisasteesta. Miljoonia dollareita menetetään verkon katkosten vuoksi, ja tiimillä on valtavasti psykologinen paine tehtäviä suorittaessaan.

Kaapelialus rakennettiin Vander Giessen Yardsin telakalla Rotterdamissa Hollannissa vuonna 2001, ja sen omistaa Global Marine Systems. Sen tehtävänä on kuituoptisten tietoliikennelinjojen asennus ja jatkohuolto. Hankkeen hinta on 50 miljoonaa dollaria. Tämä alus ei pelkää Pohjois-Atlantin aaltoja.

Matalissa vesissä kaapeli vaurioituu trooleja tai muita pyydyksiä vetävien kalastusalusten takia. sitä paitsi suuria laivoja ne pudottavat ankkurin sinne, missä niiden ei pitäisi ja vahingoittavat kaapelia. Vedenalaiset virrat, salmet ja laskuvedet aiheuttavat hankausta, joka ajan myötä repii kaapelin. Alus on varustettu kahdella atsipodilla, mikä mahdollistaa helpon ohjaamisen avaruudessa, lisäksi sitä on jopa miellyttävä ohjata. Lähes mikään ei ole muuttunut vuosikymmenten aikana, vain kaapelin kuori ja täyttö.

Kaapeli nostetaan nostureilla, vinsseillä ja lohkoilla. Tämä saattaa tuntua yleisimmältä toimenpiteeltä, mutta se ei ole sitä. Alus saapuu likimääräiseen vauriokohtaan satelliitista saatujen koordinaattien mukaan. Sitten se vapauttaa "pehmeän koukun" ja kiinnittää kaapelin pohjasta. Sitten leikkuukoukku lasketaan alas laivan liikkuessa kaapelia pitkin, jonka terävät terät leikkaavat sen, koska viallista kaapelia ei voida nostaa leikkaamatta. Kun leikkaus on tehty, alus siirtyy kiinnittämään katkaistua kaapelia toiselle puolelle ja nostamaan sen alukseen. Kaapelin nostamisen jälkeen se varmistetaan ja testataan sen varmistamiseksi, että se on hyvässä kunnossa vioista lähtien. Kaapelin pää on tiivistetty ja heitetty laidan yli, mikä varmistaa poijun, jotta se on helpompi löytää. Kaapelin toinen puoli kääritään ja tarkastetaan ja havaitaan vaurioita. Jokaisen toimenpiteen aikana alus ohjaa automaattisesti ja pysyy paikallaan annettu piste, kiitos laivaan asennetun satelliittinavigointijärjestelmän (GPS). Kaiken kaikkiaan on yksi järjestelmä aluksen anturit ja peräsimet, joiden avulla alus voi säilyttää vakauden aaltojen aikana tai liikkua tiettyyn suuntaan. Kaikkea tätä ohjaa tietokone. Koneessa on myös robotti kaukosäädin"Atlas-1". Se pystyy liikkumaan toukkajäljillä merenpohjaa pitkin nopeudella 4 km/h, etsimään ja kaivamaan kaapeleita ja lähettämään sitten kuvan alukselle korkea resoluutio tehdä päätös. Atlas-1-robotti on varustettu joukolla instrumentteja, erilaisia ​​kameroita ja valoja - nämä ovat lentäjän "silmät" merenpohjassa.

Laivassa on erikoisolosuhteilla ja varusteilla varustettu paikka, jossa juotetaan mikroskooppisia kuituoptisia kaapelisäikeitä. Siellä työskenteleviä ihmisiä kutsutaan "sidoksiksi", vaikka heiltä kuluu noin päivä vaurioiden korjaamiseen. Kaiken tämän jälkeen kaapeli liitetään kytkimeksi ja testataan kahden solmuaseman välillä. Jos lähetystesti onnistuu, kaapeli asetetaan takaisin veteen erittäin huolellisesti. Robotin avulla on mahdollista upottaa kaapeli meren pohjaan. Se tuottaa voimakkaan suihkun, joka muodostaa kaivon. Ja sitten kaapeli lasketaan tähän kaivantoon.
Ei vielä kehitetty miehittämättömiä ajoneuvoja Kaapelien korjauksessa on aina kovaa mutta palkitsevaa työtä kaapelilaiva Atlantic Guardianille.

Kaapelilaivan "Atlantic Guardian" tekniset tiedot:
Pituus - 120 m;
Leveys - 18 m;
Uppouma - 3250 tonnia;
Voimalaitos - diesel-sähköinen, teho 9656 hv. Kanssa.;
nopeus - 15 solmua;
Itsenäisyys - 50 päivää;

Merenalaiset kuituoptiset tietoliikennelinjat (FOCL) ovat maanosien välisiä runkoverkon tiedonsiirtokanavia – 99 % kaikesta mantereiden välisestä maailmanlaajuisesta Internet-liikenteestä kulkee merenalaisten kuituoptisten viestintälinjojen kautta. Mutta niitä käytetään myös tarjoamaan Internet-yhteys syrjäisille alueille, joilla on vielä vaikeampaa laajentaa maanpäällisiä kuituoptisia linjoja. Huolimatta vedenalaisen optiikan korkeista kustannuksista (noin 40 tuhatta dollaria / 1 km verkkoa), tämä alue kehittyy erittäin aktiivisesti Venäjällä. Siten Kaukoitä saa pian nopean Internetin Sakhalin-Magadan-Kamchatka-kuituoptisen linjan ansiosta.

Vedenalaisia ​​kuituoptisia linjoja käytetään tiedon siirtämiseen pitkiä matkoja veden alla. Näin ollen maanosien väliset puhelin- ja Internet-verkot rakennetaan merenpohjaa pitkin vedenalaisten valokuitulinjojen avulla. Tämän tyyppinen viestintä on tällä hetkellä tehokkain ja luotettavin, koska langatonta viestintää niin pitkiä matkoja ei voida suorittaa. Lisäksi tiedonsiirto riittävän suurilla nopeuksilla on nykyään mahdollista vain kuituoptiikan kautta. Siksi noin 99 % kaikesta maailmanlaajuisesta Internet-liikenteestä mantereiden välillä kulkee vedenalaisten kuituoptisten linjojen kautta.

Vedenalaisten kuituoptisten linjojen edeltäjät olivat sukellusveneiden koaksiaalilinjoja. Ensimmäinen merenalainen kuituoptinen viestintäkaapeli laskettiin jo vuonna 1985 Kanarian saaret. Ja ensimmäinen merenalainen kaapeli, joka yhdistää Euroopan ja Amerikan, laskettiin vuonna 1988. Se oli ensimmäinen transatlanttinen optinen puhelinkaapeli (TAT-8). Siitä lähtien tällaisten kuituoptisten viestintälinjojen kokonaispituus maailmassa on ollut yli miljoona kilometriä. 1900-luvulla kaapeleita vedettiin pitkin merenpohjaa ja valtameren pohjaa, mutta nykyään ne haudataan pinnan alle laivojen (pääasiassa ankkureiden) ja sukellusveneiden aiheuttamien vaurioiden välttämiseksi ja niiden käyttöiän pidentämiseksi. Siksi matalassa vedessä kaapeli haudataan mahdollisimman syvälle. Kaapeleiden kaivoja kaivetaan voimakkaalla vesisuihkulla, harvoin (vain matalassa vedessä) - kaivinkoneilla.

Vedenalaiset kuituoptiset linjat mantereiden välillä

* Mitä paksummat viivat, sitä suurempi suoritusteho.

Kaapelin asennus suoritetaan erikoisaluksilla - kaapelinlaskualuksilla. Vedenalaisia ​​valokuitulinjoja varten käytetään paksuja optisia kaapeleita, joiden paksuus on 7-10 cm. Lisäksi niissä on suojaava panssaroitu vaippa. Tällaisten viestintälinjojen kapasiteetin ja luotettavuuden on oltava korkea, koska vähintään 50 miljoonan asukkaan maan Internet-liikenne voi kulkea yhden kaapelin kautta.

Luonnollisesti vedenalaisten kuituoptisten linjojen asettamisen kustannukset ovat melko korkeat. Joten 1 km optisen kaapelin asentamisesta joudut maksamaan 40 tuhatta dollaria, joten pitkä transatlanttinen kaapeli voi maksaa jopa 120 miljoonaa dollaria 3 tuhannelta kilometriltä. Mutta jos otamme huomioon vedenalaisten kuituoptisten linjojen läpi kulkevan liikenteen määrän, saamme noin 15-20 tuhatta dollaria per 1 Mbit/s. Tällaisten verkkojen merkittävä haittapuoli on, että kaapelit kuluvat suhteellisen nopeasti, eikä niitä voida korjata - vanhojen tilalle on asennettava uudet. Siksi vedenalaisten kuituoptisten viestintälinjojen kustannukset ovat niin merkittäviä.

Venäjän vedenalaiset valokuitulinjat

Venäjä on jo toteuttanut useita hankkeita vedenalaisten kuituoptisten linjojen asentamiseksi. Siis 90-luvulla. XX vuosisadalla piirrettiin rivit "Tanska-Venäjä nro 1", "Venäjä-Japani-Korea", "Italia-Turkki-Ukraina-Venäjä". Totta, nämä viestintälinjat ovat päällä Tämä hetki ovat jo melko kuluneet ja niiden tiedonsiirtonopeus on suhteellisen alhainen - 560 Mbit/s.

Vuonna 2007 Sahalinille rakennettiin vedenalainen valokuitulinja mantereelle RF ja o. Sahalin. Linjan kokonaispituus on 214 km. Verkon kapasiteetti on 2,5 Gbit/s ja kaapelijärjestelmän maksimikapasiteetti on 40 10G kanavaa. Tämä kuituoptinen linja on osa Hokkaido-Sakhalin -projektia - vedenalaista kuituoptista linjaa Japanin ja Venäjän välillä. Tämä projekti pelaa iso rooli ei vain maallemme, vaan myös koko maailmalle, koska tämä valtatie mahdollisti liikenteen vaihdon Euroopan ja Aasian välillä, mikä aiemmin oli mahdollista vain pohjassa olevien moottoriteiden kautta Intian valtameri. Hokkaido-Sakhalin valokuitulinjan pituus on 570 km ja kapasiteetti 640 Gbit/s.

Tänä vuonna 2012 Venäjän federaation neljällä suurimmalla operaattorilla on globaaleja suunnitelmia kotimaisten vedenalaisten valokuitulinjojen kehittämiseksi. Kyllä, toukokuussa Tämä vuosi Operaattorit Rostelecom, VimpelCom (Beeline-tuotemerkki), MegaFon ja Mobile TeleSystems allekirjoittivat sopimuksen Sakhalin-Magadan-Kamchatka vedenalaisen valokuitulinjan yhteisestä rakentamisesta. Kesäkuun 9. päivänä aloitettiin merenpohjan tutkimus kaapelien laskemista varten. Sen odotetaan tapahtuvan jo syyskuussa 2012. tutkimuspapereita valmistuu, minkä jälkeen laitteiston valinnasta kilpailutetaan ja varsinainen kaapelin asennus alkaa.

Siten venäläiset operaattorit ja hallitus aikovat ratkaista laajakaista-Internetin ongelman sellaisilla Venäjän federaation syrjäisillä alueilla kuin Kamchatka ja Magadanin alue. Kaukoidän asukkaat saavat paitsi nopean halvan Internetin myös halvan digitaalinen televisio ja puhelin. Verkon kapasiteetin tulisi olla 8 Tbit/s ja kaapelien kokonaispituuden noin 2 tuhatta km. Toimittajat väittävät, että hanke valmistuu 2 vuoden kuluessa. Vielä ei tiedetä, kuinka kauan Sakhalin-Magadan-Kamchatka kuituoptisen linjan rakentaminen käytännössä kestää, mutta markkina-asiantuntijoiden mukaan operaattoreiden on kannattavaa saada valmiiksi. Tämä projekti siksi muutaman seuraavan vuoden aikana Kaukoitä Nopea Internet ilmestyy loppujen lopuksi.

Vedenalaiset valokuitulinjat maailmassa

Planet Earth on jo nyt ympäröity kuituoptisilla valtateillä maanosien väliseen tiedonsiirtoon, johon käytetään sekä maanpäällisiä että vedenalaisia ​​valokuitulinjoja. Maailman eniten yhdistäviä transatlanttisia vedenalaisia ​​moottoriteitä Pohjois-Amerikka ja Euroopassa.

Erityisesti äskettäin vuonna 2011 toteutettu globaali projekti mahdollisti tiedon siirron onnistuneesti 100 Gbit/s nopeudella yli 5 tuhannen kilometrin etäisyydellä. Tämä transatlanttinen valokuitulinja yhdisti Kanadan ja Britannian. Vedenalaisten tietoliikennelinjojen pituus oli 5570 km. Tämä on Atlantin kapasitiivisin linja. Näin korkea suoritusteho oli mahdollista nykyaikaiset tekniikat, jota käytetään valokuituliitännöissä. Siten käytettiin yhtenäistä vastaanottotekniikkaa.

Toinen maailman suurimmista merenalaisista valokuituverkoista on PC-1 transpacific valokuituverkko. Tämä on pisin runkoverkko, jonka pituus on 20890 km. Verkon kapasiteetti klo alkuvaiheessa oli yhtä suuri kuin 180 Gbit/s, ja myöhemmin, vuoden 2006 päivityksen jälkeen, nousi 640 Gbit/s. Tällä kuituoptisella linjalla on 4 vertailupistettä - 2 Yhdysvalloissa (Harbor Point ja Gruver Beach) ja 2 Japanissa (Shima ja Azhigaura). Siten kaksi valokuitulinjaa yhdistää maanosat.

Sukellusveneiden valokuitulinjat maailmankartalla

Vuonna 2012 toteutettiin toinen hanke Yhdysvaltojen ja Japanin yhdistämiseksi merenalaisella moottoritiellä. Unity-kaapeliksi kutsutun verkon rakentamisen rahoitti Google. Kaapeleiden pituus on lähes 10 tuhatta km. Niiden rakentaminen aloitettiin jo vuonna 2008. Verkon kapasiteetti on 4,8 Tb/s. Tämä sukellusvene FOCL yhdisti Los Angelesin (USA) kaupungin ja sataman Boson niemimaalla Chiban prefektuurissa (Japani).

Toinen merenalainen tietoliikennejärjestelmä yhdistää Yhdysvaltojen ja Kiinan sekä Etelä-Korea. Tämä on Trans-Pacific Express -linja. Valokuitulinjojen kokonaispituus on 18 tuhatta km ja läpijuoksu noin 4,8 Tb/s.

On myös syytä mainita Aasian ja Amerikan portti, joka yhdistää Yhdysvallat ja Aasian Hongkongin ja Havaijin kautta.

Kaikki planeettamme maanosat ovat maailmanlaajuisen vedenalaisen kuituoptisen verkon ympäröimiä. Näiden valokuitulinjojen merkitys Internet-teknologioiden kehittämiselle ja Internet-yhteyden tarjoamiselle tavalliset ihmiset vaikea yliarvioida. Siksi vedenalaisia ​​verkkoja rakennetaan yhä enemmän, ja niiden kapasiteetti kasvaa jokaisen seuraavan projektin myötä. On mahdotonta kuvata jokaista vedenalaista kuituoptista linkkiä maan päällä yhdessä artikkelissa, joten olemme listanneet niistä vain muutaman.

Vedenalaisten kuituoptisten viestintäjohtomarkkinoiden kehitys ja tämän alueen näkymät

Kuituoptisten siirtomenetelmien parantuessa myös vedenalaisen optisen viestinnän ala. Ensimmäisissä vedenalaisissa kuituoptisissa linjoissa, noin 40-80 km välein, kaapeleihin asennettiin erityiset regeneraattorit, jotka vahvistivat ja palauttivat signaalin muotoa. Ilman tätä dataa ei voitaisi siirtää tuhansien kilometrien päähän. Vuosien varrella kuituoptiikka on löytänyt tapoja vähentää määrää apuvälineet viestintälinjoilla, mukaan lukien regeneraattorit. Nykyään signaalivahvistimien ja muiden erikoislaitteiden ansiosta vedenalaisia ​​regeneraattoreita ei käytännössä käytetä. Mutta se nousi uusi markkina– signaalivahvistimet vedenalaisiin kuituoptisiin linjoihin, joita kehitetään edelleen menestyksekkäästi.

Miksi vedenalaisten kuituoptisten viestintälinjojen markkinat ovat lupaavat? Tosiasia on, että vedenalaisten viestintälinjojen asentaminen on työvoimavaltainen, kallis ja monimutkainen prosessi. Tarvitaan erikoisvarusteita kaapelinlaskualuksista jokaiseen linjan elementtiin. Näitä ovat kaapelit, kytkimet, signaalivahvistimet, kaapelien suojavaipat ja paljon muuta. Siksi maailmassa on nykyään vain muutama yritys, joka valmistaa laitteita ja komponentteja vedenalaisiin valokuituverkkoihin.

Ja tältä merenalainen kaapeli näyttää poikkileikkaukseltaan

Nykyään eräitä menestyneimmistä ja suurimmista toimijoista vedenalaisten valokuitulinjojen markkinoilla ovat Huawei Marine Networks, Nexans ja Hibernia Atlantic. Siten Huawei ja Hibernia Atlantic ottivat yhdessä 10 Gbps Ethernet LAN-PHY -verkon Atlantin valtamerellä vuonna 2006. Huawei Marine tekee yhteistyötä myös sukelluslinjoille tarkoitettujen valokaapelien valmistajan Nexansin kanssa. Jälkimmäinen toimitti laitteet Libya Silphium -projektiin - vedenalaisten kuituoptisten linjojen asettamiseksi merenpohjaan Välimeri Libyan ja Kreikan välillä.

Vedenalaisten valtateiden rakentamisen halvemmaksi ja aikaa vieväksi prosessiksi kehitetään uusia tiedonsiirtotekniikoita, uusia optisia kaapeleita (luotettavampia ja tehokkaampia) ja uusia laitteita signaalin puhdistamiseen ja vahvistamiseen. Lisäksi kaikki laitteet vaativat perusteellisen testauksen ennen kuin niistä tulee osa valtamerten pohjalla olevaa verkkoa, sillä pieninkin vika tai vika voi tulevaisuudessa maksaa kymmeniä miljoonia dollareita.

Vielä yksi ongelma - erilaiset olosuhteet vedenalaisten kuituoptisten tietoliikennelinjojen reitit, jotka vaativat erilaisia ​​ratkaisuja. Siten joitain kaapeleita vedetään pitkin rannikkoa ja joitain teknologioita käytetään, ja hieman erilaisia ​​käytetään maanosien välillä. Kaikki tämä selittyy linjojen asennussyvyydellä ja pääteasemien välisellä etäisyydellä, paineella ja syöttöjännitteellä jne.

Vedenalaisten valokuitulinjojen laskeminen koostuu useista tärkeistä vaiheista: pitkästä ja huolellisesta suunnittelusta (syvyyden mittaaminen, tehokkaimpien reittien määrittäminen, verkkolinjan vertailu kuljetusreitteihin), valokuitukaapelin valinta (monien testien suorittaminen, usein myös tarjouskilpailu valmistajien välillä), kaapelin hautaaminen (joille on myös useita tapoja), virransyöttölaitteiden asennus, vahvistimien, pääteasemien jne. asennus, verkon keskeytymättömän toiminnan varmistaminen, käyttöönotto.

Ottaen huomioon vedenalaisten kuituoptisten viestintälinjojen kustannukset sekä niiden nykyisen kysynnän tason, tämä toiminta-alue on erittäin lupaava ja lupaava.

Kuvaillessaan kaapelijärjestelmää, joka pitää Internetin käynnissä, Neal Stephenson vertasi kerran maapalloa tietokoneen emolevyyn.

Kaduilla näkee päivittäin puhelinpylväitä, jotka yhdistävät satoja kilometrejä johtoja ja kylttejä, jotka varoittavat haudatuista valokuitulinjoista, mutta itse asiassa tämä on vain pieni osa globaalin verkon fyysisestä ulkonäöstä. Tärkeimmät yhteydet on sijoitettu valtameren kylmimpiin syvyyksiin, ja tämän päivän artikkelissa luetellaan 10 mielenkiintoista faktaa näistä merenalaisista kaapeleista.

1. Kaapelin asennus on hidasta, työlästä ja kallista.

99 % kansainvälisestä tiedosta välitetään merenpohjassa olevien johtojen kautta, joita kutsutaan merenalaisiksi viestintäkaapeleiksi. Yhteensä niiden pituus ylittää satoja tuhansia maileja, ja tällaiset johdot asetetaan jopa 9 km:n syvyyteen.

Kaapelien asennus suoritetaan erityisillä asennusaluksilla. Heidän ei tarvitse vain pudottaa lankaa, jonka paino on kiinnitetty pohjaan, vaan myös varmistettava, että se kulkee vain tasaisella pinnalla välttäen koralliriutat, laivanhylkyt ja muut yleiset esteet.

Matalanmeren kaapelin halkaisija on noin 6 cm, mutta syvänmeren kaapelit ovat paljon ohuempia - yhtä paksuja kuin merkki. Parametrien ero johtuu yhteisestä haavoittuvuustekijästä - yli 2 km:n syvyydessä ei tapahdu käytännössä mitään, joten kaapelia ei tarvitse peittää galvanoidulla suojakerroksella. Matalalla syvyydellä olevat johdot haudataan pohjaan suunnattujen vesisuihkujen avulla korkeapaine. Vaikka yhden mailin merenalaisen kaapelin laskemisen kustannukset vaihtelevat sen kokonaispituuden ja tarkoituksen mukaan, prosessi maksaa aina satoja miljoonia dollareita.

2. Hait yrittävät syödä Internetiä

Kukaan ei tiedä, miksi hait haluavat pureskella vedenalaisia ​​kaapeleita. Ehkä tällä on jotain tekemistä asian kanssa sähkömagneettiset kentät. Tai sitten he ovat vain uteliaita. Tai ehkä tämä on heidän tapansa yrittää tuhota viestintäinfrastruktuurimme ennen maahyökkäystä. Itse asiassa hait kirjaimellisesti pureskelevat Internetiä ja joskus vahingoittavat johtojen eristystä. Vastauksena Googlen kaltaiset yritykset peittävät viestintään suojaavalla Kevlar-kerroksella.

3. Internet on yhtä haavoittuvainen veden alla kuin maanalainen.

Puskutraktorit tuhoavat joka vuosi maanalaisia ​​tietoliikennekaapeleita, ja vaikka meressä ei ole vastaavia rakennuslaitteita, vedenalaisiin kaapeleihin liittyy monia muita vaaroja. Haiden lisäksi Internet-kaapeleita voivat vaurioittaa laivanankkurit, kalastusverkot ja erilaiset luonnonkatastrofit.

Yksi Torontossa sijaitseva yritys on ehdottanut tällaisten johtojen asettamista arktisen alueen poikki, joka yhdistää Tokion ja Lontoon. Tätä pidettiin aiemmin mahdottomana, mutta ilmasto on muuttunut ja sulavan jään ansiosta tästä projektista on tullut toteuttamiskelpoinen, mutta silti uskomattoman kallis tehtävä.

4. Vedenalaisten kaapelien käyttö ei ole uusi idea.

Vedenalainen lennätin Amerikan ja Euroopan välillä

Vuonna 1854 aloitettiin ensimmäisen transatlanttisen lennätinkaapelin asennus, joka yhdisti Newfoundlandin ja Irlannin. Neljä vuotta myöhemmin lähetettiin ensimmäinen lähetys tekstillä: "Lait, Whitehouse on vastaanottanut viiden minuutin signaalin. Kelan signaalit ovat liian heikkoja lähetettäväksi. Yritä lähettää hitaasti ja tasaisesti. Asensin välipyörän. Vastaa keloilla." Samaa mieltä, ei kovin innostava puhe ("Whitehouse" viittaa tässä Wildman Whitehouseen, joka toimi tuolloin Atlantic Telegraph Companyn sähköasentajan asemassa).

varten historiallista tietoa: Näiden neljän vuoden kaapelin rakentamisen aikana Charles Dickens ( Charles Dickens) jatkoi romaanien kirjoittamista, Walt Whitman julkaisi Leaves of Grassin, pieni Dallas-niminen yhteisö liitettiin virallisesti Texasin osavaltioon, ja Abraham Lincoln, joka ehti Yhdysvaltain senaattiin, puhui kuuluisalla "House Divided" -puhellaan.

5. Vakoilijat rakastavat merenalaisia ​​kaapeleita

Keskellä kylmä sota Neuvostoliitto lähetti usein heikosti koodattuja viestejä kahden tärkeimmän laivastotukikohtansa välillä. Venäläisten upseerien mukaan tehokkaampaan tiedonsalaukseen ei ollut tarvetta, koska tukikohdat yhdistettiin suoraan vedenalaisella viestintäkaapelilla, joka sijaitsee Neuvostoliiton aluevesillä, jotka olivat täynnä kaikenlaisia ​​antureita. He uskoivat, että amerikkalaiset eivät koskaan uskaltaisi aloittaa kolmatta Maailmansota yrittää päästä käsiksi näihin johtoihin.

Neuvostoliiton armeija ei ottanut huomioon Pallasta, erityisesti varustettua sukellusvenettä, joka pystyi liukumaan puolustusantureiden ohi. Tämä amerikkalainen vene löysi vedenalaisen kaapelin ja asensi siihen valtavan kuuntelulaitteen, minkä jälkeen se palasi paikalle joka kuukausi keräämään kaikki tallennetut viestit. Tämän operaation, koodinimeltään "Ivy bells", vaaransi myöhemmin entinen NSA:n analyytikko Ronald Pelton, joka myi tietoa tehtävästä Neuvostoliitolle. Nykyään vedenalaisten Internet-kaapeleiden napauttaminen on tavanomainen toimenpide useimmille vakoilutoimistoille.

6. Hallitukset käyttävät merenalaisia ​​kaapeleita välttääkseen vakoilun

Elektronisen vakoilun alalla Yhdysvalloilla oli yksi merkittävä etu muihin osavaltioihin verrattuna: sen tiedemiehet, insinöörit ja yritykset osallistuivat aktiivisesti maailmanlaajuisen tietoliikenneinfrastruktuurin rakentamiseen. Suuret tietovirrat ylittävät Amerikan rajan ja aluevedet, jonka avulla voit siepata monia viestejä.

Kun entisen NSA-analyytikon Edward Snowdenin varastamat asiakirjat julkistettiin, monet maat olivat raivoissaan amerikkalaisten vakoiluvirastojen toimista, jotka seurasivat tarkasti ulkomaisten tietojen siirtoa. Tämän seurauksena jotkut osavaltiot ovat harkitseneet uudelleen itse Internet-infrastruktuuria. Esimerkiksi Brasilia päätti vetää merenalaisen tietoliikennekaapelin aina Portugaliin asti ohittaen kokonaan Yhdysvaltojen alueen. Lisäksi ne eivät salli Amerikkalaiset yritykset osallistua hankkeen kehittämiseen.

7. Merenalaiset Internet-kaapelit ovat nopeampia ja halvempia kuin satelliitit

Tällä hetkellä kiertoradallamme on noin 1000 satelliittia, lähetämme komeetoihin luotainta ja suunnittelemme jopa Marsiin laskeutuvia tehtäviä. Näyttää siltä, ​​että tarve luoda virtuaalinen viestintäverkko on avaruudessa, vaikka nykyinen lähestymistapa, jossa käytetään merenalaisia ​​kaapeleita, ei ole huonompi. Mutta eivätkö satelliitit ole ohittaneet tätä vanhentunutta tekniikkaa? Kuten käy ilmi, ei.

Vaikka valokaapelit ja satelliitit keksittiin suunnilleen samaan aikaan, avaruusalus on kaksi merkittävää haittaa: latenssi ja tietojen korruptio. Viestien lähettäminen avaruuteen ja takaisin kestää kauan.

Samaan aikaan optiset kuidut voivat välittää tietoa lähes valon nopeudella. Jos haluat nähdä, millaista Internet olisi ilman merenalaisia ​​kaapeleita, vieraile Etelämantereella - ainoalla mantereella, jolla ei ole fyysistä yhteyttä Internetiin. Paikalliset tutkimusasemat luottavat suuren kaistanleveyden satelliitteihin, mutta tämäkään teho ei riitä lähettämään kaikkea dataa.

8. Unohda kybersodankäynti – tehdäksesi todellista vahinkoa Internetille, tarvitset vain sukellusvarusteet ja parin lankaleikkuria.

Hyvä uutinen on, että vedenalaisen tietoliikennekaapelin leikkaaminen voi olla melko vaikeaa, koska kunkin johtimen jännite voi olla useita tuhansia voltteja. Mutta kuten Egyptissä vuonna 2013 sattunut tapaus osoitti, tämä on täysin mahdollista. Sitten Aleksandrian pohjoispuolella useita märkäpukuisia miehiä pidätettiin, koska he katkaisivat tarkoituksellisesti 12 500 mailin pituisen merenalaisen kaapelin, joka yhdistää kolme maanosaa. Internet-yhteyden nopeuksia Egyptissä alennettiin 60 %, kunnes linja palautettiin.

9. Vedenalaisia ​​kaapeleita ei ole helppo korjata, mutta 150 vuoden jälkeen olemme oppineet muutaman tempun.

Jos luulet, että vaihda kaapeli paikallinen verkko, joka sijaitsee työpöytäsi ääressä, on vaikea ja tuskallinen prosessi, yritä kiinnittää kova puutarhaletku merenpohjaan. Kun vedenalainen tietoliikenne vaurioituu, paikalle lähetetään erityisiä korjausaluksia. Jos lanka on matalassa vedessä, robotit kiinnittävät sen ja raahaavat sen pintaan. Jos kaapeli sijaitsee suurella syvyydellä (1900 metristä), insinöörit laskevat erityisen tarttujan pohjaan, nostavat vaijerin ja korjaavat sen suoraan veden yläpuolelle.

10. Vedenalaisten Internet-johtimien käyttöikä on enintään 25 vuotta

Vuoteen 2014 mennessä merenpohjaan oli vedetty 285 tietoliikennejohtoa, joista 22 on edelleen käyttämättä. Merikaapelin käyttöikä ei ylitä 25 vuotta, koska tulevaisuudessa siitä tulee tehon kannalta taloudellisesti kannattamatonta.

Viimeisten kymmenen vuoden aikana maailmanlaajuinen tiedonkulutus on kuitenkin kasvanut räjähdysmäisesti. Vuonna 2013 Internet-liikennettä oli 5 gigatavua henkilöä kohden, ja asiantuntijoiden mukaan vuoteen 2018 mennessä tämä luku nousee 14 gigatavuun. On täysin mahdollista, että tällä nopea kasvu kohtaamme sähköongelmia ja joudumme päivittämään viestintäjärjestelmiä paljon useammin. Joissain paikoissa uudet vaihemodulaatiotekniikat ja parannetut automatisoidut merenalaiset terminaalit ovat kuitenkin lisänneet tehoa jopa 8 000 %. Joten ilmeisesti merenalaiset johdot ovat enemmän kuin valmiita suuria liikennevirtoja varten.

Valokuitukaapeli nimeltä Marea Atlantin valtameren yli: Amerikan Virginiasta Espanjan Bilbaoon. Marean kaistanleveys on 160 Tbit/s. Tämä on tehokkain transatlanttinen kaapeli tähän mennessä.

Kaapelin pituus on 6600 kilometriä ja keskimääräinen syvyys Pituus on 3,35 kilometriä. Marea valmistui alle kahdessa vuodessa, kun tällaisten hankkeiden standardiaika on noin viisi vuotta.

Ensimmäinen johto, jonka ihmiset laskivat valtameren yli, oli transatlanttinen lennätinkaapeli. Ensimmäinen yritys tehtiin vuonna 1857, mutta kaapeli katkesi.

5. elokuuta 1858 kaapeli laskettiin Valentian ja Newfoundlandin saarten välille, mutta se epäonnistui syyskuussa. Pitkäaikainen viestintä Euroopan ja Amerikan välillä varmistettiin vain vuonna 1866 lasketulla kaapelilla.

Vuonna 2016 joukko yrityksiä, mukaan lukien Google, sai päätökseen FASTER-kaapelin vedon Yhdysvalloista Japaniin. Se voi lähettää jopa 60 Tbittiä dataa sekunnissa – käynnistyshetkellä se oli nopein.

Muodollisesti FASTER on nopein kaapeli vielä nytkin - he ottavat Marean käyttöön vasta vuoden 2018 alussa. Se saavuttaa täyden potentiaalinsa vuonna 2025. Tähän mennessä maailmanlaajuisen liikenteen kulutuksen odotetaan kahdeksankertaistuvan.

Tällaisen kasvun myötä Microsoft ja Facebook tarvitsevat uuden kaapelin varmistaakseen palveluidensa vakaan toiminnan. Microsoftin presidentti Brad Smith on jo puhunut Marean tärkeydestä:

"Marea laskettiin ajoissa. Transatlanttiset kaapelit kuljettavat 55 % enemmän dataa kuin kaapelit Tyyni valtameri. Ja 40 % enemmän kuin Yhdysvaltojen ja Latinalaisen Amerikan kaapeleissa.

"Tietenkin tiedonkulku Atlantin valtameren yli kasvaa, ja Marea tarjoaa tarvittavan yhteyden laadun Yhdysvaltoihin, Espanjaan ja muihin maihin."

– Tapasimme jatkuvasti Facebookin edustajia erilaisissa tapahtumissa ja ymmärsimme, että yritämme ratkaista samaa ongelmaa. Niinpä liitimme yhteen ja paransimme transatlanttista verkkoa suunnittelemalla uuden kaapelin”, sanoi Frank Ray, vastaava johtaja.