各大洲之間是如何通信的
文章來源: | 發布時間:2020-12-16 | 【打印】 【關閉】
海底電纜
海底電纜具有信息容量大、傳輸距離長、抗干擾能力強、保密性好、價格低廉等特點,時至今日,海底通訊電纜網絡仍然承擔著全球約95%的跨國通信數據量,是其他通訊手段都無法代替的。
想象中的海底電纜是這樣的:
實際上的海底電纜分布是這樣的:
這是海底電纜連通陸地的登陸點:
第一根海底電纜
海底電纜的歷史則可以追溯到一百多年前。
1844年,“摩爾斯電碼”發明者、美國發明家摩爾斯從華盛頓向巴爾的摩拍發出了人類第一封電報。
十九世紀中葉,日益發達的電報業務只能架設在陸地線路上傳輸,但是無法穿洋跨海,極大的限制了大英帝國的輻射范圍,因此大英帝國便由此產生了聯通英國與歐洲大陸的實際需求。
1850年世界上第一條海底電纜在英吉利海峽架設成功,全長46千米,英國與歐洲大陸從此直接連接起來。然而,由于第一條海底電纜缺乏有效的保護措施,第二天便被損壞。
早期海底電纜示意
1851年,英國改用鎧裝電纜投產使用,并成功應用,此后各國相繼鋪設了許多短距離的海纜。
1865年,英國鋪設了橫跨大西洋的長距離海底電報電纜,第二年全線開通。
1914年至1918年期間的第一次世界大戰將歐洲周邊海域的海底電纜幾乎破壞殆盡。
在第二次世界大戰之前的海底電纜都只有一根導線用來傳輸電子信號,因此傳輸速率是很低的,也被稱為“電報水線”。
1956年,加拿大與英國間采用同軸結構的海纜開通了48路載波電話。現在,海纜通信與衛星通信已成為洲際通信的主要手段。
中國第一根海底電纜
1871年,丹麥大北電報公司從海參崴經日本長崎到上海敷設了一條通電報用的海纜。后來這條海纜向南延伸,從上海經廈門到香港。
關于歐亞電纜遠東段登陸廈門鼓浪嶼還有一段小插曲
1870年英國公使與大清總理衙門大臣奕訢交涉,要求鋪設電報電纜,清政府無奈最終同意,復函表示“在水底安放(電纜),粗線端不得上岸”,即只允 許上岸,拒不負責電纜上岸之后的征地、拆遷、建設等容易引起地方糾紛的事宜。1871年3月,大北電報公司將電纜直接從海里懸空拎起,直接連接到位于鼓浪嶼島地勢較高的電報房內,從而成功的打起“擦邊球”。清政府也無可奈何。 1883年,大北公司與清政府簽訂合同,獲準登陸營業并借用廈門電報局電報水、陸聯絡線20年,后又續訂租期至1930年底。
1961年,大北電報公司將設備轉讓給中華人民共和國郵電部,12月9日,由上海郵電管理局與大北電報公司在上海簽訂轉讓契約。
1962年3月,廈門郵電局派員接收大北電報公司在廈門的財產,該公司在廈門的歷史宣告結束。
1871年大北電報公司【鼓浪嶼申遺辦提供】
中國人自主建設的第一條海底電纜歸功于時任福建巡撫、兵部尚書劉銘傳。1887年9月中旬,一條從臺灣淡水至福州川石的海底電纜鋪設成功,用于清政府與臺灣省之間的聯系。10月11日,海底電纜投入使用,正式對外營業。這條海底電纜全長117海里(約433里),整個工程耗資22萬銀元。
1976年10月,新中國和日本在上海市和熊本縣之間建成一條中日海底同軸電纜,全長875.2公里,可開通480個話路。
海底高速光纜
海底光纜是海底電纜的一種,海底光纜的是近些年由于現代光纖材料的飛速進步,高通量跨洋通信得以實現。世界上第一條光纜是大西洋海底光纜。
1988年,美國與英國、法國之間鋪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,標志著海底光纜時代的到來。
改革開放依賴,隨著國力不斷增強、跨國通信需求的急劇攀升,原有的海底通信電纜難以滿足需求,高通量的光纖被應用到跨洋海底電纜的鋪設中。
當前我國海域中主要的高通量海底光纜包括中美海底光纜(CUCN)、亞太直達海底光纜(APG)、環球海底光纜(FLAG)等。
1、中美海底光纜(CUCN)
在我國周邊最著名的光纜是中美海底光纜(China-US Cable Network,CUCN),它是由世界23個電信機構共同出資建造、連接亞太地區多過的海底電纜,于1997年開工建設,2000年1月19日正式投入使用。中美海底光纜(CUCN)是亞洲各國連通美國的主要電信線路,其設計容量為5.12Tb/s。
2016年12月16日,由于單位容量的維護成本高于新海底光纜系統,經中美海纜管理委員會的一致同意采用新的海淀光纜線路替代CUCN線路,曾是中美間和東亞間容量最大、技術最先進的中美海底光纜(CUCN)被徹底塵封在了歷史中。
2、亞太直達海底光纜(APG)
2016年12月16日,傳輸容量達54T/s的亞太直達海底光纜(APG)系統在上海正式開通,全長約10900公里,共連接了11個登陸站。
3、環球海底光纜(FLAG)
環球海底光纜(Fiber-Optic Link Around the Globe,FLAG)于1997年開始投入使用,全長28000千米,該光纜系統的傳輸速率是5Gb/s,總共有兩對。
隨著通信產業的逐步成熟、世界各地對于通信需求的大幅增加,聯通各個大洲大洋之間的光纜線路越來越多。
臺灣省及沿海島嶼
上世紀八十年代,作為“亞洲四小龍”之一的臺灣省經濟飛速發展,期間與世界各地的通信需求急劇攀升,海底電纜的建設也迎來了大爆發:
l 1979年7月,臺灣省宜蘭縣和日本沖繩之間敷設了可開通480個話路的海底同軸電纜,全長675公里。
l 1980年,臺灣省宜蘭縣和菲律賓呂宋之間敷設了一條海底電纜,全長1020公里。
l 1981年,臺灣省和美國關島之間敷設了全長3080公里可開通 680個話路的海纜。
……
此外,中國沿海主要島嶼之間或島嶼和陸地之間也敷設了不少海纜,傳送短距離載波電話。
亞太地區海底電纜分布圖【telegeography,2019】
世界范圍內海底電纜分布圖【telegeography,2019】
補充
針對跨洋通信,目前的主要途徑還是大容量的海底光纜通信,然而這種通信方式非常依賴地面的基礎設施建設,而且往往連通局部發達區域,而對于曠闊的其他區域而言則建設成本過高,通信質量難題得到本質上的提升和保障。因此在這種情況下,衛星通信成為一種重要的補充手段。幾年來,“鋼鐵俠”埃隆?馬斯克主導的StarLink星座計劃發射4.2萬顆衛星組成巨型衛星互聯網,并已于
2020年7次進行一箭60星的部署進程。
衛星通信星座starlink概念圖
一旦該星座建成投入使用,那么未來遍布全球的廣闊區域的通信問題將得以解決。下一期我們將一起聊一聊衛星通信的發展。