10.07.2019

Подводный кабель. Как разматывают Интернет: прокладка подводных кабелей. Почему телекоммуникационные компании не используют спутники вместо кабелей



Сколько лет Интернету?
Ну, это как считать, поскольку создан он был не на пустом месте. 1 января 1983 года сеть ARPANET запустила в работу модернизированные сетевое оборудование и программное обеспечение, которые позволили ей взаимодействовать с другими сетями, построенными на других технических стандартах с такой простой, которая до сих пор была недостижима, что и позволило называть её «Interconnected Networks» (объединённые сети) или коротко – Интернет.

Cеть ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) была создана в 1969 году в США, и первое сообщение по ней сумели переслать 1 октября 1969 года. Несмотря на достижения ARPANET, довольно скоро у нее появился серьезный противник, межуниверситетская сеть NSFNet, которая имела заметно большую пропускную способность, и в 1990 году, проиграв в конкурентной борьбе, ARPANET прекратила свое существование. Тем не менее, при желании мы вполне можем в октябре этого года отметить тридцатилетие Интернета.

Кто всё это придумал?
Понятно, что такая глобальная структура – это результат сотрудничества тысяч ученых и инженеров, но основы технологии пакетной коммуникации были независимо друг от друга изобретены Полом Бараном и Дональдом Ватт Дэвисом.
Пол Баран, родившийся в 1926 году в тогда еще польском городе Гродно, переехал с родителями в США в двухлетнем возрасте. В 1960 году он уже был сотрудником «мозгового центра» компании «Rand Corporation», и в рамках поставленной задачи (создать универсальный способ организации коммуникаций между различными научными центрами) решил производить передачу информации по аналогии с пчелиными сотами, которые пчелы достраивают сами, обладая лишь информацией о параметрах, позволяющих точно состыковать новые соты с уже построенными. В процессе работы Пол придумал более подходящий для этой цели, чем аналоговый, способ записи – цифровой, и обо всех своих находках написал статью, напечатанную уже в секретном препринте «Rand Corporation» в 1962 году.

Независимо от Барана подобную теорию развивал и Дональд Дэвис, сотрудник английской, в то время тоже засекреченной, Национальной физической лаборатории. Он построил для лаборатории небольшую сеть на основе новых принципов коммуникации и ввел в обиход термин «пакет».

Сколько лет Всемирной паутине?
В 1980 году английский физик Тим Бернес-Ли всего на полгода устроился на работу в женевскую Европейскую лабораторию CERN на должность консультанта по разработке программного обеспечения. Проявил он себя неплохо, но полноправным сотрудником лаборатории он стал только в 1984 году, когда и приступил к решению проблемы обработки и предоставления результатов научных исследований в режиме реального времени.

В 1989 году задача была решена, и уже осенью 1990 года сотрудники CERN получили в пользование первые «веб-сервер» и «веб-броузер», написанные Тимом. Удобство европейского проекта «WWW» - «World Wide Web» (Всемирная паутина) было настолько очевидно, что уже летом 1991 года его на вооружение принял американский проект «Internet», и сегодня каждый из нас имеет дело с Всемирной паутиной практически ежедневно.

Сколько людей пользуется услугами Сети?
Прежде всего, нужно понимать, что точно этого знать никто не может, поскольку это число меняется каждую секунду. И всё же, подсчеты ведутся постоянно, и это понятно – такая информация интересует многих – от коммерсантов до военных, а потому она стоит денег, и немалых. На рынке этих услуг существую явные лидеры, это коммерческие структуры Nielsen//NetRatings, NUA, e M arketer, IDC, eTForecast. Обзоры по использованию Интернета и прогнозы составляют также UNESCO Observatory of the Information Society, International Telecommunication Union (ITU).

Как обеспечивается связь между континентами?
Для этих целей служит подводный коммуникационный кабель. В 1851 г. инженер по фамилии Брет проложил первый подводный кабель через Ла-Манш, соединив таким образом телеграфной связью Англию с континентальной Европой. Это стало возможным благодаря изобретению гуттаперчи - вещества, способного изолировать в воде провода, несущие ток. Первой телеграммой, переданной по подводному кабелю, было поздравление президента США Джеймса Бьюкенена королевой Великобритании Викторией в 1856 году. Тот старый армированный кабель, изолированный гуттаперчей (изобретение инженера Сименса) связал берега Ирландии и Ньюфаундленд. Это было дорого, это было недоработано технически, но уже с 1866 г. телеграфная линия начала устойчиво работать, при этом скорость передачи информации составляла всего 17 слов в минуту. Современные подводные кабели используют оптоволоконные технологии. Первый такой кабель был проложен в 1988 году.

Оптоволоконный кабель в разрезе. 1 – полиэтилен, 2 - пленка Mylar, 3- металлические несущие жилы, 4-алюминиевый гидрозащитный слой, 5 –поликарбонат, 6- медная (или алюминиевая) трубка, 7 - жидкий парафин (вазелин), 8 – оптоволоконные жилы.

Сегодня такие кабели, проложенные по дну водоемов и Мирового океана, соединяют между собой все континенты, кроме Антарктиды. Примерно через каждые 100 км для восстановления мощности оптического сигнала, устанавливается EDFA-усилитель. В Интернете есть список подводных коммуникационных кабелей.
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_international_submarine_communications_cables

Карта подводных коммуникационных кабелей

В жизни подводный кабель выглядит совсем не романтично, его километр весит до 10 тонн, его диаметр - 69 мм, и, как любой подводный кабель, он может быть поврежден – якорями, землетрясениями, разрушен специально, как это делалось неоднократно во время Второй мировой войны, а может быть просто сворован контрабандистами, которые могут сдать в металлолом используемую в нем медь.

Где в мире наблюдается самый напряженный трафик коммуникаций?
Карта трафика, то есть объёма информации, передаваемой по Сети, удивительным образом совпадает с картой доступности Земли, что само по себе объяснимо.

Карта глобального трафика

При этом география передачи информации, к большому неудовлетворению американских спецслужб, за последние 10 лет заметно изменилась: если раньше 70% мирового трафика двигалось через американские линии связи, то теперь этот показатель не превышает и 25%. Но такова природа Сети и сделать с этим ничего нельзя. В свое время американцы отказались вкладывать большие деньги в оптоволокно, и результат не замедлил сказаться. При этом Индия и Китай активно вкладывают огромные средства в интернет-технологии следующего поколения, и вполне очевидно, мы еще увидим соответствующие изменения в трафике.

Если соотношения числа пользователей Интернета по континентам в отношении к общей численности населения, на них проживающих, то видно, что наибольшие перспективы роста этого показателя и, соответственно, роста трафика, остаются у азиатского региона и Африки. Это значит, что это и есть наиболее перспективные и с коммерческой точки зрения регионы, что не упустят из виду транснациональные финансовые корпорации.

Карта доступности Земли.

...
Одновременно производятся вложения в подводный кабель Unity, первые 10 000 км, соединяющие тихоокеанское побережье США с Японией уже в проекте. Этот кабель будет иметь 5 волокон, у каждого из которых будет пропускная способность в 960 Гбит/с. Кличество волокон можно будет увеличить до 8, тогда пропускная способность канала составит 7.68 Тбит/с, что почти вдвое лучше сегодняшнего показателя. Так почему бы не сделать глобальную перестройку подводных коммуникаций? Всё упирается в деньги, которых требуется уже сейчас (по мнению той же Nemertes Research), как минимум, 91 миллиард фунтов стерлингов. Вот почему в первую линию кабеля Unity вкладывают деньги аж шесть корпораций (в том числе и Google). Так, может, стоит массово ереходить на спутниковую связь? И снова деньги: стоимость систем на основе подводных оптоволоконных кабелей изначально ниже (один телефонный канал – $ 5-10 в год), чем систем спутниковой связи с аналогичной пропускной способностью (один телефонный канал - около $50 в год), и, как мы уже знаем, в космосе тоже тесно.

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.

25 сентября 1956 года был введен в эксплуатацию первый трансатлантический телефонный кабель. Перед вами небольшой FAQ на тему того, почему Интернет и по сей день живет не в небе, а под водой.

Почему телекоммуникационные компании не используют спутники вместо кабелей?

Спутники отлично подходят для некоторых целей: их можно использовать для той местности, где ещё нет оптоволоконных кабелей, плюс они могут транслировать информацию из одной точки в несколько других.

Однако для поразрядной передачи данных нет ничего лучше, чем оптоволокно. Такие кабели могут передавать бо льшие объёмы данных с меньшими затратами.

Сложно точно узнать объёмы международного трафика, проходящего через спутники, но можно точно сказать, что эти объёмы крайне малы. Статистика, опубликованная Федеральной комиссией по связи США, указывает, что на спутники приходится лишь 0,37% всех международных мощностей США.

Хорошо, а что насчёт моего смартфона, он же использует беспроводной обмен данных?

Когда вы используете телефон, то передаёте данные беспроводным методом только до первой вышки связи, которая передаёт данные уже наземным или подводным путём.

Сколько всего подводных кабелей?

В начале 2017 года насчитали около 428 рабочих подводных кабелей по всему миру. Число постоянно меняется, так как подключают новые кабели и списывают старые.

Как они работают?

Современные подводные кабели используют, как мы уже сказали выше, оптоволоконные технологии. Электрический сигнал превращается в свет, излучаемый микролазерами, и передается на высоких скоростях по волокну к приемнику на другом конце, который, в свою очередь, преобразует свет обратно в электрический сигнал.

Они толстые?

Сам кабель с учетом обмотки толщиной примерно с поливальный шланг. А толщина внутренних элементов кабелей, через которые передаётся сигнал, сравнима с человеческим волосом.

Внутренние волокна кабеля покрыты несколькими слоями изоляции и защитного материала. Те участки кабелей, которые пролегают в прибрежной зоне, покрывают дополнительными слоями для повышения прочности.

Подводный кабель в разрезе: 1. полиэтилен; 2. «майларовая» лента; 3. скрученная стальная проволока; 4. алюминиевая водоизолирующая перегородка; 5. поликарбонат; 6. медная или алюминиевая труба; 7. гидрофобный заполнитель; 8. оптические волокна. Спасибо Wikipedia

Кабели действительно лежат прямо на дне океанов?

Да. Ближе к береговой линии их укладывают под грунтом, чтобы избежать повреждений, собственно поэтому их и не видно на пляжах.

Разумеется, кабели должны прокладываться в наиболее безопасных зонах морского дна, где нет разломов, мест рыболовного промысла, участков для сброса якорей кораблями и прочих опасностей для кабеля. Компании, занимающиеся прокладкой подводных кабелей, открыто сообщают о том, где расположены кабели, чтобы уменьшить вероятность их непреднамеренного повреждения.

Их едят акулы?

Повреждения кабелей акулами - один из мифов СМИ. Это стало популярной темой для статей после того, как в прошлом акулы пару раз «напали» на кабель. На сегодняшний день они не являются основной угрозой для кабелей. Тем не менее кабели часто повреждаются, в среднем более 100 раз в год. Вы редко слышите о повреждениях из-за того, что многие компании, работающие в этой сфере, используют подход «безопасность в цифрах»: до тех пор, пока кабель не будет восстановлен, тот поток данных, который он должен был обслуживать, будет распределён между другими кабелями.

Какова общая длина всех кабелей?

По состоянию на 2017 год общая длина всех действующих кабелей составляет около 1,1 миллиона километров.

Некоторые кабели очень короткие: кабель компании CeltixConnect, соединяющий Ирландию и Великобританию, протянут всего на 131 километр. Другие же кабели могут быть невероятно длинными, например, кабель Asia America Gateway, длина которого составляет 20 000 километров.

Карту-то дайте

Почему между одними странами много соединений, а между другими их вообще нет?

Давайте для начала обратимся к цитате Генри Дэвида Торо:

Наши изобретения обычно похожи на привлекательные игрушки, которые отвлекают наше внимание от действительно важных вещей. Мы спешим строить магнитный телеграф от штата Мэн до Техаса, однако, возможно, Мэн и Техас не имеют никаких важных данных, которые нужно было бы передавать через этот телеграф.

Европа, Азия и Латинская Америка постоянно обмениваются большим количеством данных с Северной Америкой. Из-за того, что Австралия и Латинская Америка данными в таких количествах не обмениваются, между ними и нет никаких кабелей. Зато если кабели появятся, мы будем знать, что там происходит что-то интересное 🙂

Кому принадлежат кабели?

Традиционно кабели принадлежали телекоммуникационным агентствам, которые формировали консорциум из тех, кто заинтересован в использовании кабелей. В конце 90-х годов прошлого столетия приток новых компаний создал большое количество частных кабелей, мощности которых продавались их пользователям.

На сегодняшний день существуют и частные, и принадлежащие консорциумам кабели. Самое большое изменение в организации передачи данных через кабели произошло в типе компаний, занимающихся этим.

Поставщики контента, такие как Google, Facebook, Microsoft и Amazon - главные инвесторы в кабельный бизнес. Объём мощности, развёрнутый частными операторами вроде поставщиков контента, превысил за последние годы тот объём мощности, который обеспечивали операторы интернет-магистралей.

Кто использует эти кабели?

Вы, например. Пользователи мощностей подводных кабелей - разные люди и компании, правительства, операторы сотовой связи, транснациональные корпорации и поставщики контента. Любой человек, который вышел в Интернет, уже пользуется подводными кабелями, независимо от устройства.

Какие объёмы информации они могут передавать?

Пропускная способность у всех кабелей разная. Новые кабели могут пропускать больший объём данных, чем те, которые были проложены 15 лет назад. Готовящийся к эксплуатации кабель MAREA сможет передавать данные со скоростью 160 терабит в секунду.

Наша компания занимается продажей различных марок подводных кабелей из наличия со складов, расположенных по всей России, или под заказ на производство. Специалисты «Кабель.РФ» знают все о данной продукции, поэтому грамотно проконсультируют вас в выборе подводных кабелей с учетом технических требований, помогут осуществить своевременную доставку и подобрать соответствующий тип транспорта.

Подводные кабели применяются, когда необходимо выполнить прокладку силовых и распределительных линий, предназначенных для передачи постоянного напряжения до 200 кВ и переменного напряжения величиной до 500 кВ частотой не более 50 Гц, по дну пресноводных и соленых водоемов. Кроме этого, подводные кабели используется для подключения к питающим сетям морских буровых платформ, присоединения прибрежных ветрогенерирующих электрических установок, для подключения различного водопогружного оборудования, стационарного монтажа цепей управления подводными механизмами, обеспечения питанием приборов при геофизическом исследовании скважин и управления ними, а также передачи аналоговых и цифровых сигналов. Подводные кабели допускается прокладывать на глубине не более 500 м и при температуре воды не более +70 оС.

Кабель для подводной прокладки выпускается с однопроволочными или многопроволочными токопроводящими жилами, имеющими круглую или секторную форму. Для их изготовления применяют алюминиевые, медные или луженые медные проволоки. По своим характеристикам, прописанным в ГОСТ 22483, жилы относятся к 1-5-му классу. Для защиты токопроводящих жил от воздействия влаги в них добавляют специальные водоблокирующие нити. Кабели, применяемые для подводной прокладки, производятся в одножильном и многожильном варианте. На токопроводящие жилы подводных кабелей накладывается изолирующий слой из силанольносшитого полиэтилена, этиленпропиленовой резины, поливинилхлоридного пластиката, а также кабельной бумаги, пропитанной специальными составами. Токопроводящие жилы подводных многожильных кабелей скручиваются в сердечник с заполнением свободного пространства бумажными или резиновыми жгутами, гидрофобным материалом. На сердечник кабеля может накладываться внутренняя оболочка из поливинилхлоридного пластиката, полиэтилена, резины или свинцовой трубки. От воздействия электромагнитного излучения кабель для подводного монтажа может быть огражден экраном, выполненным в виде оплетки медной проволокой. Для защиты от возможных повреждений в конструкцию кабелей, предназначенных для стационарной прокладки по дну водоемов, включена броня, которая выполняется из стальных оцинкованных проволок. Сверху экрана или брони накладываются защитные волокнистые покровы или наружная оболочка из полиэтилена, поливинилхлоридного пластиката или резины, в том числе этиленпропиленовой.

Высоковольтные подводные кабели должны иметь несколько защитных экранов, снижающих уровень возникающих электромагнитных помех. Экраны выполняются из полупроводящей бумаги, полимерной композиции или резины, а также медной ленты и оплетки из медной проволоки. Поверх экрана из медной проволоки или ленты накладывается водоблокирующий слой, на который накладывается наружная оболочка из полиэтилена.

Основные преимущества

Дают возможность обеспечить электроэнергией отдаленные острова, не имеющие своих электростанций;
. с помощью подводных кабелей к линии питания подключается электрооборудование на нефтегазодобывающих платформах.

У нас вы можете купить подводный кабель по выгодной цене, для этого необходимо оставить заявку на расчет стоимости менеджеру компании.

Прокладка силового кабеля в воде и сам кабель для воды используются в крайних случаях, когда при пресечении широкого водоема отсутствуют мосты, а прокладка кабельной линии в обход оказывается дороже.

⊕ Рис.1

Если водоем несудоходный, то вполне подойдут ПвП (рис.1), ПвП2г , ПвПг , ПвПу , АПвП и другие марки кабеля из сшитого полиэтилена .

Рис.2 При выборе данных марок кабеля для воды важно защитить кабель от возможных механических повреждений. Если в процессе монтажа или эксплуатации неизбежны растягивающие нагрузки, то необходимо использовать кабели с проволочной броней - например, марки: СКл (рис.2), АСКл Рис.3

Если водоем судоходный, то желательно использовать специальные марки кабелей: отечественные - (рис. 3), ОСК , европейские - AHXAMK-WM (Финляндия, Reka Cables), Reka Cables, 2XS2YRAA (рис.4), 3GSERAA (США, Nexans). Кабели используют для электроснабжения нефтяных платформ, береговых подстанций, для ветряных генераторов, которые все чаще устанавливаются на морях, для передачи связи между континентами.

Рис.4

Купить кабель для воды

Случается, что необходимо проложить кабель в земле с высоким уровнем грунтовых вод, для этого желательно использовать также предназначенный для этих целей кабель для воды марок:СБШв , СБлШв , АСБШв . Кабель укладывается в траншею с песчаной подушкой. Для исключения механических повреждений траншея с кабелем укрывается доской или обозначается сигнальной лентой.

Как осуществляется прокладка кабеля в воде?

Прокладка кабеля может проводится в ручную (в случае, если водное препятствие мелкое) или с помощью плавучего понтона (судоходные реки, моря, океаны). Процесс подводной прокладки кабель достаточно трудоемкий. Вкратце его можно описать так: Плавучий понтон отплывает от берега на расстояние длины кабеля. Баржа транспортирует конец кабеля на берег. С берега кабель, облаченный в металлическую трубу укладывается по дну водного объекта с помощью водолазов или специальной техники. (рис.5) Прокладка кабеля в воде допустима со льда в зимнее время.

Рис.5

Компания Кабельные системы осуществляет продажу кабеля для подводной прокладки по низким ценам и доставляет продукцию в любой регион страны. Благодаря слаженной работе с производителями и собственной сети автофилиалов наша организация конкурента на рынке кабельной продукции. Мы ценим время и экономим затраты своих клиентов.

Небольшое видео по прокладке кабеля под водой высокотехнологичным современным кабелеукладчиком