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T268光纖-海底光纜--防鯊/防腐...

今天聊聊海底光纜。

通信當然可以上天,衛星通信可以跨洋

多用10年,那海底光纜就這一條就能讓咱們通信人研究研究啦。

一步步聊

做海底光纖

做好光纖,再來看怎麼鋪設

原理很簡單,將光纜的一端固定在岸上,船會慢慢向外海開動,一邊把光纜沉入海底,一邊利用海底的挖掘機進行鋪設。

實際上,看看海底挖掘機

專業人士的說法:

海底電纜工程被世界各國公認為複雜困難的大型工程。根據不同的海洋環境和水深,海底光纜的鋪設也分別採用不同的方法。

  在淺海,如水深小於200米的海域纜線採用埋設,水力噴射式埋設是主要的埋設方法。具體來說,海底光纜埋設主要包括光纜路由勘查清理、光纜敷設和沖埋保護三個階段。埋設設備的底部有幾排噴水孔,平行分布於兩側,作業時,每個孔同時向海底噴射出高壓水柱,將海底泥沙沖開,形成海纜溝;設備上部有一導纜孔,用來引導電纜(光纜)到海纜溝底部,由潮流將沖溝自動填平。埋設設備由施工船拖曳前進,並通過工作電纜做出各種指令。

  而在深海則採用敷設方式,靠海纜自重敷設在海底表面。簡單來說,海底光纜鋪設就是把光纜放在海底光纜敷設船上,然後船慢慢開動的同時把光纜平鋪沉入海底。

  過去,常常借海流讓砂自然覆蓋在溝上面,以省去埋纜線的時間。而現在通常會用配備高壓水泵的水下機器人沖一個溝然後放進去再埋上泥土。

  光纜敷設時要通過控制敷設船的航行速度、光纜釋放速度來控制光纜的入水角度以及敷設張力,避免由於彎曲半徑過小或張力過大而損傷光纜。深海段敷設時,光纜敷設船釋放出光纜,使用水下監視器、水下遙控車不斷地進行監視和調整,控制敷設船的前進速度、方向和敷設光纜的速度,以繞開凹凸不平的地方和岩石避免損傷光纜。

怎麼修:

海底光纜的修復:

海底光纜常常會出現故障,海纜斷裂一般有兩大原因:一是地震、海嘯等不可抗力,比如2006年受台灣地震影響,多條國際海底通信光纜發生中斷,導致國內互聯網用戶無法正常訪問國外網站;二是人為原因,來自船舶、鯊魚等不經意間的破壞,有時候是敵軍的蓄意的破壞。海底光纜的斷纜,不僅在國際通信上造成巨大影響,因此造成的損失更是無法估算。一旦光纜出現問題,在茫茫大海中,從深達幾百米甚至幾千米的海床上找到直徑不到10厘米的海纜,就如同大海撈針。再探測到光纜的斷裂點,並將之打撈上來,重新接續好放回海底,其技術難度可想而知。

  修復工作的第一步是找到斷點。海纜工程師可以通過電話和互聯網中斷情況找到斷點的大概位置。岸上終點站可以發射光脈衝,正常的光纖可以一直在海中傳輸這些脈衝,但是如果光纖在哪裡斷了,脈衝就會從那一點彈回,岸上終點站這樣就可以找到斷點。之後就需要船隻運來新的光纜進行修補,但第一步是要把斷的光纖撈上來。如果光纜在水下不足2000米的深處,可以使用機器人打撈光纜,一般位於水深約3000米至4000米海域,只能使用一種抓鉤,抓鉤收放一次就需要耗費十數個小時。

2006年台灣南部地震受損光纜修復的示意圖,海底光纜故障處理會經過5個步驟,過程如下:

  ①機器人潛下水後,通過掃描檢測,找到破損海底光纜的精確位置。

  ②機器人將淺埋在泥中的海底光纜挖出,用電纜剪刀將其切斷。船上放下繩子,由機器人系在光纜一頭,然後將其拉出海面。同時,機器人在切斷處安置無線發射應答器。

  ③用相同辦法將另一段光纜也拉出海面。和檢修電話線路一樣,船上的儀器分別接上光纜兩端,通過兩個方向的海底光纜登陸站,檢測出光纜受阻斷的部位究竟在哪一端。之後,收回較長一部分有阻斷部位的海底光纜,剪下。另一段裝上浮標,暫時任其漂在海上。

  ④接下來靠人工將備用海底光纜接上中美海底光纜的兩個斷點。連接光纜接頭,可是個「技術含量」"極高的活,非一般人能夠勝任,必須是經過專門的嚴格訓練、並拿到國際有關組織的執照後的人員,才能上崗操作。像這樣的「接頭工」,上海電信方面目前只有三四名。

  ⑤備用海底光纜接上後,經反覆測試,通訊正常後,就拋入海水。這時,水下機器人又要「上陣」了:對修復的海底光纜進行「沖埋」,即用高壓水槍將海底的淤泥衝出一條溝,將修復的海底光纜「安放」進去。

附錄:海底通信歷史:

1850年盎格魯-法國電報公司開始在英法之間鋪設了世界第一條海底電纜,只能發送莫爾斯電報密碼。

全世界第一條海底電纜是1850年在英國和法國之間鋪設,

亞歐3號國際海底光纜

由 John Watkins Brett s 盎格魯-法國電報公司(Anglo-French Telegraph Company)開設一條穿越英吉利海峽的電纜,品質粗劣,沒有其他任何保障。1851年11月13日,受保護的核心,即真正的電纜,被架設起來,1852年,大不列顛及愛爾蘭被連接在一起。

1852年海底電報公司第一次將纜線聯繫倫敦到巴黎。1853年,英格蘭由一個電纜橫跨北海,被加入到荷蘭。第一次用纜線將倫敦和巴黎聯繫起來。

1858年賽勒斯由西場(Cyrus West Field),他們說服英國工業家基金第一次嘗試在打下一個跨大西洋的電報電纜。從一開始,並在運作中,只有1個月。這項技術一直存在不少問題。科學家們試圖在1865年和1866年不斷嘗試更新的技術,大東電報局則用更為先進的技術,併產生了世界上第一個成功的跨大西洋電纜。1870年在印度又完成這項技術。

1863年電纜從孟買連結到阿拉伯半島。

1866年英國在美英兩國之間鋪設跨大西洋海底電纜(The Atlantic Cable)取得成功,實現了歐美大陸之間跨大西洋的電報通訊。

1876年,貝爾發明電話後,海底電纜具備了新的功能,各國大規模鋪設海底電纜的步伐加快了。

中國第一條海底電纜是清朝時期台灣首任巡撫劉銘傳,在1886年鋪設通聯台灣全島以及大陸的水路電線,主要作為發送電報用途,即台南至澎湖電纜,由清代台灣台南安平通往澎湖,長53海里。

到1888年共完成架設 兩條水線,一條是福州川石島與台灣滬尾(淡水)之間的177海里水線,主要是提供台灣府向清廷通報台灣的天災、治安、財經,並提供商務通訊使用;另外一條 為台南安平通往澎湖的53海里水線。福建外海川石島的大陸登陸點依舊存在,但是台灣淡水的具體登陸點已經不可考。

1902年環球海底通信電纜建成。

1902年至1903年,海底電纜從美國大陸連接夏威夷,1902年連接關島,1903年連接菲律賓。1902年加拿大,澳大利亞,紐西蘭和斐濟也完成連線。

1987年,中國台灣第一條海底電纜完成,即台灣淡水與日本長崎之間。(已停用)

國際電纜登陸點有宜蘭頭城,即電纜從宜蘭縣頭城鎮連結,美、日、東北亞、東南亞、澳、紐、菲律賓等地。屏東枋山,即電纜從屏東縣枋山鄉連結中國大陸、琉球、日本、韓國、關島,以迄美國西海岸的加州和奧勒岡州。

1988年,中國大陸的第一條海底電纜是在1988年完成的,即福州川石島與台灣(淡水)之間,長177海里。(已停用)

1988年,在美國與英國、法國之間敷設了越洋的海底光纜(TAT-8)系統,全長6700公里。這條光纜含有3對光纖,每對的傳輸速率為280Mb/s,中繼站距離為67公里。這是第一條跨越大西洋的通信海底光纜,標誌著海底光纜時代的到來。

1989年,跨越太平洋的海底光纜(全長13200公里)也建設成功,從此,海底光纜就在跨越海洋的洲際海纜領域取代了同軸電纜,遠洋洲際間不再敷設海底電纜。[4] [5]

進入90年代,海底光纜已經和衛星通信成為當代洲際通信的主要手段。

1989年開始到1998年底,中國已經先後參與了18條國際海底光纜的建設與投資。

1993年12月,第一個在中國登陸的國際海底光纜系統是中國——日本(C-J)海底光纜系統。

1996年2月中韓海底光纜建成開通,分別在我國青島和韓國泰安登陸,全長549公里。

1997年11月,我國參與建設的全球海底光纜系統(FLAG)建成並投入運營,這是第一條在我國登陸的洲際光纜系統,分別在英國、埃及、印度、泰國、日本等12個國家和地區登陸,全長27000多公里,其中中國段為622公里。

2000年9月14日,隨著亞歐海底光纜上海登陸站的開通,由中國電信集團公司參與建設、連接亞歐海底33個國家和地區的亞歐海底光纜系統,經過三年多的建設正式開通。它的建成標誌著我國國際通信水平又邁上一個新台階。

2014年8月12日,谷歌宣布,將與其他5家公司合作,建設價值3億美元的太平洋海底光纜系統,從而幫助亞洲用戶獲得更快的網速。這一名為「FASTER」的高速海底光纜將連接日本海岸線的兩處位置和美國西海岸城市,包括洛杉磯、舊金山、波特蘭和西雅圖。在該項目上與谷歌合作的五家公司包括中國移動、中國電信、法國Global Transit、日本KDDI和新加坡電信。在建設完成後,這一海底光纜的帶寬將達到60Tbps,是普通有線數據機帶寬的約1000萬倍。

谷歌還支持了另一個連接美國和日本的跨太平洋海底光纜系統UNITY。這一系統已於2010年投入使用。當時的海底光纜帶寬為7.68Tbps。

中國海底光纜:

第一個是青島(2條光纜)。

第二個是上海(6條光纜)。

第三個是汕頭(3條光纜)。

由於光纜之間存在重合,所以實際上,中國大陸與Internet的所有通道,就是3個入口6條光纜。

1. APCN2(亞太二號)海底光纜

帶寬:2.56Tbps

長度:19000km

經過地區:中國大陸、香港、台灣、日本、韓國、馬來西亞、菲律賓。

入境地點:汕頭,上海。

2. CUCN(中美)海底光纜

帶寬:2.2Tbps

長度:30000km

經過地區:中國大陸,台灣,日本,韓國,美國。

入境地點:汕頭,上海。

3. SEA-ME-WE 3(亞歐)海底光纜

帶寬:960Gbps

長度:39000km

經過地區:東亞,東南亞,中東,西歐。

入境地點:汕頭,上海。

4. EAC-C2C海底光纜

帶寬:10.24Tbps

長度:36800km

經過地區:亞太地區

入境地點:上海,青島

5. FLAG海底光纜

帶寬:10Gbps

長度:27000km

經過地區:西歐,中東,南亞,東亞

入境地點:上海

6. Trans-Pacific Express(TPE,泛太平洋)海底光纜

帶寬:5.12Tbps

長度:17700km

經過地區:中國大陸,台灣,韓國,美國

入境地點:上海,青島

作為比較,台灣有9條光纜,香港和韓國各有11條光纜,而日本至少有11個入口15條光纜

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