インターネットは私たちの生活の不可欠な部分であり、長年にわたって構築されてきた信じられないほど複雑なネットワークです。実際、海を含む地球全体を取り巻くケーブルのネットワークです。 1858年にアメリカとイギリスを結ぶ最初の大西洋横断海底電信ケーブルが敷設されて以来、人類は長い道のりを歩んできました。 この記事では、インターネットが「水の障壁」を克服した方法、何キロメートルもの深さおよび水中の災害、進行中の困難、このシステムを接続状態に維持するのが非常に難しいこと、莫大なお金とエネルギーのコストについて説明します。

潜水艦冷戦：バーチ作戦

1970年代初頭、米国政府はソ連がオホーツク海に水中通信ケーブルを敷設し、カムチャッカ半島のペトロパブロフスク-カムチャツキーのソビエト海軍基地とソ連の太平洋艦隊の本部をウラジオストクに接続するというメッセージを受け取りました。 当時、ソ連はオホーツク海を内海とみなしていたため、外国船は航行する権利を持っていませんでした。 さらに、ソビエト海軍は海の境界に沿ってソナーのネットワークを確立し、外国の潜水艦がソ連の領海に気付かれずに侵入するのを防ぎました。 これらの障害にもかかわらず、1971年10月、米国政府は秘密intelligence報活動を実施することを決定しました。 成功した作戦は、ソ連の防衛能力に関する非常に重要な情報を受け取ることを約束しました。 この任務を遂行するために、ジェームス・ブラッドリー大led率いる特別な潜水艦USSハリバット（SSGN-587）がオホーツク海に送られました。 ケーブル検索は600,000km²以上のエリアで実施されましたが、それにもかかわらず、アメリカのスキューバダイバーはソビエトケーブルを見つけることができました-それは約120メートルの深さにありました。 ケーブルの上に、ロシア人が後に呼ぶ「coco」という特別なデバイスが設置されました。これにより、シェルでの物理的な干渉なしにケーブル上のメッセージや会話を傍受することが可能になりました。 このデバイスは、ソビエトの専門家が修理などのために海底から持ち上げるとケーブルから自動的に外れるように設計されました。



毎月、米軍はソビエトの船員の電話記録のテープを取り、新しいものをインストールしました。 それらはNSAに転送され、そこで処理され、それらからの情報は他の政府機関に転送されました。 最初のテープを聞いたところ、ソビエトの船員は電話での会話を盗聴できないことを確信しており、電話信号自体はエンコードされていない形式で送信されていました。 ソビエトの高位船員の会話の内容は、この地域のソ連海軍の行動の意味を理解するために非常に重要であることが判明しました。







その後、世界の他の地域、たとえばバレンツ海のソ連の通信回線に高度な偵察機器を設置することができました。 機器はアメリカの会社AT＆Tによって製造されました。 原子力発電設備を使用しているため、年間を通じて自律運転が可能です。



作戦は1981年まで続き、ソビエトの船が偵察装置の領域に出現することが知られるまで続きました。 米国はすぐに潜水艦USS Parcheを送ってデバイスを拾い上げましたが、アメリカ人はそれを見つけることができませんでした。



この秘密作戦を台無しにしたのは、ロシア語に堪能で、高度なコミュニケーションスペシャリストであるNSAの44歳のベテラン、ロナルドウィリアムペルトンでした。 ペルトンはギャンブラーであり、スロットマシンで多額の資金を失い、負債は65,000米ドルでした。 さらに、彼はNSAのステータスに不満を抱いており、月額2,000ドルの報酬を受け取りました。 NSAを去る3か月前に、ペルトンは破産を宣言するために法廷に行きました。 1980年1月、ペルトンはワシントンのソ連大使館に目を向け、KGBからのお金と引き換えに専門知識を提供しました。







ペルトンはソビエトintelligence報機関に文書を渡しませんでした。彼は記憶からすべてを伝えました。 彼には驚異的な写真の記憶がありました。 ペルトンはKGBの代表者から35,000ドルを受け取りました。 その代わりに、彼は1980年から1983年まで知っていたすべてを移しました。 ペルトンはまた、バーチ作戦について語り、KGBから5,000ドルを受け取った。 これはすべて、ペルトン自身の言葉からのみ知られるようになりました。 ソビエト指導部はこの情報に応じなかった。



1985年7月、ワシントンのペルトンの連絡係であったKGB大佐のヴィタリーユルチェンコが米国に逃げました。 ユルチェンコは、後に逮捕されたペルトンについてアメリカ人に話した。 その後、ソビエトの指導者は、バーチ作戦に関するペルトンの情報を検証することにしました。 ソ連はなんとかアメリカ人のための装置を見つけました。 その後、彼はモスクワの美術館の一つに展示されました。



逮捕後、ペルトンはソビエトに有利な反逆罪とスパイ行為をすぐに認めました。 1986年、彼は自白以外に強力な証拠がなかったという事実にもかかわらず、ju審から終身刑を宣告された。 ペルトンは現在、3つの終身刑を務めていますが、彼の早期リリースは2015年11月に予定されています。







オホーツク海での米国の作戦の成功は、その後の数年間に多くのそのような作戦につながりました。 たとえば、1985年、USS Parche潜水艦の乗組員は、バレンツ海のケーブルに別の追跡装置を設置しました。これは気付かれず1992年まで使用され、地中海では1985年に追跡装置が設置されました。ヨーロッパと北アフリカ間の海底ケーブル。 USS Parcheの運用は2004年にのみ完了し、潜水艦の改造版であるUSS Jimmy Carterに置き換えられました。これにより、ダイバーはケーブル作業のために外に出ることができます。



「スパイ」冷戦の終結以来、海底通信ケーブルは世界中で指数関数的に広まっています。 テレコミュニケーションサービス市場を記録および調査する会社であるTeleGeographyがリリースしたデータによると、現在世界には277本の海底光ファイバーケーブルがあります。 これらのケーブルは、すべての通信トラフィックの99％を配信し、その長さは986 543 kmです。 毎日、米国議会の数百の図書館に相当するデータを送信しています。 世界中の通信システムのこの大規模な成長は、それに応じて追跡および制御方法の開発を強制しています。



以下の画像では、1989年から2014年までの通信ネットワークの成長を見ることができます。







このデータを公開してくれたTeleGeographyに感謝します。



水中通信チャネルのより詳細なマップは、TeleGeography Webサイトhttp://submarinecablemap.com/で見つけることができます。

水中スパイ：光ファイバケーブルを利用

1970年代に戻ります。 バーチ作戦は、史上初の水中スパイ作戦でした。 当時、電気パルスを使用して信号が送信される銅ケーブルが使用されていました。 ソビエトは通信回線の安全性に非常に自信を持っていたため、暗号化なしで信号を送信し、アメリカ人はそれを記録し、月に1回盗聴用の記録を抽出するだけでした。



最新のケーブルは、光子を使用して信号が送信され、暗号化される光ファイバーシステムです。 盗聴の現代的なタスクは、ケーブルを接続（接続）してプリズムで光子束を分離するか、データ漏洩が始まるポイントまでケーブルを曲げることの2つの方法のいずれかで実装できます。 エドワード・スノーデンは、2012年にThe Guardianに提出された文書で、2008年に開始された現在進行中の大規模なスパイプロジェクトの一環として、イギリスとアメリカのintelligence報機関が200本以上のケーブルを「リスニング」し、世界中の一般市民のプライバシーを完全に損なっていることを示しました。 同時に、The Guardianは、英国のintelligence報機関GCHQが192番目の英国図書館に相当する規模でデータを毎日傍受する方法を明らかにしました。







これらの「啓示」に対する国民の反応は、広範囲にわたる結果をもたらしました。 ロイターは、ワシントンがEU市民のプライバシーを保護する保証を提供するまで、EUは米国とのデータ共有協定を一時停止すると脅したと述べた。 オレンジの通信プロバイダーであるオレンジは、海底ケーブルの違法使用によりNSAを告訴する予定です。 彼はまた、英国を拠点とするプライバシー活動家であるプライバシーインターナショナルが最近、市民の憲法上の権利を侵害するスパイ行為について英国政府に対して訴訟を起こしたと述べました。



ラテンアメリカの国際光ファイバー通信の80％以上は現在米国を通過しているため、他の国で成立した法律は、米国での盗聴に対してほとんど無力になります。 ブラジルのディルマ・ルセフ大統領は、ブラジルのインターネットトラフィックの「中立性を保証する」と主張する米国を迂回して、自分の国とEU諸国を直接結ぶ大西洋横断光ファイバケーブルの建設に1億8500万ドルを投資する計画を発表しましたただし、アメリカまたはイギリスの盗聴からどのように保護されるかは不明です。



計画されているBrazil-EUケーブルの疑わしいセキュリティは、光ファイバーケーブルネットワークの保護という、より重要な問題について考えさせます。 このような広大なシステムをパトロールするためのコストと物流上の要件は、単に天文学的であり、ほとんどの場合、国際政府の支援なしでは不可能です。 民間企業がネットワークを保護するためのリソースと動機を持っていたとしても、政府から「協力」を余儀なくされる可能性があります。 実際、2013年にワシントンポストが報じたように、米国への、または米国からのチャネルを持つ多くの国内外の電気通信会社は、FBI、FCC、および国土安全保障省と協力してファイバーへの完全なアクセスを提供することを法的に強制されています光ケーブル。

英語チャンネルの克服：最初の潜水艦メッセージを配信することの未知の困難

私たちは将来の技術の開発に対する抱負を維持しようとしますが、過去の革新を振り返る価値がある場合もあります。 あなたと私は素晴らしい魔法の世界に住んでいます。今では、海を渡って話している人と話すことも、ビデオ会議を手配することも難しくありませんが、私たちのほとんどは、そのようなコミュニケーションを可能にするために克服する必要のある驚くべき困難をまだ認識していません。



電信通信の発見と最初の地上電信ケーブルの敷設により、人間の想像力は常にこの考えを発展させました。実際、1837年に王位に就いたビクトリア女王は、ユリウスが持っていたものよりも帝国の遠隔地との迅速な通信手段を持っていませんでしたシーザー。



知っている人はほとんどいませんが、電信通信に海底ケーブルを使用する最初の試みは、Zemmmering（Samuel T. von Soemmering）に属し、1811年にミュンヘン近郊のIsar川を渡り、製造の重要性と複雑さを示すテストを実施しました良好な断熱。 1年後、ロシアでは、Pavel Schillingはまだ電信ではなく水中ケーブルを使用して、海岸からの電気ヒューズを装備した地雷を爆発させました。 1839年、東インド電信会社を率いたオショーネシー博士は、カルカッタの近くにあるフーグリ川の底に沿って電信ケーブルの敷設を完了しました。 プロジェクトが成功したかどうか-残念なことに、記録が保存されていないため、今すぐ見つけることはできません。 しかし、それでも、電信接続のアイデアは、海、さらには海で隔てられた異なる地域間で急速に発展していました。



そのため、1840年に、英国のドーバーとフランスの間の電信ケーブルの草案が、英国のウィットソン教授によって下院に提出されました。 これは注目に値するこの種の最初の深刻なプロジェクトであり、ウィットソンは船とスウォンジー湾（サウスウェールズ）の灯台の間でテストを実施しましたが、このアイデアは立法的な支持を受けず、したがって、議会はそれをパイプのファンタジーとして扱いました。 2年後、最も一般的な電信版を発明したサミュエルモールスは、ゴムと鉛パイプで保護された水中ケーブルをニューヨークの港の海岸に結び付け、メッセージを送信しました。



それからわずか10年後、英国政府とビジネス界の支援を受けて、ジェイコブ兄弟とジョン・ブレット兄弟（このビジネスで堅実な財産を築き、電信から遠く離れた元古物商）の新しく設立された電信会社であるイギリス海峡の下で電信ケーブルの設置が始まりました。イギリスとフランスの電信用のガッタパーチャ銅ケーブル。 ケーブルの製造に関してガッタ・パーチャと契約が結ばれましたが、多くの場合、新しいプロジェクトではよくあることですが、多くの質問や問題は考慮されておらず、その存在は疑われていませんでした。 とりわけ、締め切りは非常に厳しかったため、1850年9月1日までに15か月以内にプロジェクトを完了する必要がありました。そうしなければ、会社は投資家との契約の不履行により破産を予想していました。



ケーブルの原始的な性質のため、当時、多くの人々は水中で働くことはありそうにないようでしたが、それは原則として真実からそれほど遠くありませんでした。 しかし、ケーブルは海峡の底に静かに横たわり、何も起こらないため、耐久性を高めようとしませんでした。 リードパイプでは、ケーブルを偶発的な損傷から保護するために、海岸に面した端部のみを保護することにしました。



懐疑論者は起業家の喜びを覆い隠すのに苦労し、最も活動的なのはこのプロジェクトの特徴をあまり理解していない人々でした。 ある敷設用ケーブルがすでに準備されているのを見て、ある紳士は次のように言った。「これらの人々は気が狂っています。不均一な海底にある場合、どうしてそんなに長く太いワイヤーを引っ張ることができますか」と彼は心から確信していました貴族の家のように、ある海岸から別の海岸への信号が送信されます（使用人から誰かに電話する必要があるとき、電線をひきつります）。







締め切りの3日前、1850年8月28日、直径2メートル、長さ5メートル以上のコイルで40キロメートルのケーブルがゴリアテ蒸気steam航船に引き渡され、ほぼ甲板全体を占めていました。 ケーブル敷設が開始されました。 そしてすぐに問題が発生しました...ガッタパーチャで保護されたケーブルは浮力が大きすぎて沈みたくなかったので、100メートルごとに停止し、鉛シンカーを吊るす必要があったため、進行が大幅に遅くなりました。 しかし、フランス側のグリス岬は同日に到着し、ケーブルはすぐに受信電信装置に接続されました。 誰もが期待して凍りついた...しかし、あいさつメッセージの代わりに、インコヒーレントな信号のみが英語側から受信され、イギリス人は通信回線の確立を早めに祝ったようでした。 デバイスを交換しても結果は得られませんでしたが、突然、信号と干渉の混により、ジョン・ブレットの挨拶から皇帝ルイ・ボナパルトへの挨拶からいくつかの言葉を解読することができました。 契約条件が満たされ、会社は破産を避けました。



残念なことに、あらゆる種類の接続された信号を受信しようとするその後の試みはすべて失敗し、ブレットは長年にわたって謎のままだった現象に直面しているとは思わなかった。 高い導電性の環境では、ケーブルは導電性を変化させます。一般的な言語では、信号は不等速度でそれに沿って動き始めます。信号の持続時間に応じて、「ポイント」はより速く動き始め、後続の「ダッシュ」を追い越します。 さまざまな長さの信号を送信する間のオペレーターが一時停止を観察した場合、オペレーターはおそらくメッセージを送信できたはずですが、失敗の本当の理由は不明であったため、そのような単純な解決策を実行することはできませんでした。



さらに、翌日、信号が消えました。 結局のところ、フランスの漁師はケーブルを引っ掛け、彼が軽いという事実のために、彼はそれを簡単に持ち上げました。光沢のある静脈を持つ藻類の異常な外観は彼に非常に感銘を与えました、金ではない...だから、ケーブル所有者と船主の間で戦争が始まり、漂流中のアンカーやトロール網に大きな損害を与えた。 現代のケーブルはフックの場合に釣りトロールを引き裂くのに十分なほど大きいので、この時代の唯一のことはこの損傷です。



1850年のケーブルは、ブレタ海峡を介した電信通信の可能性を示し、電信ケーブルの有名な設計者であるトーマスクレプトンに頼って、この仕事のために新しいケーブルを設計するように頼みました。 とりわけ、彼らは彼からプロジェクトの実施の約半分の金額-15,000ポンドを得ることができました。 新しいケーブルは以前のケーブルとは大きく異なり、コア径が1.5 mmで、周囲にガッタパーチャの2.5 mm層を持つ4コアの銅ケーブルでした。 静脈はねじられており、麻の茎のタール繊維で包まれており、ケーブルの外側は10本のワイヤがらせん状にねじられた「鉄の鎧」で覆われていました。 このケーブルはスチールケーブルのようなもので、漁師が取り外せず、直径が35 mmで、重量が最初のBrettケーブルの30倍で、1メートルあたり約4.5 kgでした。



1851年9月25日、ケーブルが敷設されましたが、ケーブルがすぐに船外に飛び出し、さらに風のために船がコースからわずかに逸脱し、ケーブルが数キロメートルで終了したため、ケーブルが敷設されましたが、多くの重量がプロジェクトをほぼ台無しにしました目標には、予備のコイルが状況を救いました。イングランドと大陸間の電信接続が数秒の問題になる前に、さまざまなテストと試運転に数週間が必要でした。



ケーブル配線（1906）。



数年後、水中通信回線の敷設で非常に暴力的な活動が発見されました。人々は、高速通信が紛争の解決に役立つことができることを理解するようになりました。良い例は、クリミア戦争のために敷設された黒海のケーブルです。これはシングルコアケーブルでしたが、すでに1年ほど機能していました。わずか2年で、Gutta-Perchaは2,500 kmを超えるケーブルを供給し、イングランドはオランダとアイルランドと、コルシカ島はサルデーニャとイタリアと通信しました。コルシカ島とアルジェリアの間に水中通信ラインを構築する試みさえありましたが、その深さはこのプロジェクトの実施を許可しませんでした。広大な海外領土を持つイングランドは、100年間にわたって通信回線の構築で主導権を握り、しかし、最初の大西洋横断ケーブルは、アメリカ国民であるサイラスウェストフィールドによって敷設されました。

大陸をつなぐ：大西洋を越えたコミュニケーション

電信通信は人気を博しましたが、海は依然として乗り越えられない障壁でした。 Old WorldからNewへのメッセージの配信には、まだ多くの時間がかかりました。 1850年にノバスコシアに住む英国人エンジニアのフレデリック・ニュートン・ギズボーンは、イギリスとアメリカ間のメッセージ配信時間を2日間短縮するために、ノバスコシアとニューファンドランドを海底ケーブルで接続することを決めました。 残念なことに、彼のプロジェクトは十分な資金を受け取っておらず、1853年に彼の会社は破産しました。 しかし、このプロジェクトは、これまで誰も真剣に考えたことがなかった、より大胆な新しいアイデアの実装の推進力となりました。 有名なサミュエル・モールスは10年以上前にイギリスとアメリカの間に電信接続を組織することが可能になると予測していましたが、それを実装するための実際の試みは行われませんでした。







しかし、運命はギズボーンをビジネスマンのサイラス・フィールドとニューヨークにもたらし、ギズボーンは建設を完了するための資金を要求し、フィールドは丁寧に耳を傾け、約束をしなかったが、放っておいて、彼は地球を考えていることに気付いた。 ギズボーンが彼に永続的な印象を与え、彼のマークを残したと言ったことは、ニューファンドランドはより野心的なプロジェクトへの道のたった一つのポイントでした！ 結局のところ、電信ではるかに速く情報を受け取ることができるのであれば、なぜ蒸気船から配信されるメッセージがニュースを見つけるのに何ヶ月も待つのでしょうか？ フィールドは、アメリカの電信システムとヨーロッパの電信システムを接続して、2つの世界を隔てるこの巨大な湾を橋渡しすることにしました。



翌日、フィールドは海洋学の創始者の一人であるモースと森中Liに手紙を書き、そのようなプロジェクトを実施するために何が必要かを尋ねました。 フィールドにとって幸運なことに、モールスはイギリスで、長距離にわたって電信信号を送信する可能性をテストしていました。そのため、ロンドンとバーミンガムの間の電信ネットワークの10セグメントを単一のチェーンで囲む必要がありました。これは、将来の大西洋横断ケーブルの長さにほぼ相当します モールスはこの通信回線を介して毎分最大200の信号を送信することができ、非常に良い結果でした。 その後、フィールドは森を訪れました。森は、ニューファンドランドとアイルランドの間に発見された海洋高原について、ケーブルに敷設するように特別に設計されているかのように語りました。深さに大きな違いはなく、深さは4500メートルを超えていなかったためです。



良いニュースに勇気づけられたフィールドは、ビジネス界と政府界で支援を求め始めました。1854年に破産した電信会社の業務を受け入れ、ラブラドールとニューファンドランドを通る電信線の運用と建設のために50年間の独占と引き換えにすべての負債を支払いました。 ニューヨークに戻ると、午前6時の早朝にもかかわらず、フィールドはすべての投資家と保証人を集めて、このプロジェクトの1,250,000ドルの義務に署名するため、ニューヨークニューファンドランドとロンドンテレグラフカンパニーが設立されました。 「。







1.ピータークーパー（社長）。

2.デビッドD.フィールド。

3.チャンドラーホワイト（秘書）。

4.マーシャルO.ロバーツ。

5.サミュエルFBモールス（副社長）。

6.ダニエルハンティントン。

7.モーゼス・テイラー（会計）。

8.サイラスW.フィールド。

9.ウィルソンG.ハント。



ただし、名前の最初の部分が実際に重要になるまでに、2.5年かかりました。 セントローレンス湾に最初に敷設されたケーブルは成功せず、ケーブルは沈没しました。ケーブルを最初からやり直す必要があり、1856年にのみラインが稼働しました。



第二の、より困難な段階が始まることでした。そのためには、英国政府の支援がすでに必要でした。 驚くべきことに、サイラスの専門家によって提示された証拠は非常に説得力があり、Fieldのプロジェクトは抵抗しなかっただけでなく、真の関心を呼び起こしました。 それでも、質問がありました。クラレンドン外相はフィールドに尋ねました。「あなたのアイデアが失敗し、ケーブルが海底に消えた場合、あなたはどうしますか？ 結局のところ、あなたに割り当てられた資金とプロジェクトから期待される利益は取り返しのつかないほど失われます！」、預言者の言葉に答えたフィールド、「私たちは仕事に戻り、最初からやり直します」。 その結果、フィールドは英国政府から年間14,000ポンド（現在では約150,000ポンドに相当）の補助金と、設置プロセスで使用できる船を受け取りました。



1856年11月12日に、Atlantic Telegraph Companyの最初の会議がリバプールで開催されました。英国海峡に電信ケーブルを敷設したことですでに知られている才能あるエンジニアBrightとBrettが、プロジェクトの商業費用を決定しました。 彼はこのプロジェクトをアメリカにとって非常に重要だと考えていたため、同胞の愛国心を期待して、フィールドは個人的にお金の4分の1を投資することにしました。



驚くべきことに、アメリカはそうは思いませんでした-祖国からの投資家はたった£27,000を割り当てました、そして一部は完全に懐疑的で否定的に傾いていました。 たとえば、ソローは、イベントが説明される2年前に次のように述べています。



「私たちは急いでメイン州とテキサス州を電信接続で結ばせようとしていますが、そうすることでお互いに言うことはないかもしれません。 私たちは大西洋横断コミュニケーションのアイデアを実現するために一生懸命努力していますが、新しいコミュニケーション方法で送信される最初のニュースがアデレード王女が百日咳をしているという通知になっても驚かないでしょう。」



サイラスによると、アメリカ政府よりもイギリス政府に同意する方がはるかに簡単で、一部の議員はイギリスとの関係を維持するために年間予算から約7万ドルを配分することに強く反対し、ケーブルの両端が管理されます英国の領土であり、戦争の場合、ケーブル全体が敵の手に渡ります。



「イギリスやイギリスとは何の関係もない。イギリス人が何かに興味を持ち、トリックを待つなら、無実のアメリカ人は必ず苦しむことになるだろう」と上院議員の一部は語った。



それにもかかわらず、プロジェクトは承認されましたが、資金のほとんどは英国企業から提供され、フィールドが個人的に収集しました。



1857年2月、プロジェクトの仕様に関するすべての必要な情報を収集したCyrusは、ケーブルの製造を開始し、グリニッジの英国企業Glass Elliot＆CoとリバプールのRSNewall＆Coに委託しました。



多くの計算が行われましたが、多くは考慮されませんでした。 設計者は一般からの多くのアイデアや提案に耳を傾ける必要がありました。たとえば、空気で満たされた特別な水中ボールにケーブルを海の深さの真ん中に吊るしたり、船がメッセージを接続して送信できるように、浮遊ステーション間の表面にケーブルを張ることが提案されました。 さらに、当時、人々は水が非圧縮性であることを知らず、多くの人はケーブルが底に達せず、特定の深さで垂れ下がると信じていました。 完全に悲観的な判断がありました。たとえば、王室の天文学者サー・エアリーは、ケーブルをそのような大きな深さに浸すことは数学的に不可能であり、同じ深さの信号は単に進むことができないと信じていました。 悲しいことに、教育を受けた環境であっても、電気について考えている人はほとんどいませんでした。 それにもかかわらず、そのような提案を無視することは不可能でした。なぜなら、ビジネスに対する公共の関心が低下し、それゆえ財政的支援が得られる可能性があるからです。 私はそのようなナンセンスに答えなければなりませんでした：「あなたの発言は確かに注目に値するが、それでもさらなる検証が必要だ。」







このプロジェクトで重要な役割を果たしたのはケルビンvin（ウィリアムトムソン）でした。モースの前でさえ、彼は長距離にわたる電信信号の伝送実験を行い、信号伝送速度を決定しました。これは光の速度よりもはるかに低く、導体の静電容量に依存していました。 ケーブルが表面にある場合、これは重要な役割を果たさず、その容量は非常に小さいが、保護層を通る水の浸透により水に浸された通信回線はその容量を大幅に増加させた。 その結果、ケルビンはいわゆる二乗則を発見しました。これにより、信号の伝搬速度は距離に反比例して低下します。つまり、通信回線が10倍長くなると、速度は100倍低下します。 この発見は、長距離の水中電信にとって非常に重要でした-適切な速度での伝送を保証するために導電性コアの最適な直径を計算する必要がありましたが、モースのようにフィールドは急いでいたのでトムソンに従いませんでした。



電信会社の取締役の1人にすぎなかったため、トムソンは必要なテストを要求することができず、設計文書がすでに運用されているケーブル製造プロセスを制御するだけでした。 製造プロセス中、トムソンは、すべてのケーブル部分が均一な銅で作られているわけではないことを発見しました。これにより、導電特性が2倍以上変化し、この問題を報告し、少なくとも「改良」を行うことができました。素材。 6か月後、ケーブルの準備が整いました。 作られた7芯の銅ケーブルの総重量は、タール状のヘンプ繊維とガッタパーチャの層で覆われ、18本のコードの保護シース、それぞれ7本のワイヤー、長さ約4000km、3000トン、キロメートルあたり620kgになりました。 30,000 km以上の銅と50,000 kmの鋼線がケーブル製造に費やされました。



ケーブルの重い重量が新たな問題を提起しました。 当時、そのような重量を移すことができる船がなかったため、ケーブルは2隻の軍艦の間で分配されなければなりませんでした：HMSアガメムノン帆船戦艦とUSSナイアガラ蒸気フリゲート艦は、アメリカとイギリスの政府によって敷設工事のために提供されました。 長い間電信に興味があり、それに精通していたエドワード・ホワイトハウスは、職業によって外科医であったが、インスタレーションをリードすることになっていた。 将来、彼は自分の過ちを認める方法を知らなかったため、プロジェクトで否定的な役割を果たしました。 航海前の最後の瞬間に、彼は健康状態が悪いと言及し、その結果、トムソンは施設を管理しなければなりませんでした。



1857年8月5日、アガメムノンとナイアガラはアイルランド南西海岸のケリー州にあるベリカーベリー城の下からバレンシア湾の海を渡る旅を始めました。 当初、アメリカのナイアガラはケーブルを敷設することになっていたが、途中で両端をはんだ付けし、その鎧は反対方向に作られたことが判明し、これも困難を引き起こし、英語のアガメムノンは仕事を始めることになった。 この点で、地面との継続的な接続が提供されたため、利点がありました。 しかし、遠征の最初の日、ケーブルは海岸からわずか10 kmで折れ、エッチングメカニズムに引っかかったため、最初からやり直さなければならず、2ノットに減速し、より慎重に設置しました。







すぐに、ロンドンの「時間」が報告しました：



彼女がアメリカに引っ張る「ナイアガラ」によって「ナイアガラ」で、継続的な接続が維持されます。 底部の凹凸のため、ケーブルは船自体の速度よりもやや速い速度で船外にエッチングされ、現在では約370 kmの通信回線を敷設することが可能です。 敷設の途中で、ラグはたった15 kmで1000メートルから3200メートルに深さが増加しました。現在、船は恐ろしい深さの領域にあり、敷設は深さ3600 mで行われています。



しかし、幸福は長くは続かず、翌日接続が突然停止し、その後ケーブルまたは送信/受信デバイスに不具合があるかどうかと同じ驚くべき方法で現れました-今では判断が困難です。 いずれにせよ、災害は翌日に起こりました。 深さが大きいため、ケーブルのエッチング速度は約6ノットで、船速は4ノットでした。 ケーブルが平らになっているのか、ベイにねじられているのか、ケーブルの張力が高すぎるのか、ケーブルの不足または破損のいずれかを脅かすのかどうかは不明でした。 その結果、エッチング速度を下げることにし、ブレーキパッドを押しましたが、あまりにも鋭くし、ケーブルが破損しました。 620 kmの高価なケーブルが失われ、既存のケーブルでは通信回線の建設を完了するのに十分ではなかったため、1年間操業を延期するしかありませんでした。



それにもかかわらず、プロジェクトが実行可能であることが示されたため、成功した経験でした。電信は、ケーブルがほぼ4 kmの深さに敷かれていたにもかかわらず機能しました。 エンジニアはエッチングメカニズムの設計を見直し、張力が強すぎるとブレーキが弱くなる修正を行いました。 トムソンは実験を続け、一方の端（「点」または「ダッシュ」）にインパルスが印加されると、もう一方の端で電圧の瞬間的な増加の形ではなく、スムーズに上昇する波の形で観測され、ダムの突破と比較できることを発見しました主波が到着する前であっても、川の水位上昇の突破口（小さな予備波、初期インパルス）を推測できる場合。 初期パルスを登録し、このためにより敏感な機器を使用すると、パルス自体の到着を待つことができず、不要な歪みを避けて伝送速度を上げることがわかります。 しかし、ホワイトハウスは別の道を歩むことを決めました-勢いを増すことで、より高度な機器でもそれを登録できるようになりました。これは彼自身の開発などであり、将来的に重大な結果をもたらし、再び間違ったことをする能力によって確認されましたただ例外的です。



大西洋横断ケーブルを敷設する次の試みは1858年の春に行われ、ホワイトハウスは前回と同様に健康状態が悪いと言及し、遠征に出なかったため、トムソンは再び義務を果たさなければなりませんでした。 エンジニアの主張で、今度は敷設は海の真ん中から始めるべきです。 ケーブルの両端を接続すると、船は反対方向に移動します。 しかし、イングランドの海岸を航海してから2日も経たないうちに、大西洋でこれまでに記録された最強の嵐が発生しました。 船倉に約1300トンのケーブルとデッキに約250トンのケーブルがあるアガメムノンは、特に困難な状況にあり、安定性が事実上失われました。横揺れは45度を超え、時には船のマストのar音が水に触れ、最もひびの入った船が聞こえました。奇跡的に巨大な波の頂上まで上昇し、深byには入りませんでした。 艦隊は海に散らばっていました。 今週は要素との闘争を続け、そして最後に、嵐が静まったとき、再び集まった船は彼らの旅行を続けることができました。







設置の開始点は6月26日で、ケーブルははんだ付けされ、アガメムノンは東とナイアガラを西に向かった。 ナイアガラが5 kmを過ぎる前に、崖が起こりました。 互いに電信通信をサポートしていた船は、出発点に戻って最初からやり直さなければなりませんでした。幸い、ケーブルはほとんど失われませんでした。 翌日、互いに150 kmの距離にあったため、船は再び接触を失いました。 繰り返しになりますが、何が起こったのかを知るために出発地点に戻る必要がありました。 驚いたことに、今回の原因は、すでに海底でのケーブル断線でした。 3番目の試みは370 kmのケーブルを敷設することで終わりました。アガメムノンですでに故障が起こったとき、船はアイルランドの港に戻って物資を補充し、現状を話し合うしかありませんでした。 会社の取締役の何人かは、事業の成功に対するすべての信頼を失い、ケーブルの残りを売却することでプロジェクトを完全に放棄することを提案しましたが、支持を得ずに辞職し、電信事業に対する深い嫌悪感を経験しました。 しかし、トムソンとフィールドはあきらめず、7月29日にケーブル配線が再開されました。



4回目に船が互いに離れ始めたとき、誰も問題の成功を信じませんでしたが、誰もが望みました。 アメリカ海軍にはジャーナリストの搭乗を許可しないという強い伝統があったため、ナイアガラに特派員がいなかったことは注目に値します。 しかし、「アガメムノン」では、冒険がなかったわけではありません、ジャーナリストの一人は言います：



「ある日、クジラの故障により手術が脅かされました。クジラはケーブルに直進し、最後にケーブルの下に潜り、通り過ぎましたが、これが唯一のストレスではありませんでした。 先日、最強の興奮の間に、接続は単に消えました、フィールドを見るのは残念でした、額の静脈は腫れました、彼は顔を青ざめ、理由を見つけようとしました、そして何よりも彼らは休憩を恐れていました。 デバイスからのデータの分析を完了すると、ケーブルを復活させる機会があり、おそらく導電性部分のみが損傷し、絶縁はそのままで、破損はないことが明らかになりました。 ケーブルを復活させることができることを期待して敷設が続けられ、しばらくして誰もが驚いたことに、接続が再開されました。それにもかかわらず、完全な落ち着きはなく、巨大な波のケーブルはいつでも壊れる細い「銀の糸」であり、悪天候が続くと石炭が過剰に消費され、プロジェクトも脅かされました。しかし、嵐は過ぎ去りましたが、その後私は心配しなければなりませんでしたが、ある日、アメリカのヨットマンが船に近づくことを決め、衝突を避けるためにコースを変更することを強制し、これはケーブルに直接の脅威をもたらしました。護衛艦は、過度に好奇心が強いアメリカ人を追い払うために、警告を一斉に与えることを余儀なくされました。明らかに、彼は私たちが密輸業者であると思っていた、またはこれをアメリカの旗をfor辱したと誤解したが、それでも彼は停止し、見えなくなるまで近づこうとはしなかった。」







8月5日、アガメムノンはバレンシア湾に到着し、ナイアガラは1日前にニューファンドランドのトリニティ湾に到着しました。ケーブルが設置され、機器のセットアップに時間がかかり、ビクトリア女王は8月16日にブキャナン大統領にメッセージを送信することができました。ブキャナンははるかに雄弁でした。「この勝利は、勝利の戦いよりもはるかに有用であり、天国に祝福された大西洋の電信に、同胞国家に平和と友情をもたらし、宗教、文明を貫く神の目的のための道具になり、全世界に対する自由と権利。」



彼の冗長なメッセージは、オペレーターにとって真の頭痛の種になりました。1人のキャラクターの送信には平均2分5秒かかったため、最初のメッセージの送信には17時間40分かかりました。伝送速度は改善できましたが、すでに述べたように、ホワイツは間違った経路を選択し、機器の感度を改善する代わりに、ケーブルの電圧を600ボルトから2000ボルトに上げるという誤った決定が行われました-絶縁は単に耐えられず、1か月もたたないうちにケーブルは静かになりました



しかし、ケーブルはその価値を証明しました：ダウンする前日、イングランドは、セポイ蜂起の終わりに関連して、ノバスコシアからインドへの第62連隊の派遣をキャンセルする命令を出しました。この1つのメッセージだけがイギリスを少なくとも50,000ポンド節約しました。これはケーブルのコストの7倍に相当します。







しかし、今では新しいケーブルの資金を得るのは非常に困難でした。新規インストールの可能性は明らかでしたが、多くはプロジェクトの極端な不確実性のためにこれに投資することを恐れていました。しかし、委員会が結論付けたように、ケーブルの死について調査を実施しました。「問題が事前に十分に調査されていれば、多くの障害を回避できたでしょう」。



Fieldの新しいプロジェクトでは、以前のプロジェクトの経験がすでに考慮されていたため、成功する可能性ははるかに高くなりました。 1864年までの3年間で、キュロスは交渉のために31回大西洋を横断しました。この移動頻度は非常に機動性が高く、私たちの時代でも疲れますが、残念なことに、彼はイギリスとアメリカの投資家からのサポートを得ることができませんでした。



最終的に、英国の合同会社であるガッタ・パーチャとグレイス、エリオットとCo.は、資金の約半分を投資することを決定し、それ自体が新しい通信回線を確立する必要に迫られ、残りはフィールドが民間資本から独力で乗り出すことに成功しました。今回のプロジェクトの総費用は60万ポンドと見積もられ、金額のわずか10％がアメリカ人によって提供されました。



今回は急ぐ必要はなく、数十のケーブルサンプルが調査され、このプロジェクトに最適なオプションが選択されました。通電コアは7倍になり、装甲は大幅に強化されました。ケーブルは8トン、5トン以上の破壊荷重に耐えることができます。全長55 kmの海岸線の端は、さらに鎧で保護されていました。 1865年5月までに、4,200 kmのケーブルが製造され、ケーブルの重量は以前の2倍になりました。敷設を完了することができた世界で唯一の船は、今では有名なグレートイースタンであり、当時の海軍の最高峰でした。輸送用の大型船の費用対効果を初めて実現したエンジニアブルネルによって設計された彼は、このサイズの船を世界でこれまでに建造した中で最も機動性が高いと考えられています。排水量は32,000トン（前の「スタッカー船」はそれぞれ3,000トン、5,200トン）、長さは約200メートル、幅は25メートルでした。ルシタニアは、わずか48年後にはなんとかサイズを超えました。







Great Easternの商業的搾取の歴史はかなり悲しく、失敗に満ちています。当初から、プロジェクトは当時のニーズを上回ったため、驚くほど不採算になりました。打ち上げには82日かかり、建設に関与した会社は破産し、船はコストの20％で売却されましたが、最初の試験飛行中に人々が死亡し、破裂したパイプが船員をやけどし、2か月後に船長がstationary死しましたサザンプトンで。偏見は非常に強かったので、船がニューヨークへのフライトに行ったとき、チケットを購入したのは46人だけでしたが、これは船が4,000を受け入れて快適に収容する準備ができていたにもかかわらずです！その間、水泳はわずか10.5日で驚くほど速かった。しかし、船は競売にかけられなければならず、鉄道会社によって実際の費用の30分の2ポンドで購入され、すぐにサイラスフィールドにケーブルを敷設するよう申し出ました。ケーブルが正常に敷設された場合、サイラスは家賃に1セント支払う必要はありません。



1865年5月、ケーブルは特別装備の3つの船倉に配置されました。テンクス、500人の乗組員が乗船し、サイラスフィールドが唯一のアメリカ人で、残りはイギリス人でした。 7月23日、近くから泳ぐことは危険であり、ケーブルが接続され、敷設が開始されたため、海岸から端が持ち込まれました。今回は、たった1隻の船が敷設に使用されたため、ケーブルの端を海の真ん中でつなぐ危険な段階を避けることができました。







「デバイスが損傷を記録したため、155 kmのケーブルを敷設する時間がありませんでした。船のケーブルを選択する装置はなく、船尾でのそのような手順はネジを損傷する恐れがありました。ケーブルを切断する必要があり、切断された端は船の船首に移されましたが、船の長さは210メートルでかなり難しく、すでにそこに、特別な持ち上げ装置を使用して、船上に持ち上げます。損傷が発見され、修復されました。ケーブルの中央に5センチのスチールワイヤーが刺さっていました。ケーブルが接続され、敷設が再開されましたが、1 km未満で状況が繰り返され、今回はデバイスが有罪であると判断され、敷設が再開されました。



セーリングの4日目に、激しい嵐が発生し、護衛艦が遅れを取り、天候に関係なく、減速することなくグレートイースタンが横たわり続けました。このような巨大な船は、天気を感じなかったようです。航海の7日目に、1,500 km以上のケーブルを敷設したため、ワイヤーの状況が繰り返されました。損傷を修復するのに19時間かかり、繰り返しを避けるために、時計を設置することにしました。



8月2日に、グレートイースタンが約2,400 kmのケーブルを敷設した後、船からの信号は停止しました。数週間が経過し、その理由が誰にもわかりませんでした。多くの人が、船が巨大な海の波に乗って沈んだと信じていました。しかし、電信会社はこの事件の成功を信じており、2本目のケーブルを敷設する用意があることを発表しさえしました。そして、この声明は完全に正当化されています。







しかし、Great Easternで何が起こったのでしょうか？ 8月2日の午前6時ごろ、再び金属のガラガラ、サイラスフィールドがあり、損傷した部品が船外に急行し、状況が繰り返される前に、何が起こっているのかをすぐに認識しました。損傷が短絡につながることはありませんでしたが、ケーブルの仕様に違反しており、そのような損傷により、1分間に4ワードしか送信できませんでした。お客様がプロジェクトを受け入れないことを恐れて、ケーブルを再度エッチングして損傷を修復することにしました。この手順中にエッチング機構が故障し、船が少し向きを変え、ケーブルが高張力から破裂し、3.5km以上の深さに隠れていました。後で、調査中に、大量のワイヤがテックスに残っており、ケーブルの鎧が壊れていることが発見されました。摩擦の瞬間にその重い重量の影響で崩壊しました。これが損傷の原因であり、悪意はありませんでした。



しかし、グレートイースタンの乗組員は、ケーブルを見つけて持ち上げようとする数日間、特別な機器がなかったにもかかわらず、ケーブルをあきらめて海に渡したくなかったので成功しました。しかし、残念なことに、ケーブルは持ち上げようとするたびに切断され、キャッチフックが配置されていたケーブルの量をさらに深くまで引きずりました。ケーブルをキャプチャするためにケーブルのすべての消耗品を使い果たしたので、任務を完了する以外に何もすることがありませんでした。海が勝った。ただし、しばらくの間のみ。







翌年の7月13日にガスケットが再び開始され、問題が発生した場合に備えてケーブルの装甲を強化し、船尾にピックアップデバイスを取り付けました。ミッションは成功し、早くも7月27日、最初の商用メッセージが送信され始め、仕事の最初の日に投資が戻り始め、ケーブルは1,000ポンド以上「稼いだ」。 1年後、失われたケーブルも持ち上げられました。合計で、それを検索して持ち上げる試みが30回以上行われました。最終的に、巨大な重量を倒すために、持ち上げは2段階で行われ、部品を底の上の1箇所で持ち上げてから、別の場所で持ち上げなければなりませんでした。さて、2本の通信回線が機能​​したとき、このタイプの通信の可能性について疑いの余地はありませんでした。 10年間の仕事と5回の遠征は無駄ではありませんでした。素晴らしい経験が蓄積され、最終的に旧世界と新世界の間に信頼できる永続的な接続が確立されました。8時間以上中断されることはありませんでした。







その後、技術的な解決策が完成し、電報を受信する電信オペレーターは機械に置き換えられました（特に、電文が複数の電信ネットワークを介して送信され、一部のオペレーターが何かを「聞かない」場合、電信は非常に歪んだ形で届く前に）。スイッチを使用して同時に最大4つの電文を送信することが可能になりましたが、水中電信の最も重要な成果の1つは、2方向に同時にメッセージを送信できることでした。おかげで、最大8つの電文、毎分400ワード、100倍以上を同時に送信できるようになりました最初の大西洋横断電信が送信できるもの。すぐに海底ケーブルのネットワークが地球を一周しました。 1870年までは、17,000 kmを超える確立された水中通信チャネルがありましたが、しかし、20世紀初頭までに「地球の周りのベルト」を完全に構築し、太平洋を克服することしかできませんでした。







考えてみてください、彼らはまだ海の底にいます。これらの最初のケーブルです。それらのいくつかは働くことさえできます。そして、最も面白いのは、最近の光ファイバー回線がすでに敷設されているという事実にもかかわらず-敷設と保護の方法はまだ19世紀で使用されているものと同様です。ケーブルは保護のために鋼線で覆われたままで、ねじれは内部の金属の抵抗を測定してケーブルが破損するまでの長さを測定することで測定されます。主な違いは容量です。最初の海底ケーブルは毎分数ワードを送信できましたが、最新の海底ケーブルは毎秒8,400万ワードを送信できます。私が言えることは、進歩はまだ止まっていないことです。最新の海底光ファイバー通信チャネルは、最初の海底光ファイバーチャネルの50,000倍のデータを送信できます。1988年に開催されました。

World Wide Web関連のサポート

最新の光ケーブルシステムは、運用期間全体を通じて更新とメンテナンスを必要としないように設計されています。ケーブル自体はそのままで、地上局の機器をアップグレードすることでスループットが向上します。しかし、今日世界中に100万キロメートル以上の海底光ネットワークがあるため、このシステムを接続して動作状態に保つことは非常に困難です。彼らの休憩の理由は何ですか？







最初は、ケーブル自体とその絶縁の不完全さに加えて、水生生物による損傷が原因でした。1877年から1960年の間に、クジラによる16のケーブル損失が記録されました。歴史上、魚のスナックは約40件あり、主にこの問題は、カナリア諸島の光ケーブルがサメによって損傷した1985年から1987年までのケースを除き、1964年まで電信線に関連していました。





Shark Bites Fiber Optic Cables Undersea 08/15/2014



今、この問題はそれほど深刻ではありません。敷設後のケーブルは底からメートル程度の深さまで埋まっているため、野生生物の影響が最小限に抑えられ、とりわけ、底部にあるケーブルの部分の保護設計が改善されています「保護されていない」形式。



しかし、開発とエンジニアリングの改善にもかかわらず、地震や台風などの自然災害は予測不可能なままであり、ネットワークに大きな脅威をもたらします。極端な自然現象は、複数の海底ケーブルを一度に無効化する可能性が非常に大きいため、複数の場所および深部で重大な損傷を引き起こします。大きな波、水位の上昇、または津波がそれらを無効にする可能性があるため、沿岸局も危険にさらされています。







2006年12月、強い地震がアジア地域を揺さぶり、台湾と世界をつなぐ海底ケーブルの80％が無効になり、誤動作により香港のインターネット容量の半分が失われ、中国の外国サイトの可用性に大きく影響しました。インターネットが世界経済の構造にとって非常に重要になったため、問題はまた、ソウルからシドニーまで、この地域の金融機関に衝撃を与え、金融市場にとって最も破壊的であることが判明しました。



自然災害による被害の範囲は確かに最大ですが、人間の介入に起因する被害の最も一般的なケースです。 2011年の事件は、ジョージアの高齢女性がジョージアン鉄道テレコムが所有する通信ケーブルを銅の供給源として使用することを決めたときに顕著でした。その結果、アルメニアのユーザーの90％は12時間インターネットを利用できませんでした。







海上では、機能不全の最も一般的な原因は依然としてトロール船と船のareです。ケーブルネットワークのケーブルはより高度になり、GPSナビゲーターは最小の船舶でも問題を回避できるようになりました。今日のケーブルは非常に強力であるため、漁獲の場合、有罪の船も損害を被るので、損害の巨額の請求書に加えて、船主は主に関心を持っています。ただし、ケーブルの損傷の70％は深さ200 m未満で発生し、偶発的な損傷またはトロールの使用に起因する損傷に起因する可能性があります。このようにして、年間約100〜150本のケーブルが損傷します。漁獲量の多いトロール船は、ケーブルに近づいていることに気づきません。幸いなことに、このようなケースはほとんどの場合浅瀬で発生し、回復プロセスを促進します。







通常、海底ケーブルで誤動作が発生しても、電話での会話中のわずかな中断またはWebサイトの読み込み中のほとんど感知できない一時停止を除き、人々は合併症に気付きません。このような高レベルのサービスを確保するために、海底ネットワークはもともとリングの形で構築されていたため、ケーブルに障害が発生しても原則として0.5秒未満でトラフィックをリダイレクトできました。リングの片側では電位が未使用のままであるため、効果的ですが高価です。







最新のネットワークには、はるかに複雑なトポロジがあります。その結果、電気通信事業者またはインターネットサービスプロバイダーは、複数のケーブルシステムの容量に一度にアクセスし、最適な方法でトラフィックリダイレクションを編成して、主要な水中回線の1つに障害が発生した場合に負荷を他のネットワークに均等に分散させることができます。しかし、いくつかが一度に損傷すると、十分な空き容量がなくなる可能性があります。これは、2006年の恒春地震後のケースでした。その後、ユーザーは大幅な遅延を経験するか、サービス不足にさえ気付きました。バングラデシュなどの一部の開発途上国では、国際ネットワークに接続するケーブルを1本だけにする余裕があるため、故障した場合に冗長なケーブル容量はありません。全国的には、衛星などの冗長性を提供するために、帯域幅を大幅に削減する高度な技術の使用を余儀なくされています。その結果、問題が解決されるまで、インターネットサービスの品質が大幅に低下し、国際電話接続がほぼ完全に失われます。







ただし、ケーブルネットワークのタイミングの悪い交換または不適切な設計が原因で、不十分な作業が発生する場合があります。そのため、メイン州ロックポート（メイン州ロックポート）と米国のノースヘブン島およびヴィナルヘイブン島の間のケーブルシステムは、1990年から2005年までの15年間で45の技術的問題を経験し、世界で最悪のものとして知られるようになりました。ほとんどの問題とケーブル障害は、潮流によって引き起こされ、ケーブルが敷設時に考慮されなかった粗くて岩だらけの底にこすれました。船のアンカーと漁船のトロール船も損害のかなりの部分を占めました。システムの問題は、4本のケーブルのうち3本が日中に著しく故障した2004年末にピークに達しました。この事件は、他の13の問題とともに、ケーブルシステムの計画された運用の昨年に発生しました。ついに2005年3月4日に、古いケーブルを交換するために必要な金額の融資と補助金が提供され、4月22日に新しい三相ケーブルが稼働し、ケーブルシステムはこの「顕著な」ステータスを失いました。







現代の国際通信ネットワークの本当の不思議の1つは、加入者として、たとえば海外に電話をかける場合、どのルートをとるか、オペレーターがどの機器、どのオペレーティングシステムを使用するか、誰と、計算する量は、あなた自身の電話についてのみ心配し、あなたの電話サービスプロバイダーにのみ支払います。しかし、これを可能にするものは何ですか？







グローバルネットワークは、International Telecommunication Union（ITU）と呼ばれる国際組織の標準に従って構築されています。 ITUは国連機関です。 「トレーニンググループ」があります。このグループには、電気通信事業者と電気通信ネットワークのさまざまなノード用の機器のメーカーがいます。インフラストラクチャの正常な機能とその改善を保証する何百もの「推奨事項」が毎年発生するという事実にもかかわらず、サービスのエンドユーザーはこの非常に複雑なネットワークのエンジニアリングの詳細から保護されています。インターネットの大部分もITUの推奨事項に従って構築されていますが、さらに多くの異なるインターネットプロバイダーが連携できるようにする独自の標準と管理機関があります。これらの中で最も注目すべきは、インターネットエンジニアリングタスクフォース（http://www.ietf.org/）です。







このような巨大なインフラストラクチャを職場で維持することは簡単な作業ではなく、業界全体がそれを扱っています。ネットワークにアクセスできるようにするために、毎日何千人もの従業員と数百の船が働いていますが、インターネットアクセスに多額の支払いをしていると思いますか？インターネットは簡単すぎますか？



すべてのネットワークは、正しい動作と中断がないか常にチェックされます。テストは、ケーブルアースステーションまたは監視センターによって行われ、ギャップの位置が特定されます。テストする主な方法は3つあります。







ほとんどのケーブル断線は19世紀の方法で特定できます.1キロメートルあたりの電気抵抗は製造中に記録されたため、技術者は損傷したセクションと地上局の間の抵抗を測定することにより、障害のあるセクションまでの距離を簡単に計算できます。







300 km以上の長さの長いケーブルには、リピーター/リピーターと呼ばれるアンプが含まれており、通常80 km離れています。







各リピーターには特定の回路があり、地上局から送信された特別な信号に応答します。隣接するリピーターから「応答」が受信されない場合、損傷はそれらの間にあると結論付けることができます。







一部のリピーターには、リピーター自体の状態または入力信号のレベルに関する情報を提供する、より洗練されたテストスキームがあります。これにより、回線のわずかな損傷にさえ気付き、事前に「大惨事」を予測できます。







光ファイバの場合、信号が送信され、ブレークポイントで反射され、ファイバ内の光の速度がわかっているため、損傷箇所までの距離を計算できます。



しかし、上記の方法はどれも正確ではなく、損傷した領域の正しい場所を特定することに関して常に疑念があります。







修理手順については、深海での修理作業のために、ケーブルを表面に取り外す必要があります。最新のケーブルは底部に適切な張力で敷設されているため、特別な切断ブドウ（フック、ケーブルをつかむため）を使用して底部で切断し、掘り出し、表面まで持ち上げ、切開は常にギャップからある程度の距離で行われます。作業端が搭載された後、エンジニアによってテストされ、スプライシングの準備が行われ、密閉され、浮ブイに結び付けられて海に残されます。次に、損傷を含むケーブルの別の部分を取り外し、非動作部分を切り取り、新しいケーブルと交換します。その後、このケーブルをもう一方の動作端と継ぎ合わせて、底まで下げて、特別なプラウを使用して埋めます。











深さ1000 mまでの浅い水域では、特別なプローブを使用して修理作業を行うことができます。これにより、損傷点を非常に正確に特定し、それを切り取り、ケーブルの修理可能な部分を特別なラインに取り付けて取り外して、修理手順をいくらか簡素化できます。





修復アニメーション-海底光ファイバケーブルシステム



海底ネットワークの設置と修復の方法は、進化の過程で進化しました。1980年代後半のアナログアンプを備えた銅ケーブルから光ファイバシステムへの移行では、障害エリアを特定して作業を実行するためのいくつかの方法を変更する必要がありました。スプライシング。それでも、1850年代以降、基本原則は大きな変化を受けておらず、水中通信システムを敷設する先駆者の1人が私たちの時代に突然現れた場合、彼は現代のケーブル敷設およびケーブル修理で行われているすべてのプロセスを容易に認識し、理解していたでしょう船。







ただし、過去150年間に大きな成果がありました。船舶の安全基準は長年にわたって大幅に改善されており、現代の船舶はこれまで以上に強力でケーブル敷設に適していますが、回避できない制限がまだあります。







大きな問題は天気です。ケーブル船は作業場所を選択することはできませんが、気象予報方法の改善により、厳しい気象条件での修理やケーブル敷設を回避することが可能になりました。悪天候により、修理プロセスが作業員にとって容認できないほど危険になり、ケーブル自体が損傷する危険があります。そのような状況では、操作を停止し、目標を達成するための最良の気象条件を期待する以外に選択肢はありません。







さらに重要になっている別の問題は、油田とガス田の開発、新しい地域でのエネルギー生産と漁業のための海底の使用における競争の激化です。ケーブルネットワークの所有者は、他のボトムユーザーを考慮することなく、ケーブルを好きな場所に敷設して修理できると信じる資格を失います。







さらに、海賊行為が世界の海の多くの地域で問題であることは驚くことではありません。ケーブル層は、固定されているか、長期間にわたって非常にゆっくりと移動することが多いため、特に脆弱です。攻撃が予想される分野で作業を開始する前に、船主は専門の警備会社と契約を結びます。時には、安全性を確保するために、警備員を備えた追加の船、または極端な場合には海軍の船団でさえも必要になることがあります。







ケーブルワーカーと乗組員も困難な立場にあります。これは心理的に困難で責任ある仕事です。ケーブルネットワークの修復または敷設には、かなりの時間がかかり、場合によっては数週間かかることがあります。最悪の事態は、作業がいつ完了するかが確実でないことです。最終段階ではすべてがうまくいかず、少なくとも数日、場合によっては数週間の遅れが生じる可能性があります。 1つの仕事を完了すると、船は港に戻ることなく、新しい船に直行するよう指示を受けることができます。そして、1回の航海の期間が1か月を超える場合があります。幸いなことに、ケーブルマネージャーは非常に創造的なシェフであることが多く、食料が枯渇しているにもかかわらず、乗組員や労働者をフライト中ずっと面白い料理で喜ばせ続けています。悪天候も問題です。ワークフローが遅れるだけでなく、しかし、時には数日間、通常の睡眠も妨げます。ケーブル層のスタッフは、睡眠を奪われながら高度な資格を持つ仕事をする必要に直面しています。残念ながら、コメディアンスパイクミリガンの乗り物酔いの治療法：「木の下に行って座ってください」は、ケーブル修理作業員にはあまり利用できません。

データは力

インターネットは21世紀の生活にあまりにも浸透していたため、国家安全保障システムからグローバルな経済システムまで、多くのシステム形成機関の活動において重要な役割を果たしています。海底ネットワークに障害が発生した場合、多くの国の経済はrem大な被害を受けるでしょう。インターネットへの商業的依存は過去10年間に成長し、成長を続けています。インターネットネットワークが利用可能になると、年間数百兆ドルが稼げます。McKinsey＆Coが実施した調査によると、インターネットのみのおかげで、2006年から2011年にかけて、世界のGDPは21％増加しました。2009年にバーナンク連邦準備制度理事会の議長で議長を務めるスティーブンマルプラスは、「通信ネットワークがダウンすると、金融セクターは停止するだけでなく、麻痺状態に陥ります」と述べました。







国際的なコミュニケーションが完全に失われると、アメリカのような国では1日あたり1億5,000万ドルを超える費用がかかると推定されました。チューリッヒのスイス連邦工科大学による1週間にわたる国際的なインターネットネットワークの欠如による経済的損害の評価は、年間GDPの1.2％の損失をもたらします。それにもかかわらず、それは2005年であり、したがって、この数字は今よりはるかに高いはずです。世界中のインターネットユーザーの数は、2005年の約9億人から2014年には約30億人に急増し、世界人口の40％以上が毎日インターネットを使用しています。 McKinsey＆Coのレポートによると、世界のGDPに対するインターネットの全体的な貢献は、農業やエネルギーなどの産業をすでに上回っています。







インターネットが国民経済の成長に与える影響は、特に低および中所得国において、非常に重要で非常に重要です。そのため、McKinsey＆Coの調査によると、インターネットの開発と生活水準の向上の間には直接的なつながりがあります。高所得国の経済に対するインターネットの影響を調査したところ、インターネット化が過去15年間で1人当たり500ドルの平均GDP成長率に貢献していることがわかりました。比較のために、50年以上にわたる産業革命が起こった場合でも、19世紀に同様の効果が得られる可能性があります。



東アフリカは、ハイグレードブロードバンドインターネット接続を受信する世界で最後の主要地域でした。2009年には、数百万ドル相当のシーコム海底ケーブルシステムが委託されました。これに先立ち、この地域では、低速で信頼性が低く、高価な衛星通信が使用されていました。タンザニアのジャカヤ・キウェテ大統領はこの出来事について次のようにコメントしました：「インターネットは東アフリカ人が世界経済の一部になることを可能にするでしょう。」その後すぐに、南スーダンは、近隣のケニア、エチオピア、エリトリアを経由して国際的な光ファイバーケーブルシステムに接続することを計画していると発表しました。







過去5年間で、東アフリカの通信インフラストラクチャの開発は経済分野で大きな変化を遂げましたが、一部の国の価格と限られた能力が成長を抑制し続けています。光ファイバケーブルシステムの設置以来、この地域のスループットは10,000パーセント増加しました。ケニアはモバイルインターネットアクセスの提供を開始し、全国の人々が携帯電話で送金を開始できるようにし、銀行口座のない何百万人もの市民にインターネットの価値を証明しました。遠隔地に住む人々にとって遠隔学習が可能になりました。最大の経済を持つケニアは、すべての東アフリカおよび世界と2Tbpsの接続を確立しています。対照的に、2番目に人口の多いアフリカの国である近隣のエチオピアは、接続インデックスはわずか9 Gbpsであり、これはインフラストラクチャーへの国家投資の量の違いを特徴的に示していますが、接続の制限の問題にもかかわらず成長は継続しています。ケニアでも、速度と信頼性が大幅に向上したにもかかわらず、主にローカルインフラストラクチャのコストとサービスのコストが高いため、価格が当初の予想に比べて比較的高いままであることに注意してください。方法と多くはゼロから行わなければなりません。速度と信頼性の大幅な改善にもかかわらず、主にローカルインフラストラクチャのコストとその高いサービスコストにより、これらの国はインターネットパスを開始したばかりであり、多くのことを最初から行う必要があるため、価格は当初の予想と比較して比較的高いままです。速度と信頼性の大幅な改善にもかかわらず、主にローカルインフラストラクチャのコストとその高いサービスコストにより、これらの国はインターネットパスを開始したばかりであり、多くのことを最初から行う必要があるため、価格は当初の予想と比較して比較的高いままです。

ネットワークの脆弱性、エジプト、2008年12月

このケースをよく覚えています.2008年11月末にエジプトに到着したばかりで、その後長らく住んでいて、ローカルADSLインターネットを積極的に使用していました。これは、帯域幅が2 Mbpsのチャネルで月額100ドル以上の費用がかかりました。2008年12月、ある日、インターネットは単に姿を消したか、むしろ姿を消さなかったが、耐えられないほど悪くなり、ページをロードすることが不可能になった。ただし、当時はこの事件をあまり重視していませんでしたが、接続がかなり長く悪化したため、地元のインターネットサービスプロバイダーの理由を尋ねることにしました。







エジプトがダイバーのグループによってエジプトとイタリアの間で世界最大のケーブルの4本が切断されたときに、エジプトがグローバルネットワークに接続するための容量の70％を失ったことが判明しました。インドでも問題が発生し、接続の50〜60％が失われました。パキスタンとサウジアラビアでは何百万人ものユーザーが遮断されています。推定によると、この事件による毎日の停電は64百万ドルかかりました。アレクサンドリアの沖で、「ケーブルテロ」の疑いで3人の男性が逮捕され、この問題がTelecom Egyptに接続された614のネットワークに影響したため、エジプトに大きな損害が与えられました。







国土安全保障省への2010年の報告書で、学者のMichael Sechristは、世界中の海底ケーブルシステムを保護、最適化、およびサービスするための国際的なパートナーシップの重要性について語っています。現在、ケーブルの場所に多様性がないため、一部のケーブルシステムは特に脆弱です。一例として、セクリストは、保護されていないハッチの下に位置し、ニューヨークとロンドン間のほとんどのトラフィックを配信する、ニューヨーク中心部にある18インチのケーブルダクトを引用します。中東には「ボトルネック」もあります。スエズ運河はケーブル密度が非常に高いです。また、何らかの政治的または非政治的な理由でインシデントが発生した場合、2006年の台湾の地震よりも被害が大きくなる可能性があります。

接続の未来

現在、世界には277本の海底光ファイバーケーブルがあります。これらのケーブルは、すべての通信トラフィックの99％を配信し、その長さは986 543 kmです。毎日、米国議会の数百の図書館に相当するデータを送信します。世界中に12のデータセンターを所有するGoogleのみが、1日あたり200億件を超えるリクエストを処理します。そして、毎日ますます多くのリクエスト。



TeleGeographyによると、近年の開発の評価が可能です。















ネットワークが急速に成長し、接続速度と接続性が毎年向上していることが明らかになりつつあります。人気のあるリソースは、視聴者のために絶えず戦っています。または、グーグルのような会社が手に入れることができるpingと直接のトラフィック配信を減らすために独自の水中回線を敷設するなど、単に顧客の最小遅延を達成しようとしています。







典型的な英国の家族には、3〜4台のスマートフォン、ラップトップ、少なくとも1台のタブレットがあります。現代の世界でペースメーカーやその他の医療機器を使用するには、インターネット接続が必要です。医師は、適時の交換や、患者の状態をリモートで監視するだけでなく、手術を行うために自分の状態を知ることが非常に重要です。 2013年のシスコのレポートによると、インターネットに接続された100億を超えるデバイスが登録され、2020年にはこの数値は500億を超えると予測されています。インターネットへの依存度は着実に高まり、ますます多くの帯域幅が必要になります新しい通信チャネル。そのため、同じ2013年に、インターネットトラフィックの合計は1か月あたり51エクサバイト（510億ギガバイト）に達し、以前と同じダイナミクスで開発が行われた場合、その後、2018年までにこの数値は132エクサバイトに達します。



2014年4月、電気通信およびコンサルティングの調査会社であるTeleGeographyは、国際トラフィックの帯域幅に対する需要が39％増加し、毎秒138テラバイト（138 TBPS）になったと報告しました。これは2009年の需要の4倍以上です（ 30 TBPS）。 2018年までに需要がさらに3倍増加すると予想されます。したがって、海底ネットワークは「静止」しません。



それでも、インターネットに接続されているデバイスの数は世界の人口を超えているという事実にもかかわらず、インターネットへのアクセスは依然として人口の約40％を占めています。 Google X Labによって開発されたLoonプロジェクトは2013年6月に開始されました。これは、高度20 kmの成層圏に「浮遊」する風船のネットワークで、地球の遠隔地に住む人々にインターネットを提供します。







Facebookと同様のプロジェクトが開発され始めました。同じアフリカでは人口の70％が携帯電話にWi-Fiデバイスを持っていますが、インターネットを使用しているのは10％だけであるため、両社は人口のインターネット化を目的として飛行ドローンを開発するためにいくつかの企業を買収し、安価なWiFi、さらに50億人の顧客を獲得する能力を提供します地域の3Gカバレッジが不足しているためです。



Tshwan（南アフリカの大都市自治体）などの一部のアフリカ政府は、過剰なWiFi対応デバイスと新しい無線技術を使用してこの問題を解決しようとしました。 Tshwaneは、低コストのWiFi低所得コミュニティを提供しています。 2014年1月末までに、このイニシアチブから約25,000人が恩恵を受け、現在約100万人がこの特典を利用しており、今年末までに300万人の加入者に成長する見込みです。







グローバルな情報障壁を克服するタスクは、OuternetやOluvusなど、インターネットへの普遍的かつ民主的なアクセスに向けて取り組む多くのプロジェクトを生み出しました。



Outernetは、インターネット検閲と政治的統制を回避し、世界中に無料でアクセス可能な「インターネット接続」、つまりデジタルラジオのようなグローバルニュースの放送を提供したいと考えています。現在、組織は既存の静止衛星と連携して動作するミニチュア衛星のネットワークを開発しています。Habréにすでに存在する記事からプロジェクトの詳細な説明を入手できます：Outernet プロジェクトに関するもう少し詳細。



A Human Rightキャンペーングループによって作成されたOluvusは、今年後半にケーブル指向のサービスを開始する準備をしています。同社は、難民キャンプなどの場所にインターネットアクセスを提供するとともに、世界で最も脆弱な人々にネットワークへの無料アクセスを提供するよう努めています。彼らはすでに、世界で最も遠隔の島である大西洋に位置するセントヘレナ島の4,200人の市民のネットワークへの高速インターネットアクセスを提供しており、これまでグローバル通信ネットワークからほとんど完全に隔離されていました。







低所得国だけでなく、大陸全体にとっても、遠隔地に接続するためのインターネットの改善が必要です。現在、4,000人以上の科学者が南極に住んで働いており、ほとんどが静止衛星で構成される既存の通信システムを使用して送信できるよりもはるかに多くのデータを生成しています。さらに、これらの衛星はほとんどの場合、海岸沿いに位置するステーションにのみアクセス可能であり、原則として低速で信頼性の低い通信を提供します。ただし、技術は、Ice Cube Data Centerなどの南極の一部の地域にはまだ対応していません現在、NASA衛星通信システムのおかげで、定期的な150 Mbpsのインターネットが提供されています。オーストラリア宇宙研究プログラム（ASRP）によると、細長い楕円軌道を移動する衛星をさらに2つ打ち上げ、18時間の地域を個別に提供し、一般的に24時間。少し前まで、NASAは新しい衛星ネットワークESnetで91 Gb / sのデータ転送速度を発表しました。これにより、わずか2.1秒で1つのBlue Rayディスクイメージを転送できます。さらに高速の衛星通信システムの開発があります-1テラバイト/秒までですが、これらはまだ遠く、かなり高価な見通しです。海底ケーブルは、まだ世界のインターネット化の中で大きな位置を占めています。







繊維は衛星の数百倍の帯域幅を提供できるだけでなく、海岸線から離れたステーションへの接続も提供できるため、おそらく近い将来、南極大陸が海底ネットワークが征服する最後の制限になるでしょう。もちろん、南極の内部にとって重要な氷の下のケーブルネットワークへのアクセスを提供するなど、さらに多くの困難を解決する必要があります。また、棚自体の変位による考えられる問題を考慮に入れると、氷河は年間10メートル以上ドリフトします。しかし、大西洋に最初のケーブルを敷設することの困難さと現在の技術の開発を思い出して、プロジェクトが成功することは間違いありません。唯一の問題は資金の配分です。



結論として、私は1つのことだけを望み、私たちが住んでいる世界と時間の魔法についてもっと頻繁に考え、私たちが持っているものを大切にします。一見するととても簡単に見えるものに行く方法が長いからですまだ彼がほとんど「水中」にいることを知らない。



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