Как разматывают Интернет: прокладка подводных кабелей. Кабель для воды

То, что вы видите выше, это подводный кабель связи.

Диаметром он 69 миллиметров, и именно он переносит 99% из всего международного трафика связи (т.е. интернет, телефония и прочие данные). Соединяет он все континенты нашей планеты, за исключением Антарктиды. Эти удивительные волоконно-оптические кабели пересекают все океаны, и длинной они сотни тысяч, да что говорить, миллионы километров.

Это «CS Cable Innovator», он специально разработан для прокладки волоконно-оптического кабеля и является крупнейшим в своем роде кораблем в мире. Построен он в 1995 году в Финляндии, он 145 метров в длину, а шириной он 24 метра. Он способен перевозить до 8500 тонн волоконно-оптического кабеля. Корабль имеет 80 кают, из которых 42 — каюты офицеров, 36 — каюты экипажа и две каюты класса люкс.
Без технического обслуживания и дозаправки он может трудиться 42 дня, а если его будет сопровождать корабль поддержки, то все 60.

Первоначально, подводные кабели были простыми соединения типа точка-точка. Сейчас же подводные кабели стали сложнее и они могут делиться и разветвляться прямо на дне океана.

С 2012 года провайдера был успешно продемонстрирован подводный канал передачи данных с пропускной способностью в 100 Гбит/с. Тянется он через весь Атлантический океан и длина его равна 6000 километрам. Представьте себе, что три года назад пропускная способность меатлантического канала связи была в 2,5 раза меньше и была равна 40 Гбит/с. Сейчас корабли подобные «CS Cable Innovator» постоянно трудятся дабы обеспечивать нас всё быстрым межконтинентальным интернетом.

Сечение подводного кабеля связи

1. Полиэтилен
2. Майларовое покрытие
3. Многожильные стальные провода
4. Алюминиевая защита от воды
5. Поликарбонат
6. Медная или алюминиевая трубка
7. Вазелин
8. Оптические волокна

По дну моря оптоволоконный кабель укладывается за один раз от одного берега до другого. В некоторых случаях для организации ВОЛС по дну моря/океана требуется несколько кораблей, так как необходимое количество кабеля на одно судно может не поместиться.

Подводные оптоволоконные линии связи делятся на репитерные (с использованием подводных оптических усилителей) и безрепитерные. Первые из них подразделяются на прибрежные линии связи и магистральные трансокеанские (межконтинентальные). Безрепитерные линии связи делятся на прибрежные линии связи и линии связи между отдельными пунктами (между материком и островами, материком и буровыми станциями, между островами). Существуют и линии связи с применением удаленной оптической накачки.

Кабели ВОЛС для прокладки по дну, как правило, состоят из оптического сердечника, токоведущей жилы и внешних защитных покровов. Кабели для безрепитерных оптоволоконных линий имеют такую же структуру, но у них токоведущая жила отсутствует.

Особые проблемы прокладки ВОЛС через водные препятствия (под)водой связаны с ремонтом морских линий связи. Ведь, лежа долгое время на морском дне, кабель становится практически невидимым. Кроме того, течения могут отнести оптоволоконный кабель от места его первоначальной прокладки (даже на многие километры), а рельеф дна сложен и разнообразен. Повреждения кабелю могут наноситься якорями кораблей и представителями морской фауны. Возможно также отрицательное воздействие на него при дноуглубительных работах, установке труб и бурении, а также при подводных землетрясениях и оползнях.

Вот так он выглядит на дне. Каковы экологические последствия прокладки телекоммуникационных кабелей на морском дне? Как это влияет на дно океана и животных, которые там живут? Хотя буквально миллионы километров кабелей связи были размещены на дне моря в течение последнего столетия, это никак не повлияло на жизнь подводных обитателей. Согласно недавнему исследованию, кабель оказывает лишь незначительные воздействия на животных, живущих и находится в пределах морского дна. На фотографии выше мы видим разнообразие морской жизни рядом с подводным кабелем, который пересекает континентальный шельф Half Moon Bay.
Тут кабель всего лишь 3,2 см. толщины.

Многие опасались, что кабельное телевидение загрузит каналы, но на самом деле оно увеличило нагрузку всего лишь на 1 процент. Причем кабельное телевидение, которое может идти по подводным волокнам уже сейчас имеет пропускную способность в 1 Терабит, в то время как спутники дают в 100 раз меньше. И если хотите купить себе такой межатлантический кабель, то он вам обойдется в 200-500 миллионов долларов.

А вот сейчас я вам расскажу про первый кабель через океан. Вот слушайте …

Вопрос о том, как наладить электрическую связь через огромные просторы Атлантического океана, разделяющего Европу и Америку, волновал умы ученых, техников и изобретателей уже с начала сороковых годов. Еще в те времена американский изобретатель пишущего телеграфа Самуэль Морзе высказал уверенность в том, что возможно проложить телеграфный «провод по дну Атлантического океана».

Первая мысль о подводном телеграфировании возникла у английского физика Уитстона, который в 1840 году предложил свой проект соединения Англии и Франции телеграфной связью. Его идея была, однако, отвергнута как неосуществимая. К тому же в то время не умели еще так надежно изолировать провода, чтобы они могли проводить электрический ток, находясь на дне морей и океанов.

Положение изменилось после того, как в Европу доставили вновь открытое в Индии вещество — гуттаперчу, и германский изобретатель Вернер Сименс предложил покрывать ею провода для изоляции. Гуттаперча как нельзя более подходит для изоляции именно подводных проводов, ибо, окисляясь и ссыхаясь в воздухе, она нисколько не изменяется в воде и может сохраняться там неопределенно долгое время. Так был решен важнейший вопрос об изоляции подводных проводов.

23 августа 1850 года в море вышло для прокладки кабеля специальное судно «Голиаф» с буксирным пароходом.

Путь их лежал от Дувра к берегам Франции. Впереди шло военное судно «Вигдеон», указывавшее «Голиафу» и буксиру заранее определенный путь, отмеченный буями с развевавшимися на них флагами.

Все шло хорошо. Установленный на борту парохода цилиндр, на который был намотан кабель, равномерно разматывался, и провод погружался в воду. Через каждые 15 минут к проводу подвешивали груз в 10 килограммов 4 свинца, чтобы он погружался на самое дно. На четвертые сутки «Голиаф> достиг французского берега, кабель был выведен на сушу я соединен с телеграфным аппаратом. В Дувр по подводному кабелю была послана приветственная телеграмма из 100 слов. Огромная толпа, собравшаяся в Дувре у конторы телеграфной компании и с нетерпением ожидавшая вестей из Франции, с большим воодушевлением приветствовала рождение подводной телеграфии.

Увы, эти восторги оказались преждевременными! Первая телеграмма, переданная по подводному кабелю с французского берега в Дувр, оказалась и последней. Кабель внезапно отказался работать. Только через некоторое время узнали причину столь внезапной порчи. Оказалось, что какой-то французский рыбак, закидывая невод, случайно зацепил кабель и вырвал из него кусок.

Но все же, несмотря на первую неудачу, даже самые ярые скептики поверили в подводную телеграфию. Джон Бретт организовал в 1851 году второе акционерное общество для продолжения дела. На этот раз был уже учтен опыт первой прокладки, и новый кабель был устроен по совершенно другому образцу. Этот кабель отличался от первого: он весил 166 тони, в то время как вес первого кабеля не превышал 14 тонн.

На этот раз предприятие увенчалось полным успехом. Специальное судно, укладывавшее кабель, прошло без особых затруднений путь из Дувра до Кале, где конец кабеля был соединен с телеграфным аппаратом, установленным в палатке прямо на прибрежном утесе.

Через год, 1 ноября 1852 года было установлено прямое телеграфное сообщение между Лондоном и Парижем. Вскоре Англия была соединена подводным кабелем с Ирландией, Германией, Голландией и Бельгией. Затем телеграф связал Швецию с Норвегией, Италию - с Сардинией и Корсикой. В 1854-1855 гг. был проложен подводный кабель через Средиземное и Черное моря. По этому кабелю командование союзных войск, осаждающих Севастополь, сносилось со своими правительствами.

После успеха этих первых подводных линий вопрос о прокладке кабеля через Атлантический океан для соединения Америки с Европой телеграфной связью был поставлен уже практически. За это грандиозное дело взялся энергичный американский предприниматель Сайрос Филд, образовавший в 1856 году «Трансатлантическую компанию».

Невыясненным был, в частности, вопрос о том, может ли электрический ток пробежать огромное расстояние в 4-5 тысяч километров, отделяющее Европу от Америки. Ветеран телеграфного дела Самуэль Морзе ответил на этот вопрос утвердительно. Для большей уверенности Филд обратился к английскому правительству с просьбой соединить в одну линию все имевшиеся в его распоряжении провода и пропустить через них ток. В ночь на 9 декабря 1856 года все воздушные, подземные и подводные провода Англии и Ирландии были соединены в одну непрерывную цепь длиной в 8 тысяч километров. Ток легко прошел через громадную цепь, и с этой стороны больше сомнений не было.

Собрав все необходимые предварительные сведения, Филд приступил в феврале 1857 года к изготовлению кабеля. Кабель состоял из семипроволочного медного каната с гуттаперчевой оболочкой. Жилы его были обложены просмоленной пенькой, а снаружи кабель был еще обвит 18 шнурами из 7 железных проволок каждый. В таком виде кабель длиной в 4 тысячи километров весил три тысячи тонн. Это значит, что для его перевозки по железной дороге понадобился бы состав из 183 товарных вагонов.

История прокладки кабеля изобылует массой непредвиденных обстоятельств. Он несколько раз обрывался, спаянные куски «не желали» доставлять енергию к месту назначения.

Неутомимый Сайрое Филд организовал компанию, чтобы еще раз попытаться проложить кабель через неподатливый океан. Изготовленный компанией новый кабель состоял из семипроволочного шнура, изолированного четырьмя слоями. Снаружи кабель был покрыт слоем «просмоленной пеньки и обмотан десятью стальными проволоками. Для прокладки кабеля было приспособлено специальное судно «Грейт Истерн» — в прошлом прекрасно оборудованный океанский пароход, не окупавший расходов по пассажирскому движению и снятый с рейсов.

Уже на другой день после отплытия с Грейт Истерн электротехники обнаружили, что по кабелю прекратилось прохождение тока. Пароход, проделав чрезвычайно сложный и опасный маневр, во время которого чуть было не произошел разрыв кабеля, сделал полный поворот и стал обратно наматывать уже спущенный на дно кабель. Вскоре, когда кабель стал подниматься из воды, все заметили причину порчи: через кабель был проткнут острый железный прут, задевший гуттаперчевую изоляцию. Кабель портился еще дважды. Когда стали поднимать обратно кабель с глубины 4 тысяч метров, он от сильного натяжения оборвался и утонул.

Компания изготовила новый кабель, значительно улучшенный по сравнению с прежним. «Грейт Истерн» был оборудован новыми машинами для укладки кабеля, а также специальными приспособлениями, предназначенными для подъема кабеля со дна. Новая экспедиция отправилась в путь 7 июля 1866 года. На этот раз полный успех увенчал отважное предприятие: «Прейт Истерн» достиг американского берега, проложив, наконец, телеграфный кабель через океан. Этот «кабель действовал почти без перерыва в течение семи лет.

Третий трансатлантический кабель был проложен англоамериканской телеграфной компанией в 1873 году. Он соединял Пти-Минон возле Бреста во Франции с Ньюфаундлендом. В течение последующих 11 лет та же компания проложила между Валенсией и Ньюфаундлендом еще четыре кабеля. В 1874 году была построена телеграфная линия, соединявшая Европу с Южной Америкой.

В 1809 году, то есть через три года после прокладки подводного кабеля через Атлантический океан, была завершена постройка еще одного грандиозного телеграфного предприятия — Индо-европейской линии. Эта линия соединила двойным проводом Калькутту с Лондоном. Длина ее — 10 тысяч километров.

Значительно позже, чем через Атлантику, был проложен телеграфный кабель через весь Великий океан. Так телеграфная сеть опутывала весь земной шар. Благодаря этим линиям практически мгновенно действует всемирная паутина – Интернет.

А я пока напомню вам и Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

Принципиально новый, качественный скачок в технике подводных линий связи произошел при появлении оптических кабелей. В первой половине 1980-х годов осуществилась прокладка ОК для регулярной эксплуатации линий длиной от 300 до 10000 км на глубине до 7500 м . Коэффициент затухания кабелей с одномодовыми волокнами на длине волны 1,3 мкм составлял 1 дБ/км, длина регенерационного участка – 35 км.

В 1985 г. был проложен первый глубоководный оптический кабель связи большой емкости между двумя Канарскими островами (ОК первого поколения ).

Эта глубоководная система содержала несколько регенераторов, скорость передачи составляла 280 Мбит/с на 2 ОВ, передача осуществлялась на длине волны 1,3 мкм.

В настоящее время подводные волоконно-оптические кабели имеют протяженность более 300000 км и обеспечивают связь между 90 странами. Запущенная в 1988 г. Трансатлантическая линия ТАТ-8 между США, Францией и Англией, работала также на длине волны 1,3 мкм и обеспечивала емкость 280 Мбит/с на 2 ОВ. До этого момента 65% всех международных каналов между США и Европой обеспечивалось с помощью спутников. В настоящее время более 75% всех каналов обеспечивается с помощью ОК. Через несколько месяцев после введение ТАТ-8 была запущена Транстихоокеанская линия ТРС-3, соединяющая США и Японию.

Второе поколение ОК также использовало регенераторы, но уже работало на длине волны 1,55 мкм и на скорости передачи 560 Мбит/с на 2 ОВ. К этому поколению относятся ТАТ-9 (США – Канада – Англия, Франция – Испания), ТАТ-10 (США – Германия), ТАТ-11 (США – Англия – Франция) и ТРС-4 (США – Канада – Япония). ТАТ-9 обеспечивало электронное мультиплексирование и демультиплексирование в подводной части системы.

Третье поколение ОК (1995 г.) обеспечивало начальный сегмент первой трансокеанской кольцевой системы ТАТ-12, ТАТ-13 и ТРС-5. На пару ОВ обеспечивалась скорость 5 Гбит/с синхронной цифровой иерархии, использовались эрбиевые усилители оптических сигналов и длина волны 1,55 мкм.

Четвертое поколение ОК позволило использовать системы, которые обеспечивают прямое усиление оптических сигналов.

Прогноз роста объемов передачи информации дальней связи отмечает, что пропускная способность и скорость передачи удваивается каждые два года.

Подводные ОК должны обладать повышенной прочностью на разрыв и выдерживать давление воды – до 75 МПа. При конструировании подводных ОК приходится учитывать такие требования, как гибкость, устойчивость к шторму, необходимые при прокладке на дне и извлечении непосредственно со дна и из траншеи, подвеске к бонам при ремонте; простоту и быстроту ремонта. Необходимо учитывать, что стоимость самого ОК составляет значительную часть от стоимости всей системы.

Конструкция кабеля для подводной системы зависит от места их прокладки. Существуют: глубоководные кабели с защитой от значительного гидростатического давления; кабели для прокладки в мелководных местах с защитой от сетей и якорей; кабели для прибрежной прокладки с повышенной механической защитой и кабели для прокладки в земле, траншеях к распределительному пункту для присоединения к наземной сети.

При изготовлении кабеля необходимо добиваться минимума остаточных напряжений в ОВ. В настоящее время в лучших образцах она составляет 0,05% от допустимой. ОВ очень чувствительны к воздействию морской воды . При ремонте линии необходимо удалить куски ОК, в которых обнаружены следы воды. При наличии постоянного гидростатического давления скорость проникновения воды вдоль кабеля постоянна, но может быть уменьшена за счет применения гидрофобного заполнения. Структура заполнителя должна быть такой, чтобы он проникал во все пустоты внутри ОК, не оказывая влияния на ОВ и эффективно герметизируя кабель в продольном направлении.

Другая проблема заключается в появлении внутри кабеля водорода, который отрицательно действует на ОВ. Водород может выделяться вследствие взаимодействия материалов, из которых изготовлен ОК, с морской водой. Недавние исследования показали, что наименьшего влияния водорода на ОВ достигают за счет металлизации поверхности волокна. Начаты исследования триаксиальной конструкции ОВ, которая также повышает его стойкость к воздействию водорода.

Уменьшить влияние гидростатического давления на ОВ можно за счет использования в конструкции кабеля полой трубки, которая может быть выполнена из металла и несет на себе функции токопроводящей жилы. Сечение трубки и ее размеры часто определяет не давление, а требование по передаваемой электрической мощности. Трубку довольно часто выполняют из меди или алюминия.

Кроме этого способа защиту от гидростатического давления можно осуществлять путем применения скрутки стальными проволоками, которые образуют прочную конструкцию. Армирующие стальные элементы должны обеспечить прочность не только при воздействии статических, но и динамических нагрузок. При двухслойном расположении проволок (направление скрутки проволок в слоях противоположное) добиваются нейтрализации крутящих моментов и исключают возможность возникновения петель.

В приведенные конструкции и характеристики подводных ОК для различных условий эксплуатации и глубины водоемов зарубежных фирм и ЗАО «Севкабель-оптик», г. Санкт-Петербург. Следует отметить, что выпуск глубоководных ОК начинает осуществляться на отечественных заводах. Так, специалистами ЗАО «Севкабель-оптик» разработаны оптические кабели для подводной морской прокладки на глубину до 400 м и до 1000 м.

Кабель представляет собой аксиальную конструкцию, в центре которой расположен оптический модуль в виде герметичной трубки, изготовленной из нержавеющей стали со свободно расположенными оптическими волокнами. Поверх модуля располагается повив медных проводников дистанционного электропитания. Далее следуют промежуточная полиэтиленовая оболочка и внешние покровы, состоящие из бронеповива стальных проволок и наружной полиэтиленовой оболочки.

На рисунке 2.15 представлена конструкция подводного ОК для прокладки на глубину до 400 м марки ПОК-400.

Рис. 2.15. Конструкция подводного ОК марки ПОК-400 производства ЗАО «Севкабель-Оптик» с медными жилами для дистанционного питания: 1 – центральная трубка из полимерных композиций со свободно уложенным оптическим волокном или пучками волокон, заполненная гидрофобным компаундом; 2 – медная проволока (токопроводящая жила дистанционного электропитания); 3 – водоблокирующая лента; 4 - медная лента; 5 – промежуточная оболочка из полиэтилена высокой плотности; 6 – круглая стальная оцинкованная проволока; 7 – гидрофобный компаунд; 8 – наружная оболочка из полиэтилена высокой плотности

Основные технические характеристики подводного кабеля марки ПОК-400:

В стадии разработки и испытаний находятся и более мощные подводные оптические кабели.

Уникальное географическое положение ЗАО «Севкабель-оптик» - цех по производству оптических кабелей расположен на берегу залива и имеет собственный глубоководный причал – позволяет существенно модернизировать процесс подготовки подводного кабеля к прокладке. Предприятие, обладая тенксами – емкостями для хранения больших строительных длин подводного кабеля, готово проводить комплексные работы по созданию будущих подводных ВОСП, включая монтаж муфт и оптических усилителей, накладку и тестирование линейного тракта. Причем эти работы возможно проводить в пределах кабельной секции на берегу в заводских условиях с последующей перегрузкой участка линии на борт судна – кабелеукладчика.

Нил Стивенсон, американский писатель-фантаст, описывая карту расположения всех Интернет-кабелей мира, сравнил нашу планету с материнской платой компьютера.

Земля окутана проводами, словно паутиною. Мы уже привыкли к тому, что нас практически везде окружают бетонные столбы для передачи электроэнергии и знаки, предупреждающие о подземных линиях. Но то, что мы видим – это всего лишь часть мира проводов. Остальное спрятано в холодных глубинах океана.

В этой статье вы узнаете весьма интересные факты о системе подводных Интернет-кабелей.

1. Прокладка кабеля – длительный, трудоёмкий и весьма затратный процесс

Девяносто девять процентов важных международных данных передаются по проводам, которые лежат на дне океана и носят название подводных коммуникационных кабелей. Их общая длина составляет сотни тысяч километров. Они могут находиться на глубине 9000 метров от поверхности воды. Прокладка коммуникационных кабелей осуществляется специальными судами – кабелеукладчиками, при этом следует учитывать такой немаловажный фактор, как характер поверхности дна океана (дно должно быть ровным), избегать коралловых рифов, затонувших кораблей, слоёв, богатых окаменелыми останками рыб, и других общих препятствий. Диаметр мелководного кабеля такой же, как и у жестяной банки из-под газированного напитка. Глубоководный кабель гораздо тоньше – размером примерно с обычный маркер. Разница в диаметре обусловлена элементарной уязвимость к механическим повреждениям – на глубине 8 тысяч метров нет ничего такого, что могло бы повредить провода; следовательно, они не нуждаются в оцинковании или экранировании. Укладка кабеля производится в траншею (глубиной до двух метров), которая формируется струями воды с высоким давлением.

Стоимость прокладки подводных коммуникационных кабелей зависит от их общей длины и конечного пункта назначения и может достигать сотни миллионов долларов.

2. Акулы часто пытаются съесть Интернет

Существует несколько версий относительно того, почему именно акулы любят грызть подводные коммуникационные кабеля. Возможно, это связано с электромагнитными полями или с тем, что им просто интересно, каковы провода на вкус. Есть ещё один вариант – акулы пытаются уничтожить коммуникации для того, чтобы мы не могли взаимодействовать друг с другом, когда они вылезут на сушу и нападут на наши города.

А если серьёзно, то акулы являются самой распространённой причиной повреждения подводных коммуникационных кабелей. Вот почему такие компании, как Google, для защиты своих транс-тихоокеанских кабелей используют кевларовое покрытие.

3. Подводные и наземные Интернет-кабеля подвержены механическим повреждениям в равной степени

Наземные Интернет-кабеля легко повредить, к примеру, бульдозером при строительстве какого-либо здания. А подводные? В океане тяжёлой техники нет, зато есть зубастые акулы, о которых упоминалось выше, огромные якоря кораблей, рыболовные тралы и стихийные бедствия. Недавно одна из канадских компаний предложила проложить через Арктику кабель, соединяющий Токио и Лондон. Раньше это считалось невозможным, но изменение климата и таяние ледников сделали данную задачу выполнимой, хотя и очень дорогой.

4. Первые подводные кабеля появились 160 лет назад

В 1854 году началась прокладка первого трансатлантического телеграфного кабеля, который соединил остров Ньюфаундленд и берега Ирландии. Первое сообщение по этой линии удалось отправить лишь четыре года спустя. Звучало оно так: «Господи, Уайтхаус получил пятиминутный сигнал. Катушка посылает слишком слабые сигналы. Попробуйте ещё раз, но только медленнее и регулярнее. Я установил промежуточный шкив. Ответ пришлите с помощью катушек». Не особо вдохновляет, верно? (Уайлдман Уайтхаус, о котором упоминалось в телеграмме, работал главным электриком в "Atlantic Telegraph", компании, занимавшейся прокладкой трансатлантического телеграфного кабеля.)

5. Шпионы любят подводные коммуникационные кабеля

В разгар Холодной войны СССР часто приходилось передавать плохо зашифрованные послания с одной военно-морской базы на другую. Чтобы избежать утечки секретной информации, советские власти решили соединить их между собой при помощи подводного кабеля. Американцы, рискуя начать Третью мировую войну, попытались получить к нему доступ. На атомной подводной лодке "USS Halibut" они проникли в территориальные воды СССР и установили на кабеле мощное подслушивающее устройство, позволившее им ежемесячно перехватывать важные сообщения. Данная операция, получившая название "IVY BELLS", позднее была скомпрометирована бывшим аналитиком Агентства национальной безопасности Соединённых Штатов Рональдом Пелтоном. Он продал информацию о миссии советским властям. Сегодня перехват сообщений, передаваемых при помощи подводных коммуникационных кабелей, является привычным делом для спецслужб.

6. Правительства многих стран мира переходят на подводные кабеля, чтобы уберечь себя от шпионажа

Одно из самых больших преимуществ Америки в плане электронного шпионажа заключается в том, что именно её учёные, инженеры и корпорации сыграли ключевую роль в планировании и создании инфраструктуры глобальных коммуникаций. Все крупнейшие линии передачи данных, как правило, проходят у границ США, что, условно говоря, делает перехват сообщений для них пустяковой задачей. Когда были обнародованы документы, украденные Эдвардом Сноуденом, бывшим аналитиком Агентства национальной безопасности США, многие страны сильно возмутились по поводу того, насколько далеко зашли американские разведывательные службы в перехвате внешней информации. Как результат, правители некоторых государств решили пересмотреть саму инфраструктуру Интернета. Так, например, Бразилия недавно запустила проект по прокладке подводного коммуникационного кабеля к берегам Португалии в обход Соединённых Штатов и без привлечения американских специалистов.

7. Подводные коммуникационные кабеля и спутники связи

Как вы думаете, что лучше в плане функциональности и выгодности: волоконно-оптические кабеля или спутники связи? И те, и другие появились в 60-х годах XX века. Тем не менее, у спутников есть два существенных недостатка – это большое время ожидания и потеря сигнала.

В свою очередь, волоконно-оптические кабеля многим могут показаться непрактичными, однако знаете ли вы, что они способны передавать информацию практически со скоростью света? Чтобы проверить, каким на самом деле есть Интернет без подводных коммуникационных кабелей, поезжайте в Антарктиду, единственный континент в мире, где отсутствует физическое подключение к сети. Связь с миром здесь осуществляется при помощи спутников. Интересен тот факт, что антарктические научные станции производят гораздо больше информации, нежели они могут передать через пространство.

8. Забудьте о кибервойнах – чтобы лишить кого-либо доступа к Интернету, вам всего лишь понадобятся акваланг и пара хороших кусачек

Перерезать подводный коммуникационный кабель трудно (хотя бы потому, что напряжение в нём довольно высокое), но, как показывает практика, возможно. В 2013 году к северу от Александрии египетская полиция задержала нескольких мужчин в гидрокостюмах, которые перерезали кабель Юго-Восточная Азия – Ближний Восток – Западная Европа-4, который соединяет три континента и тянется на 19 тысяч километров. За то время, что его ремонтировали, 60% населения Египта оставалось без доступа к Интернету.

9. Подводные коммуникационные кабеля ремонтировать очень трудно, но за 150 лет их существования люди всё же смогли научиться кое-каким трюкам

Для того чтобы починить подводный коммуникационный кабель, нужны специальные ремонтные корабли. Если он мелководный, то на поверхность его вытаскивают роботы, созданные именно для выполнения этой цели. В случае с глубоководными кабелями, которые располагаются на глубине более двух тысяч метров, используются устройства, похожие на дреки. Они цепляют кабель и тянут его со дна наверх для починки. Чтобы упростить задачу, ремонтники иногда разрезают повреждённый кабель на две части, достают по отдельности его концы, а после уже чинят над водой.

10. Срок службы подводных коммуникационных кабелей – 25 лет

По состоянию на 2014 год на дне океана всего находится 285 коммуникационных кабелей, из них двадцать два в данный момент не используются. Их называют «тёмными кабелями». (Как только они активируются, то станут «светлыми».) Срок службы подводных коммуникационных кабелей составляет 25 лет. По его истечению они перестают быть экономически целесообразными. За последние десять лет потребление Интернет-трафика резко возросло. В 2013 году он составлял 5 гигабайт на душу населения. По прогнозам экспертов, к 2018 году данный показатель возрастёт до 14 гигабайт, в результате чего компаниям придётся чаще менять подводные коммуникационные кабеля.

Материал подготовила Rosemarina - по материалу сайта

Интересные факты о том, как осуществляется связь континентами нашей планеты,
как прокладывается кабель по дну океана, и, главное, как была создана всемирная сеть - интернет.

1
То, что вы видите выше, это подводный кабель связи.
Диаметром он 69 миллиметров, и именно он переносит 99% из всего международного трафика связи (т.е. интернет, телефония и прочие данные). Соединяет он все континенты нашей планеты, за исключением Антарктиды. Эти удивительные волоконно-оптические кабели пересекают все океаны, и длинной они сотни тысяч, да что говорить, миллионы километров.

Карта Мира подводной кабельной сети

Это "CS Cable Innovator", он специально разработан для прокладки волоконно-оптического кабеля и является крупнейшим в своем роде кораблем в мире. Построен он в 1995 году в Финляндии, он 145 метров в длину, а шириной он 24 метра. Он способен перевозить до 8500 тонн волоконно-оптического кабеля. Корабль имеет 80 кают, из которых 42 - каюты офицеров, 36 - каюты экипажа и две каюты класса люкс. Без технического обслуживания и дозаправки он может трудиться 42 дня, а если его будет сопровождать корабль поддержки, то все 60.

Первоначально, подводные кабели были простыми соединения типа точка-точка. Сейчас же подводные кабели стали сложнее и они могут делиться и разветвляться прямо на дне океана.

С 2012 года провайдера был успешно продемонстрирован подводный канал передачи данных с пропускной способностью в 100 Гбит/с. Тянется он через весь Атлантический океан и длина его равна 6000 километрам. Представьте себе, что три года назад пропускная способность межатлантического канала связи была в 2,5 раза меньше и была равна 40 Гбит/с. Сейчас корабли подобные "CS Cable Innovator" постоянно трудятся дабы обеспечивать нас всё быстрым межконтинентальным интернетом.

Сечение подводного кабеля связи

1. Полиэтилен
2. Майларовое покрытие
3. Многожильные стальные провода
4. Алюминиевая защита от воды
5. Поликарбонат
6. Медная или алюминиевая трубка
7. Вазелин
8. Оптические волокна

Вот так он выглядит на дне. Каковы экологические последствия прокладки телекоммуникационных кабелей на морском дне? Как это влияет на дно океана и животных, которые там живут? Хотя буквально миллионы километров кабелей связи были размещены на дне моря в течение последнего столетия, это никак не повлияло на жизнь подводных обитателей. Согласно недавнему исследованию, кабель оказывает лишь незначительные воздействия на животных, живущих и находится в пределах морского дна. На фотографии выше мы видим разнообразие морской жизни рядом с подводным кабелем, который пересекает континентальный шельф Half Moon Bay.Тут кабель всего лишь 3,2 см. толщины.

Подводные коаксиальные кабели предназначены для телеграфно-телефонной связи с. уплотнением в диапазоне частот до 150 кгц. Наиболее совершенной конструкцией подводных кабелей связи в больших длинах являются коаксиальные кабели с полиэтиленовой изоляцией, вытеснившей изоляцию из гуттаперчи, парагутты и др. Кабель- с полиэтиленовой изоляцией допускает высокочастотное уплотнение цепей при сравнительно больших расстояниях между усилительными пунктами, обеспечивая длительную и надежную эксплуатацию. Разработанные в 1950-1955 гг. встроенные в кабель подводные усилители открыли возможность осуществить многоканальную связь на требуемые расстояния. Электропитание усилителей осуществляют дистанционно по внутреннему проводнику кабеля.

Основным типом подводного коаксиального кабеля с полиэтиленовой изоляцией, выпускаемого отечественной промышленностью для прокладки на прибрежных участках, является кабель марки КПЭК-5/18 (рис. 20-6).

Трансокеанические подводные кабели связи

Внутренний проводник этого кабеля изготовляют из отожженной медной проволоки диаметром 3 мм и повива из 12 проволок диаметром 1,0 мм (наружный диаметр 5± ±0,3 мм). Изоляцию кабеля накладывают из смеси полиэтилена с полиизобутиленом толщиной 6,5 мм. Внешний проводник кабеля изготовляют из отожженных прямоугольных медных проволок шириной 5,3 и толщиной 0,6 мм, обматывают медной лентой толщиной 0,08 мм, двумя стальными лентами толщиной 0,10-0,15 мм и прорезиненной лентой и накладывают оболочку из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката толщиной 2 мм и подушку из кабельной пряжи, пропитанной противогнилостным составом. В кабелях марки КПЭК-5/18 на подушку накладывают двухслойную броню из круглых оцинкованных стальных проволок диаметром 4 и 6 мм, наружный покров из предварительно пропитанной противогнилостным составом кабельной пряжи толщиной не менее 1,6 мм и слой битума и мелового раствора.

Для подводной прокладки на глубину до 3 500 м предназначен кабель марки КПК-5/18 только с одним слоем круглой оцинкованной стальной проволоки диаметром 2,6-6 мм.

В кабелях КПЭБ-5/18 для прокладки в земле поверх подушки применяют две стальные ленты толщиной 0,5 мм и защитные покровы из кабельной пряжи, слоя битума и мелового раствора.

Сопротивление изоляции подводных кабелей не менее 50 000 Момoкм, емкость 100 нф/км; волновое сопротивление кабеля 51-54,5 ом, затухание 13,3 — 67мнеп/км и угол фазы 0,065-3,17 рад/км.

Трансантлантический кабель между Европой и США протяженностью свыше 5 000 км (проложен на глубине до 4,2 км) имеет внутренний проводник, состоящий из медной проволоки диаметром 3,34 мм и трех медных лент толщиной по 0,368 мм (диаметр 4,1 мм), и сплошную изоляцию из полиэтилена диаметром 15,75 мм. Внешний проводник кабеля состоит из 6 медных лент толщиной 0,4 мм и медной скрепляющей ленты толщиной 0,076 мм. Поверх внешнего проводника накладывают ленту из сплава телканекс, подушку из кабельной пряжи, броню из круглых оцинкованных.стальных проволок и наружный защитный покров из кабельной пряжи, слой битума и меловое покрытие. Кабель для глубоководных участков трассы изготовляют бронированным круглой стальной проволокой диаметром 2,2 мм высокой механической прочности. Кабель для прибрежного участка изготовляют с двойной броней из круглых стальных проволок диаметром 7,6 мм. Встроенные усилители размещены на расстоянии 68,5 км один от другого.

В 1956 г. была разработана новая конструкция подводного коаксиального кабеля для глубоководных участков, в котором на несущий трос диаметром 7,4 мм накладывают внутренний проводник из медной ленты толщиной 0,6 мм со сварным швом, калиброванным на диаметр 8,4 мм, полиэтиленовую изоляцию диаметром 26,5 мм, которую калибруют до диаметра 25,4 мм. Затем продольно накладывают внешний проводник из медной ленты толщиной 0,25 мм с перекрытием и оболочку из светостабилизированного полиэтилена толщиной 3,2 мм (рис. 20-7). Кабель предназначен для уплотнения системой связи на 128 каналов с дальнейшим расширением передаваемого спектра частот до 3 Мгц и увеличением числа каналов до 720. (В последующем спектр передаваемых частот достигнет 10 Мгц.

Симметричные подводные кабели связи марок СЭПК-4 изготовляют с токоподводящими жилами из семи медных проволок диаметром 0,52 или 0,73 мм с полиэтиленовой изоляцией толщиной 2 мм. На изолированные токопроводящие жилы, предназначенные для телеграфной связи, накладывают экран из медных лент. Четыре жилы скручивают вместе, обматывают прорезиненным миткалем и кабельной пряжей, поверх которой накладывают броню из оцинкованных стальных проволок. Кабель с жилами 7×0,73 мм в диапазоне частот 0,8-30 кгц имеет волновое сопротивление 349-160 ом, затухание 45-130 мнеп/км и угол фазы 0,06- 1,20 рад/км.

Ниже приведено 10 малоизвестных фактов о подводных Интернет-кабелях.

При описании системы проводов, из которой состоит Интернет, Нил Стивенсон однажды сравнил нашу землю с материнской платой компьютера. От телефонных столбов, с которых свисают связки кабеля, до знаков, предупреждающих о погруженных в землю волоконно-оптических линий передачи, мы постоянно окружены доказательствами присутствия системы Интернет. Однако, мы видим лишь малую часть физического состава сети. Остальную часть можно найти только в самых холодных водах глубоководного океана. Ниже приведено 10 малоизвестных фактов о подводных Интернет-кабелях.

1. УСТАНОВКА КАБЕЛЯ ЯВЛЯЕТСЯ МЕДЛЕННОЙ, УТОМИТЕЛЬНОЙ И ДОРОГОСТОЯЩЕЙ РАБОТОЙ.

99% международных данных передается по проводам, находящимся на дне океана. Они называются подводными коммуникационными кабелями. В общей сложности они протягиваются на сотни тысяч миль, а глубина их расположения может быть высотою с Эверест. Кабеля по океану прокладываются специальными судами - так называемыми кабелеукладчиками. Прокладка кабеля очень трудоемкая работа - поверхность океанского дна под прокладку кабеля должна быть обязательно ровной, также нужно предусмотреть, чтобы кабель не оказался на коралловых рифах, затонувших кораблях, местности богатой окаменелыми останками рыб или другой экологической среды обитания, и других препятствий.

Диаметр мелководного кабеля примерно равен диаметру жестяной банки содового напитка. Глубоководные кабеля намного тоньше - примерно равны диаметру маркера. Разница в размере связана с элементарной уязвимостью к повреждениям - на глубине более 2000 метров мало что происходит. Следовательно, и нет такой необходимости в оцинковании экранированного кабеля. Кабели, расположенные на небольших глубинах, закапывают под океаническое дно с помощью струй воды под высоким давлением.
Цена за укладку мили подводного коммуникационного кабеля зависит от общей длины и конечного пункта назначения. Однако, в общем укладка интернет-кабеля через океан неизменно стоит сотни миллионов долларов.

2. АКУЛЫ ПЫТАЮТСЯ СЪЕСТЬ ИНТЕРНЕТ.

Существует разногласие насчет того, почему акулам так нравится грызть подводные коммуникационные кабеля. Возможно, это как-то связано с электромагнитными полями. Возможно, это просто их любопытство. А возможно, они пытаются разрушить нашу инфраструктуру связи перед тем, как начать захват мира. В любом случае акулы продолжают грызть подводные кабеля, и это является самой распространенной причиной их повреждения. Компания Google решила проблему обернув свои подводные океанские кабеля в кевраловое покрытие.

3. ПОДВОДНЫЙ ИНТЕРНЕТ КАБЕЛЬ НАСТОЛЬКО ЖЕ УЯЗВИМ К ПОВРЕЖДЕНИЯМ, КАК И ПОДЗЕМНЫЙ КАБЕЛЬ.

Каждые несколько лет какой-нибудь благонамеренный строитель, маневрируя бульдозером, отключает интернет на весь регион. На океанском дне же хоть и нет всего этого строительного оборудования, которое могло бы вызвать разрушения, все же достаточно постоянных водных угроз для повреждения кабеля. Кроме акул, подводный коммуникационный кабель могут повредить якоря лодок, рыбацкие тралы и стихийные бедствия.

Одна компания из Торонто предложила проложить кабель через Арктику для соединения Токио и Лондона. Раньше такую затею считали невыполнимой, но с изменением климата и таянием ледников, эта идея стала реальной, хоть и очень дорогостоящей.

4. СОЕДИНЕНИЕ КОНТИНЕНТОВ ПОДВОДНЫМИ КАБЕЛЯМИ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ НОВИНКОЙ.

Первый трансатлантический телеграфный кабель, который соединял Ньюфаундленд и Ирландию, начали прокладывать еще в 1854 году. Четыре года спустя было отправлено первое сообщение, в котором говорилось: «Господи, Уайтхаус получил пятиминутный сигнал. Сигнал от катушки слишком слабый, чтобы понять. Попробуйте медленнее и регулярнее. Я установил промежуточный шкив. Отвечайте с помощью катушки.» Конечно, не самое вдохновляющее начало. (Уилдман Уайтхаус был главным электриком Атлантической телеграфной компании)

5. ПОДВОДНЫЕ КОММУНИКАЦИОННЫЕ КАБЕЛЯ ИМЕЮТ ОСОБЫЙ ИНТЕРЕС У ШПИОНОВ.

В разгар холодной войны, СССР часто передавала слабо кодированные сообщения между двумя основными военно-морскими базами по кабелю проложенному между этими двумя базами через советские территориальные воды. Чрезмерным шифрованием советские офицеры не хотели заморачиваться. Они считали, что американцы не станут рисковать вызвать третью мировую войну, пытаясь получить доступ к данным этого кабеля. Они не рассчитали, что U.S.S. Halibut, специально оборудованная подводная лодка, может проникнуть через оборону советских войск.

Американская подводная лодка нашла кабель и установила на нем мощное подслушивающее устройство, затем каждый месяц возвращалась для сбора перехваченных сообщений. Эту операцию, которая называлась IVY BELLS, позже скомпроментировал бывший аналитик Агенства национальной безопасности Рональд Пелтон, который продал информацию о миссии советским властям. На сегодняшний день, перехват сообщений, передаваемых подводными коммуникационными кабелями является обычной процедурой спецслужб.

6. ПРАВИТЕЛЬСТВА МНОГИХ СТРАН ПЕРЕХОДЯТ НА ПОДВОДНЫЕ КАБЕЛЯ, ЧТОБЫ УБЕРЕЧЬ СЕБЯ ОТ ЭТИХ ЖЕ ШПИОНОВ.

Что касается электронного шпионажа, Соединенные Штаты имеют одно большое преимущество - их ученые, инженеры и корпорации сыграли важнейшую роль в изобретении и создании инфраструктуры глобальных коммуникаций. Самые крупные линии передачи, как правило, проходят через территорию и водные пространства США. В результате чего, они с легкостью могут перехватывать пересылаемые данные.

Когда бывший аналитик АНБ Эдвард Сноуден украл и обнародовал секретные документы, многие страны были возмущены тем, сколько их информации перехватывают американские разведывательные службы. В результате, некоторые страны пересматривают инфраструктуру Интернета. Бразилия, например, запустила проект по строительству подводного коммуникационного кабеля до Португалии, который не только полностью минует границы Соединенных Штатов, но в то же время исключает американские компании в участии данного проекта.

7. ПОДВОДНЫЕ КОММУНИКАЦИОННЫЕ КАБЕЛЯ ДЕШЕВЛЕ И БЫСТРЕЕ ПЕРЕДАЮТ ДАННЫЕ ПО СРАВНЕНИЮ СО СПУТНИКАМИ.

На орбите находится более тысячи спутников.

Мы также отправляем зонды на кометы и планируем миссии на Марс. Мы живем в будущем! Казалось бы космос должен быть лучшим методом для «виртуального проложения проводов» между странами, чем нынешний метод проложения несоразмерно-длинных проводов через океанское дно. Разве спутники не лучше технологий, используемых еще даже до изобретения телефона? Как оказывается - нет, не лучше (или пока что нет). Хотя волоконно-оптические кабели и спутники связи были разработаны в 1960-х годах, у спутников существует две проблемы: большие задержки и потери сигнала. Передача и прием сигналов из космоса занимает много времени. В то же время, исследователи разработали оптические волокна, которые могут передавать информацию со скоростью равной 99,7% скорости света.

Если хотите понять каким был бы интернет без подводных коммуникационных кабелей можете посетить Антарктику - единственный континент без физического подключения к сети. Связь с миром осуществляется исключительно при помощи спутников. Интересен тот факт, что антарктические исследовательские станции производят гораздо большее количество информации, чем они могут передавать через космическое пространство.

8. ЗАБУДЬТЕ О КИБЕРВОЙНАХ - ЧТОБЫ ПАРАЛИЗОВАТЬ ИНТЕРНЕТ, НУЖНО ВСЕГО ЛИШЬ АКВАЛАНГ И ПАРА КУСАЧЕК.

Хоть перерезать подводный коммуникационный кабель и довольно трудно (тысячи вольт протекающих по каждому из них, как одна причина), как показывает практика (Египет, 2013 год), возможно.

Подводный кабель связи

К северу от Александрии было задержано несколько людей в гидрокостюмах, которые намеренно пытались прорезать кабель Юго-Восток-Азия-Ближний Восток-Запад-Европа 4, который протягивается на 12,500 мили и соединяет три континента. Эта попытка оставила 60% населения Египта без доступа к Интернету.

9. ПОДВОДНЫЕ КАБЕЛЯ ОЧЕНЬ ТРУДНО РЕМОНТИРОВАТЬ, НО 150 ЛЕТ ОПЫТА НАУЧИЛИ НАС НЕКОТОРЫМ УЛОВКАМ.

Если у вас вызывает затруднение замена одного Интернет-кабеля за вашим столом, представьте сколько труда уходит на замену твердого, сломанного кабеля на дне океана. При повреждении подводного коммуникационного кабеля на починку отправляют специальные ремонтные корабли. Если кабель находится на мелководье, активируют роботов, которые захватывают кабель и буксируют его к поверхности. Если же кабель находится на глубоководье, на глубине 2000 метров и ниже, то корабли опускают на дно специально разработанные крюки, которые также захватывают кабель и поднимают его на поверхность для починки. Чтобы упростить работу, эти крюки иногда разрезают кабель пополам. Затем ремонтный корабль по очереди поднимает на поверхность каждую часть для починки.

10. СРОК СЛУЖБЫ ПОДВОДНЫХ КОММУНИКАЦИОННЫХ КАБЕЛЕЙ СОСТАВЛЯЕТ 25 ЛЕТ.

По состоянию на 2014 года, на дне океана находится 285 подводных коммуникационных кабеля. 22 из них еще не используются. Их называют «темными кабелями» (когда их активируют, они будут считаться «включенными»). Подводные коммуникационные кабеля имеют срок службы равный 25 годам, в течение которых они считаются экономически целесообразными с точки зрения потенциала.
Однако, за последнее десятилетие, потребление Интернет-данных резко возросло. В 2013 году потребление интернет-трафика составило 5 гигабайт на душу населения; это число, как ожидается к 2018 год, достигнет 14 гигабайт на душу населения. Такое увеличение, очевидно, представит проблему нагрузки и вызовет необходимость более частого обновления кабелей.

Источник

Коммуникационная инфраструктура – это то, что помогает нам почти мгновенно узнавать новости с других стран и континентов, она тесно связано с технологиями управления и обработки данных, компьютерными и интернет технологиями.

Но задумывались ли вы о том, как к нам попадает вся эта информация. Города буквально закутаны сетью кабелей, проводов, умело спрятанных в стены зданий и под землю. Но не только города и страны, вся планета окутана своеобразной паутиной, поскольку миллионы подводных кабелей проложены по морскому дну.

Подводные оптические кабели связи

Подводная коммуникационная инфраструктура в мире существует давно и активно продолжает развиваться. На этой интерактивной карте показаны главные мировые кабели, которые позволяют интернет и другим данным попадать из одной стороны света в другую, через океаны, и, в конечном счете, в ваш дом.

Подводные коммуникации. Карта

Если навести мышку или кликнуть на любой из показанных кабелей (или выбрать его в меню сайта), то можно узнать более подробную информацию (название, длину, соединяемые страны и др.).
А для тех, кто любит позаботиться обо всем заранее, следует учесть что не за горами и год дракона 2012 который ассоциируется с водной стихией, но в тоже время относится к стихии огня, поэтому следует заранее продумать что подарить близким на этот праздник.