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中美直达海底光缆
中美直达海底光缆(Trans-PacificExpress,即TPE),是世界首条海底高速(跨太平洋)直达光纤电缆,全长2.6万公里,采用8对纤芯,64*10GbpsDWDM光纤技术,光纤容量为5.12Tbps,其中大陆地区的登陆站为上海和青岛。
数量虽少 安全性高
通过上述介绍不难看出,无论是登陆站数量,还是海底光缆数量,我国(大陆地区)相比欧美发达国家均相对较少,但其带来的好处是显而易见的——加强网络安全防护。要知道,海底光缆同样会带来网络安全威胁,而我国只有四个登陆站允许入境,这就为安全防护提供了极大地便利,即只需加强这四个“入口”的安全防护能力,即可抵御外来的网络安全威胁。
3、没那么简单:海底光缆的设计与铺设
海底光缆的设计:防腐蚀、防渗透、还要防鲨鱼
相比同轴电缆,光纤的优势相当明显,但其本身却是相当脆弱的,因此这就对保护光纤的海底光缆外围保护结构提出了更高的要求。具体来说,海底光缆的设计必须保证内部光纤不受外力和环境的影响,其基本要求包括适应海底压力,耐磨损、不易腐蚀等等;同时还要防止内部产生氢气(因此不能用铝)及外部氢气入侵(防气体渗入);此外,其还要有合适的铠装层防止渔轮拖网、船锚及鲨鱼的伤害。而当光缆断裂时,还要尽可能的减少海水渗入光缆内的长度;同时能承受敷设与回收时的张力;最后也是最重要的一点,海底光缆的使用寿命一般要求在25年以上。
基于上述需求,当前海底光缆的设计结构通常是将经过一次或两次涂层处理后的光纤螺旋地绕包在中心,然后将加强构件(用钢丝制成)包在周围(直径通常是69毫米)。具体来说包含:聚乙烯层、聚酯树酯或沥青层、钢绞线层、铝制防水层、聚碳酸酯层、铜管或铝管、石蜡,烷烃层、光纤束等等。
铺设过程:从依靠潮流到依靠机器人
海底光缆的铺设工程被世界各国公认为最复杂且困难的大型工程之一,这就不难理解为什么海底光缆寿命要求达到25年以上,因为铺设一次十分的麻烦!下面就具体介绍一下海底光缆的铺设过程:
海底光缆的铺设过程可以分为两个部分,即浅海区域铺设和深海区域铺设,其中在深海区域还要经历勘查清理、海缆敷设和冲埋保护三个阶段。而完成海底光缆的铺设,主要依靠的是光缆敷设船及水下机器人,其中光缆敷设船要特别注意航行速度、光缆释放速度,以控制光缆的入水角度以及敷设张力,避免由于弯曲半径过小或张力过大而损伤光缆中脆弱的光纤。
在这里特别需要说明的是,一条洲际海底光缆是难以一次完成铺设的,因为目前最先进的光缆敷设船也就只能搭载2000公里长的光缆(且目前的铺设速度仅能达到200公里/天),因此铺设要分段进行,而每一段的“光缆对接”,都需要在敷设船上完成,并需要极高的技术。
4、海底光缆修复:比铺设更加困难!
海底光缆修复:比铺设更加困难!
其实自诞生之日起,海底通信就面临着各种威胁和挑战,而一旦海缆(包括电缆和光缆)被破坏,通信就将被中断,造成的影响不言而喻。而说起海缆的中断,其中在上世纪七八十年代,它们极易遭到捕鱼船(拖网)、船锚的破坏,甚至还会被鲨鱼咬断。还好,随着相关法规(禁止在海缆上方区域停船抛锚)和海缆防护能力的提升,这些破坏海缆的情况开始显著减少。
不过还有一种破坏海缆的情况难以避免,那就是地震。例如在2006年台湾地区发生的强震,就造成了多条国际海底光缆受损、甚至中断,导致国内互联网用户无法正常访问国外网站;同样的,2011年日本地区发生的强震,也导致国内用户无法登录到美国网站。所以说,海底光缆的受损不可避免,因此修复海底光缆,就成为了必不可少的工作。
而说起海底光缆的修复,其难度甚至高于铺设的过程。其中浅海域还可借助人工来完成探索及简单修复,而想要从深达几百米甚至几千米的海床上找到直径不到10厘米的问题光缆,就如同大海捞针。还好,随着定位技术的发展,这一修复过程开始变得高效起来。下面就具体来谈谈海底光缆的修复过程,大致可分为以下五步:
第一步,首先使用扩频时域反射仪来定位大致的故障位置,然后借助水下机器人,通过扫描检测,找到破损海底光缆的精确位置;
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