Касательно прокладки компанией Google собственного оптоволоконного кабеля связи по дну Тихого океана, который свяжет дата-центры компании в штате Орегон, США, с Японией. Казалось бы, это огромный проект стоимостью $ 300 млн. и длинной в 10 000 км. Однако, если копнуть немного глубже станет ясно, что данный проект является выдающимся только потому, что это будет делать один медийный гигант для личного использования. Вся планета уже плотно опутана кабелями связи и под водой их намного больше, чем кажется на первый взгляд. Заинтересовавшись этой темой я подготовил общеобразовательный материал для любопытствующих.

Истоки межконтинентальной связи

Практика прокладывания кабеля через океан берет начало еще с XIX века. Как сообщает википедия , первые попытки соединить два континента проводной связью были предприняты еще в 1847 году. Успешно связать Великобританию и США трансатлантическим телеграфным кабелем удалось только к 5 августа 1858 года, однако уже в сентябре связь была утеряна. Предполагается, что причиной стали нарушение гидроизоляции кабеля и последующая его коррозия и обрыв. Стабильная связь между Старым и Новым светом была установлена только в 1866 году. В 1870 году был проложен кабель в Индию, что позволило связать напрямую Лондон и Бомбей. В эти проекты были вовлечены одни из лучших умов и промышленников того времени: Уильям Томсон (будущий великий лорд Кельвин), Чарльз Уитстон, братья Сименсы. Как видно, почти 150 лет назад люди активно занимались созданием по протяженности в тысячи километров линий связи. И на этом прогресс, понятное дело, не остановился. Однако, телефонная связь с Америкой была установлена только в 1956 году, а работы длились почти 10 лет. Подробно об укладке первого трансатлантического телеграфного и телефонного кабеля можно прочитать в книге Артура Кларка «Голос через океан» .

Устройство кабеля

Несомненный интерес представляет непосредственное устройство кабеля, который будет работать на глубине в 5-8 километров включительно.
Стоит понимать, что глубоководный кабель должен иметь следующий ряд базовых характеристик:

• Долговечность
• Быть водонепроницаемым (внезапно!)
• Выдерживать огромное давление водных масс над собой
• Обладать достаточной прочностью для укладки и эксплуатации
• Материалы кабеля должны быть подобраны так, чтобы при механических изменениях (растяжении кабеля в ходе эксплуатации/укладки, например) не изменялись его рабочие характеристики

Рабочая часть рассматриваемого нами кабеля, по большому случаю, ни чем особым от обычной оптики не отличается. Вся суть глубоководных кабелей заключена в защите этой самой рабочей части и максимального увеличения срока его эксплуатации, что видно из схематического рисунка справа. Давайте по порядку разберем назначение всех элементов конструкции.

Полиэтилен - внешний традиционный изоляционный слой кабеля. Данный материал является отличным выбором для прямого контакта с водой, так как обладает следующими свойствами:
Устойчив к действию воды, не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими и неорганическими кислотами, даже с концентрированной серной кислотой.

Мировой океан содержит в себе, фактически, все элементы таблицы Менделеева, а вода является универсальным растворителем. Использование такого распространенного в хим. промышленности материала как полиэтилен является логичным и оправданным, так как в первую очередь инженерам было необходимо исключить реакцию кабеля и воды, тем самым избежать его разрушения под воздействием окружающей среды. Полиэтилен использовался в качестве изолирующего материала в ходе прокладки первых межконтинентальных линий телефонной связи в середине XX века.
Однако, в силу своей пористой структуры полиэтилен не может обеспечить полной гидроизоляции кабеля, поэтому мы переходим к следующему слою.

Майларовая пленка - синтетический материал на основе полиэтилентерефталата . Имеет следующие свойства:
Не имеет запаха, вкуса. Прозрачный, химически неактивный, с высокими барьерными свойствами (в том числе и ко многим агрессивным средам), устойчивый к разрыву (в 10 раз прочнее полиэтилена), износу, удару. Майлар (или в СССР Лавсан) широко используется в промышленности, упаковке, текстиле, космической промышленности. Из него даже шьют палатки. Однако, использование данного материала ограничено многослойными пленками из-за усадки при термосваривании.

После слоя майларовой пленки можно встретить армирование кабеля различной мощности, в зависимости от заявленных характеристик изделия и его целевого назначения. В основном используется мощная стальная оплетка для придания кабелю достаточной жесткости и прочности, а так же для противодействия агрессивным механических воздействиям из вне. По некоторым данным, блуждающим в сети, ЭМИ исходящее от кабелей может приманивать акул, которые перегрызают кабели. Так же на больших глубинах кабель просто укладывается на дно, без копания траншеи и его могут зацепить рыболовецкие суда своими снастями. Для защиты от подобных воздействий кабель и армируется стальной оплеткой. Используемая в армировании стальная проволока предварительно оцинковывается. Усиление кабеля может происходить в несколько слоев. Основной задачей производителя в ходе этой операции является равномерность усилия в ходе намотки стальной проволоки. При двойном армировании намотка происходит в разных направлениях. При не соблюдении баланса в ходе данной операции кабель может самопроизвольно скручиваться в спираль, образуя петли.

В результате этих мероприятий масса погонного километра может достигать нескольких тонн. «Почему не легкий и прочный алюминий?» - спросят многие. Вся проблема в том, что на воздухе алюминий имеет стойкую пленку окисла, но при соприкосновении с морской водой данный металл может вступать в интенсивную химическую реакцию с вытеснением ионов водорода, которые оказывают губительное влияние на ту часть кабеля, ради которой все затевалось - оптоволокно. Поэтому используют сталь.

Алюминиевый водный барьер , или слой алюмополиэтилена используется как очередной слой гидроизоляции и экранирования кабеля. Алюмополиэтилен представляет собой комбинацию из фольги алюминиевой и полиэтиленовой пленки, соединенных между собой клеевым слоем. Проклейка может быть как односторонней, так и двухсторонней. В масштабах всей конструкции алюмополиэтилен выглядит почти незаметным. Толщина пленки может варьироваться от производителя к производителю, но, к примеру, у одного из производителей на территории РФ толщина конечного продукта составляет 0.15-0.2 мм при односторонней проклейке.

Слой поликарбоната вновь используется для усиления конструкции. Легкий, прочный и стойкий к давлению и ударам, материал широко используется в повседневных изделиях, например, в велосипедных и мотоциклетных шлемах, также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий, листовой вариант используется в строительстве как светопропускающий материал. Обладает высоким коэффициентом теплового расширения . Применение ему было найдено и в производстве кабелей.

Медная, или алюминиевая трубка входит в состав сердечника кабеля и служит для его экранирования. Непосредственно в эту конструкцию укладываются другие медные трубки с оптоволокном внутри. В зависимости от конструкции кабеля, трубок может быть несколько и они могут быть переплетены между собой различным образом. Ниже четыре примера организации сердечника кабеля:

Укладка оптоволокна в медные трубки которые заполнены гидрофобным тиксотропным гелем, а металлические элементы конструкции используются для организации дистанционного электропитания промежуточных регенераторов - устройств, осуществляющих восстановление формы оптического импульса, который, распространяясь по волокну, претерпевает искажения.

В разрезе получается что-то похожее на это:

Производство кабеля

Особенностью производства оптических глубоководных кабелей является то, что чаще всего оно располагается вблизи портов, как можно ближе к берегу моря. Одной из основных причин подобного размещения является то, что погонный километр кабеля может достигать массы в несколько тонн, а для сокращения необходимого кол-ва сращиваний в процессе укладки производитель стремиться сделать кабель как можно более длинным. Обычной нынче длинной для такого кабеля считается 4 км, что может вылиться в, примерно, 15 тонн массы. Как можно понять из вышеуказанного, транспортировка такой бухты глубоководного ОК не самая простая логистическая задача для сухопутного транспорта. Обычные для намотки кабелей деревянные барабаны не выдерживают описанной ранее массы и для транспортировки ОК на суше, к примеру, приходится выкладывать всю строительную длину «восьмеркой» на спаренных железнодорожных платформах, чтобы не повредить оптоволокно внутри конструкции.

Укладка кабеля

Казалось бы, имея такой мощный с виду продукт можно грузить его на корабли и сбрасывать в морскую пучину. Реальность же немного иная. Прокладка маршрута кабеля - это длительный и трудоемкий процесс. Маршрут должен быть, само собой, экономически выгодным и безопасным, так как использование различных способов защиты кабеля приводит к увеличению стоимости проекта и увеличивает срок его окупаемости. В случае прокладки кабеля между разными странами, необходимо получить разрешение на использование прибрежных вод той или иной страны, необходимо получить все необходимые разрешения и лицензии на проведение кабелеукладочных работ. После проводится геологическая разведка, оценка сейсмической активности в регионе, вулканизма, вероятность подводных оползней и других природных катаклизмов в регионе, где будут проводится работы и, в последующем, лежать кабель. Так же важную роль играют прогнозы метеорологов, дабы сроки работ не были сорваны. Во время геологической разведки маршрута учитывается широкий спектр параметров: глубина, топология дна, плотность грунта, наличие посторонних объектов, типа валунов, или затонувших кораблей. Так же оценивается возможное отклонение от первоначального маршрута, т.е. возможное удлинение кабеля и увеличение стоимости и продолжительности работ. Только после проведения всех необходимых подготовительных работ кабель можно загружать на корабли и начинать укладку.

Собственно, из гифки процесс укладки становится предельно ясным.

Прокладка оптоволоконного кабеля по морскому/океаническому дну проходит непрерывно из точки А в точку Б. Кабель укладывается в бухты на корабли и транспортируется к месту спуска на дно. Выглядят эти бухты, например, так:

Если Вам кажется, что она маловата, то обратите внимание на это фото:

После выхода корабля в море остается исключительно техническая сторона процесса. Команда укладчиков при помощи специальных машин разматывает кабель с определенной скоростью и, сохраняя необходимое натяжение кабеля за счет движения корабля продвигается по заранее проложенному маршруту.

Выглядит со стороны это так:

При каких-либо проблемах, обрывах, или повреждениях на кабеле предусмотрены специальные якоря, которые позволяют поднять его к поверхности и отремонтировать проблемный участок линии.

И, в итоге, благодаря всему этому мы можем с комфортом и на высокой скорости смотреть в интернете фото и видео с котиками со всего мира.

В комментариях к статье о проекте Google пользователь

Современный мир связан электронной почтой и Интернетом, телефоном и факсом и все это идет не только через спутник. Пять из каждых шести звонков и сообщений идут по проводной магистрали.

Глубоко на дне океанов лежат множество многожильных кабелей, толщина одной жилы с человеческий волос, они называются оптоволокном и миллионы километров таких кабелей проложены по изломанному морскому дну. Эти кабели странным образом привлекают голодных акул, а результат - повреждение мировой паутины.

Когда нарушаются линии, вызывают одно из самых продвинутых кораблей и судов мира «Atlantic Guardian». Без него наш опутанный проводами мир не смог бы существовать. Его экипаж ответственен за обслуживание 40 кабельных магистралей между Англией и Нью-Джерси, Ньюфаундлендом и Францией, Рок-Айлендом и Испанией. Скорость и надежность - отличительные черты этого судна, независимо от степени волнения Атлантики. Миллионы долларов теряются из-за простоя сети, и команда испытывает огромное психологическое давление во время выполнения заданий.

Кабельное судно было построено на верфи «Vander Giessen Yards» в Роттердаме Голландия в 2001 году, и принадлежит компании «Global Marine Systems». Его функцией является прокладка и дальнейшее обслуживание оптоволоконных линий связи. Стоимость проекта 50 миллионов долларов. Это судно не боится волн Северной Атлантики.

На мелководье кабель повреждается рыболовецкими судами, которые тянут трал или другие снасти. Кроме этого большие корабли бросают якорь там, где не должны этого делать и тоже наносят повреждения кабелю. Подводные течения, проливы и отливы вызывают перетирания, которые, со временем, рвут кабель. Судно оборудовано двумя азиподами, что дает возможность с легкостью маневрировать в пространстве, кроме этого им даже приятно управлять. Практически ничего не изменилось за несколько десятилетий, только лишь оболочка и начинки кабеля.

Кабель поднимают при помощи кранов, лебедок и блоков. Это может показаться самой обычной операцией, но это не так. Судно прибывает в ориентировочную точку повреждения, по координатам, полученным со спутника. Затем выпускает "мягкий крюк" и цепляет кабель со дна. Потом вниз опускается режущий крюк, пока корабль идет вдоль кабеля, его острые лезвия разрезают его, так как дефектный кабель нельзя поднять без разреза. После разреза судно перемещается, чтобы снова зацепить за одну сторону разрезанного кабеля и поднять его на борт. Подняв кабель, его закрепляют и тестировуют, чтобы убедится в исправности от места поломки. Конец кабеля запечатывают и выбрасывают за борт, закрепив буй, чтобы было легче найти. Другую сторону кабеля сматывают и проверяют, находя повреждение. В момент проведения каждой операции, судно автоматически подруливается, оставаясь на месте в заданной точке, благодаря спутниковой системе навигации (GPS), установленной на судне. В комплексе это единая система датчиков и рулей корабля, позволяющая судну сохранять устойчивость во время волнения или двигаться в заданном направлении. Все это контролируется компьютером. На борту есть и робот с дистанционным управлением «Atlas-1». Он способен двигаться на гусеничном ходу по морскому дну со скоростью 4 км/ч, отыскивать и откапывать кабель, а затем посылать на борт изображение высокого разрешения для принятия решения. Робот «Atlas-1» оснащен набором инструментов, различных камер и фонарей – это «глаза» пилота на морском дне.

На судне есть место со специализированными условиями и оборудованием, где спаивают микроскопические жилы оптоволоконного кабеля. Людей, которые там работают, называют «скоросшивателями», хотя на устранение повреждений им необходимо около суток. После всего этого кабель соединяется в муфту и тестируется между двумя узловыми станциями. Если тест передачи данных проходит успешно, кабель с особой осторожностью снова опускают в воду. Использование робота позволяет зарывать кабель на дне океана. Он подаёт мощную струю, которая формирует траншею. А уже в эту траншею затем опускается кабель.
Пока ещё не разработаны беспилотные аппараты для ремонта кабеля, всегда найдется тяжелая, но такая полезная работа для кабельного судна «Atlantic Guardian».

Технические данные кабельного судна «Atlantic Guardian» :
Длина - 120 м;
Ширина - 18 м;
Водоизмещение - 3250 тонн;
Силовая установка - дизель-электрическая, мощность 9656 л. с.;
Скорость - 15 узлов;
Автономность - 50 суток;

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.

Запрос «Трансатлантический кабель» перенаправляется сюда; о телефонном кабеле см. Трансатлантический телефонный кабель. Карта прокладки телеграфного кабеля через Атлантику … Википедия

Современный 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 … Википедия

Аббревиатура TAT, в зависимости от контекста, может означать: Трансатлантический телефонный кабель (впервые проложен в 1956 г.) TAT 8 трансатлантический телефонный кабель 8 го поколения TAT 14 трансатлантическая линией 14 го поколения… … Википедия

Clarenville Город Пожалуйста, загрузите изображение … Википедия

- (англ. Internet, МФА: [ˈɪn.tə.net]) всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе IP и маршрутизации IP пакетов. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для… … Википедия

Примерное графическое изображение связей между сетями Интернета. Изображены только связи между серверами. Содержание 1 Написание 2 История 3 … Википедия

TAT 8 трансатлантический телефонный кабель 8 го поколения, содержащий 40 000 телефонных цепей (одновременных звонков) между США, Францией и Великобританией. Линия была спроектирована в 1988 году консорциумом компаний во главе с AT T, France … Википедия

проект продвижения пропаганды (ппп) - Новости это волны и рябь, порожденные глубинными подводными течениями в глубоком море бессознательных договоров, возвращающихся мифов и условных рефлексов. Как и полагается мифам, в историях содержится доля правды. Социальные мифы необходимы,… … Словарь технической реальности: Культурная интеллигенция социальный контроль

Телеграф - (Telegraph) Определение телеграфа, виды телеграфа Определение телеграфа, виды телеграфа, телеграф в наше время Содержание Содержание Определение Примитивные виды связи: огонь, дым и отражённый свет Оптический Первые шаги Гелиограф Телеграф Гука… … Энциклопедия инвестора

Подводные волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) являются магистральными каналам передачи данных между континентами – 99% всего мирового Интернет-трафика между континентами проходит по подводным ВОЛС. Но используются они и для предоставления Интернет-доступа удаленным регионам, куда еще труднее протянуть наземные оптоволоконные линии. Несмотря на высокую стоимость подводной оптики (около $40 тыс. за 1 км сети), это направление очень активно развивается в России. Так, Дальний Восток скоро получит высокоскоростной Интернет благодаря ВОЛС «Сахалин-Магадан-Камчатка».

Подводные ВОЛС используются для передачи данных на значительные расстояния под водой. Таким образом, телефонные и Интернет сети между материками прокладываются по океанскому дну именно при помощи подводных ВОЛС. Такой вид связи в настоящий момент является наиболее эффективным и надежным, поскольку беспроводная связь на такие большие расстояния не может быть проведена. Кроме того, осуществлять передачу данных на достаточно высоких скоростях можно сегодня только по оптоволокну. Поэтому около 99% всего мирового Интернет-трафика между континентами проходит по подводным ВОЛС.

Предшественниками подводных оптоволоконных линий были подводные коаксиальные линии. Первый подводный оптоволоконный кабель связи был проложен еще в 1985 г. на Канарских островах. А первый подводный кабель, соединяющий Европу и Американский континент, был проложен в 1988 г. Это был первый трансатлантический телефонный оптический кабель (TAT-8). С тех пор общая протяженность таких волоконно-оптических линий связи в мире составляет более 1 млн км. В ХХ веке кабели прокладывались по морскому и океанскому дну, сегодня же их закапывают под поверхность, чтобы избежать повреждений от кораблей (в основном, от якорей) и подводных лодок, а также продлить срок эксплуатации. Вот почему на мелководье кабель закапывается как можно глубже. Траншеи для кабелей копаются при помощи мощной струи воды, редко (только на мелководье) – экскаваторами.

Подводные ВОЛС между материками

* Чем толще линии, тем выше пропускная способность.

Прокладка кабелей осуществляется специальными судами – кабелеукладчиками. Для подводных ВОЛС используются толстые оптические кабели, толщина которых составляет 7-10 см. Кроме того, они имеют защитную бронированную оболочку. Пропускная способность и надежность таких линий связи должны быть высокими, поскольку через один кабель может проходить весь Интернет-трафик 50-миллионной страны и больше.

Естественно, стоимость прокладки подводных ВОЛС достаточно высокая. Так, чтобы проложить 1 км оптического кабеля придется выложить $40 тыс. Таким образом, длинный трансатлантический кабель может стоить до $120 млн за 3 тыс. км. Но если считать те объемы трафика, которые проходят через подводные ВОЛС, то получается около $15-20 тыс. за 1 Мбит/с. Существенный недостаток таких сетей в том, что кабели сравнительно быстро изнашиваются, а ремонту они не подлежат – нужно прокладывать новые на место старых. Поэтому расходы на подводные ВОЛС столь значительны.

Российские подводные ВОЛС

Россия осуществила уже целый ряд проектов по подведению подводных волоконно-оптический линий. Так, в 90-х гг. ХХ в. были проведены линии «Дания-Россия №1», «Россия-Япония-Корея», «Италия-Турция-Украина-Россия». Правда, эти линии связи на данный момент уже достаточно изношены, да и скорость передачи данных у них сравнительно низкая – 560 Мбит/с.

В 2007 г. на Сахалине была проложена подводная ВОЛС между материковой частью РФ и о. Сахалин. Общая протяженность линии составляет 214 км. Пропускная способность сети равна 2,5 Гбит/с, а максимальная емкость кабельной системы – 40 каналов по 10G. Данная ВОЛС является частью проекта Хоккайдо-Сахалин – подводной волоконно-оптической линии между Японией и Россией. Этот проект играет большую роль не только для нашей страны, но и для всего мира, ведь данная магистраль позволила обмен трафиком между Европой и Азией, который ранее был возможен только через магистрали на дне Индийского океана. ВОЛС Хоккайдо-Сахалин имеет протяженность в 570 км и пропускную способность в 640 Гбит/с.

В нынешнем 2012 г. у четверки крупнейших операторов РФ появились глобальные планы на развитие отечественных подводных ВОЛС. Так, в мае текущего года операторы «Ростелеком», «ВымпелКом» (бренд «Билайн»), «МегаФон» и «Мобильные ТелеСистемы» подписали соглашение о совместном строительстве подводной волоконно-оптической линии «Сахалин-Магадан-Камчатка». 9-го июня началось исследование морского дна для прокладки кабелей. Ожидается, что уже в сентябре 2012 г. исследовательские работы будут закончены, после чего будет проведен тендер по выбору оборудования и начнется собственно прокладка кабелей.

Таким образом, российские операторы и правительство намерены решить проблему с широкополосным Интернетом в таких отдаленных регионах РФ, как Камчатка и Магаданский край. Жители Дальнего Востока получат не только высокоскоростной дешевый Интернет, но также и дешевые цифровое телевидение и телефонию. Пропускная способность сети должна составить 8 Тбит/с, а общая протяженность кабелей – порядка 2 тыс. км. Провайдеры утверждают, что проект будет реализован в течение 2 лет. Пока неизвестно, насколько в действительности затянется строительство ВОЛС «Сахалин-Магадан-Камчатка», но, по словам экспертов рынка, операторам выгодно закончить данный проект, поэтому уже на протяжении ближайших нескольких лет на Дальнем Востоке все-таки появится скоростной Интернет.

Подводные ВОЛС в мире

Планета Земля уже опоясана оптоволоконными магистралями для передачи данных между континентами, для чего используются как наземные, так и подводные ВОЛС. Больше всего в мире трансатлантических подводных магистралей, соединяющих Северную Америку и Европу.

В частности, недавний глобальный проект, реализованный в 2011 г., позволил успешно передавать данные на скорости 100 Гбит/с на расстояние более 5 тыс. км. Данная трансатлантическая ВОЛС соединила Канаду и Британию. Протяженность подводных линий связи составила 5570 км. Это самая емкостная магистраль в Атлантике. Обеспечить такую высокую пропускную способность позволили современные технологии, используемые в оптоволоконных соединениях. Так, была использована технология когерентного приема.

Еще одна крупнейшая в мире подводная ВОЛС – транстихоокеанская оптоволоконная сеть PC-1. Это самая протяженная магистральная сеть, длина которой составляет 20890 км. Пропускная способность сети на начальном этапе была равна 180 Гбит/с, а позже, после модернизации 2006 г., увеличена до 640 Гбит/с. Данная ВОЛС имеет 4 опорные точки – 2 в США (Харбор Поинт и Грувер Бич) и 2 в Японии (Шима и Ажигаура). Таким образом две оптоволоконные линии соединяют континенты.

Подводные оптоволоконные линии на карте мира

В 2012 г. был реализован еще один проект по соединению США и Японии подводной магистралью. Финансировала строительство сети, получившей название Unity cable, компания Google. Кабели имеют протяженность почти 10 тыс. км. Их прокладывание началось еще в 2008 г. Пропускная способность сети составляет 4,8 Тб/с. Данная Подводная ВОЛС соединила город и порт Лос-Анджелес (США) с полуостровом Босо в префектуре Чиба (Япония).

Еще одна подводная телекоммуникационная система соединяет США и Китай, а также Южную Корею. Это магистраль Trans-Pacific Express. Общая протяженность оптоволоконных линий равна 18 тыс. км, а пропускная способность – порядка 4,8 Тб/с.

Стоит также упомянуть о магистрали Asia-America Gateway, соединяющей США и Азию через Гонконг и Гавайи.

Все материки нашей планеты обвивает глобальная подводная волоконно-оптическая сеть. Важность этих ВОЛС для развития Интернет-технологий и предоставления доступа в Интернет для простых людей сложно переоценить. Вот почему прокладываются все новые и новые подводные сети, их пропускная способность с каждым следующим проектом увеличивается. В одной статье невозможно описать каждую из подводных ВОЛС на Земле, поэтому мы перечислили только некоторые из них.

Развитие рынка подводных ВОЛС и перспективы данного направления

По мере того, как совершенствуются способы передачи данных по оптоволокну, развивается и область подводных оптических линий связи. В первых подводных ВОЛС примерно каждые 40-80 км на кабелях устанавливались специальные регенераторы, которые усиливали и восстанавливали форму сигнала. Без этого данные невозможно было передавать на тысячи километров. За годы существования оптоволокна были найдены способы уменьшить количество вспомогательного оборудования на линиях связи, в том числе и регенераторов. Сегодня благодаря усилителям сигнала и прочему специализированному оборудованию подводные регенераторы практически не используются. Но зато возник новый рынок – усилителей сигналов для подводных ВОЛС, который и сегодня успешно развивается.

Почему рынок подводных волоконно-оптических линий связи является перспективным? Дело в том, что проведение подводных линий связи – это трудоемкий, дорогостоящий и сложный процесс. Требуется специальное оборудование, начиная от судов-кабелеукладчиков и заканчивая каждым элементом линии. Это и кабеля, и муфты, и усилители сигнала, и защитные оболочки для кабеля, и многое другое. Поэтому на сегодняшний день в мире есть лишь несколько компаний, занимающихся производством оборудования и комплектующих для подводных оптоволоконных сетей.

А вот так выглядит подводный кабель в разрезе

Сегодня одними из самых успешных и крупных игроков на рынке подводных оптоволоконных линий являются Huawei Marine Networks, Nexans, Hibernia Atlantic. Так, именно компании Huawei и Hibernia Atlantic совместно реализовали сеть Ethernet LAN-PHY 10 Гбит/с в Атлантическом океане в 2006 г. Компания Huawei Marine сотрудничает и с производителем оптоволоконных кабелей для подводных линий компанией Nexans. Последняя предоставила оборудование для проекта Libya Silphium – прокладывания подводных ВОЛС по дну Средиземного моря между Ливией и Грецией.

Чтобы сделать процесс проведения подводных магистралей менее затратным и длительным, изобретаются новые технологии передачи данных, новые оптические кабели (более надежные и мощные), новое оборудование для очистки и усиления сигнала. Кроме того, все оборудование требует проведения тщательнейших тестов перед тем, как оно станет частью сети на дне океанов, ведь малейшая недоработка или брак может стоить десятков миллионов долларов в дальнейшем.

Еще одна проблема – разные условия пролегания подводных ВОЛС, требующие разных решений. Так, по береговой линии прокладываются одни кабели и используются одни технологии, между материками – несколько другие. Все это объясняется и глубиной прокладывания линий, и расстоянием между терминальными станциями, и давлением, и напряжением питания, и т.п.

Прокладывание подводных ВОЛС состоит из нескольких важных этапов: длительное и тщательное планирование (измерение глубин, прокладывание наиболее эффективных маршрутов, сравнение линии сети с судоходными маршрутами), подбор оптоволоконного кабеля (проведение множества тестов, зачастую также проведение тендера между производителями), закапывание кабеля (для чего также есть целый ряд способов), установка оборудования для энергоснабжения, установка усилителей, терминальных станций и проч., налаживание бесперебойной работы сети, введение в эксплуатацию.

Учитывая стоимость проведения подводных ВОЛС, а также уровень их востребованности в наше время, данное направление деятельности является чрезвычайно перспективным и многообещающим.