Instituto Superior de
Engenharia de Lisboa
Discente
Daniel Ferreira
OPTOELECTRÓNICA- MEET
Lisboa, 15 de Janeiro de 2013
Índice História
Como um Cabo Submarino funciona
Cabos submarinos e Satélites
Instalação de Cabos Submarinos
O Futuro dos C...
3
História(1/9)
4
 1840: Cabos para serviços
telegráficos começam a ser
instalados em portos e rios.
 1843-1845: Gutta-per...
História(2/9)
 1850: 1º cabo telegráfico
internacional entre o RU e a
França foi colocado ao serviço,
seguido de outro ma...
História(3/9)
 1884: 1º cabo submarino
colocado para serviços
telefónicos entre San Francisco e
Oakland
 1920s: Rádio de...
História(4/9)
Sistemas de Cabos primitivos
 1866 – 1º cabo transatlântico
levava mensagens telegráficas
com uma velocidad...
História(5/9)–CabosPrimitivos
8
Harvesting gutta percha resin
FONTE: Porthcurno Telegraph Museum
conductor - usually coppe...
História(6/9)–CabosActuais
9
optical fibres - silica glass
core for strength and fibre separation - polyethylene/fibreglas...
História(7/9)–Naviosutilizados
10
John Pender, named after pioneer cable maker, 1900
FONTE: Cable & Wireless
Great Eastern...
História(8/9)–ReparaçãoCabos SécXIX
11
A
[A] Cable ship trailing grapnel to retrieve cable followed by [B] securing of the...
História(9/9)–EquipamentoModerno
12
Bringing the cable ashore
FONTE: Global Marine Systems
Cable and repeaters inside a ca...
13
FuncionamentodeumCaboSubmarino
 Cabos submarinos de fibra óptica
dependem de uma propriedade
das fibras de vidro puro atr...
CaboSubmarino-Tamanho
 Os cabos submarinos oceânicos são
pequenos – 17-20 mm de diâmetro
 Cabos com blindagem - 50 mm
 ...
Repetidores
16FONTE: Lonnie Hagadorn
Funcionamentogeraldeumsistemade
CabosSubmarinos
17
NOT TO SCALE
FONTE: UK Cable Protection Committee and Alcatel-Lucent Su...
18
CABOS SUBMARINOSESATÉLITE
Vantagens dos Cabos Ópticos
Submarinos
 Capacidade, segurança e
fiabilidade
 Delay
 Mais rent...
MapaMundialdeCabosSubmarinos
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Submarine Communications Cables
FONTE: TE SubCom
21
Passosparaainstalaçãodeumcabo
submarino
 Selecção teórica de uma rota
 Autorizações de autoridades
 Um survey no terren...
Rotasdecabosemzonascosteiras
 Perto da costa é necessária
protecção contra navios,
actividades de pesca,etc
 Para reduçã...
Instalaçãodeumcabo1/2
24
Instalaçãodeumcabo2/2
 Cabos são enterrados numa
trincheira curta (<1 m) com
recurso a jactos de água/arados
 O “arado” ...
Reparaçãodeumcabo
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Causasdasfalhasnoscabossubmarinos
27
External aggression faults
Year
Analysis of faults by type of aggression
FONTE: M. Wo...
Falhasnoscabossubmarinos–Mapa
Mundial
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Global pattern of external aggression cable faults,
1959-2006 Source: TE SubCom
29
FUTURODOSCABOSSUBMARINOS
 A operação de cabos submarinos
(e os próprios!) estão
constantemente a evoluir » maior
fiabilid...
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Bibliografiaesitesinteressantes
32
 http://www.submarinecablemap.com/#/subm
arine-cable/flag-europe-asia-fea
 http://www...
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  1. 1. Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Discente Daniel Ferreira OPTOELECTRÓNICA- MEET Lisboa, 15 de Janeiro de 2013
  2. 2. Índice História Como um Cabo Submarino funciona Cabos submarinos e Satélites Instalação de Cabos Submarinos O Futuro dos Cabos Submarinos Bibliografia 2Optoelectrónica
  3. 3. 3
  4. 4. História(1/9) 4  1840: Cabos para serviços telegráficos começam a ser instalados em portos e rios.  1843-1845: Gutta-percha foi trazida para o Reino Unido para substituir outros materiais usados no isolamento eléctrico. UK-France Cables A: 1850 B: 1851 Fonte: BT
  5. 5. História(2/9)  1850: 1º cabo telegráfico internacional entre o RU e a França foi colocado ao serviço, seguido de outro mais resistente em 1851.  1858: 1º cabo transatlântico entre a Irlanda e Newfoundland. Falhou passados 26 dias e só em 1886 é que foi reposto novamente 5 Fonte: BT
  6. 6. História(3/9)  1884: 1º cabo submarino colocado para serviços telefónicos entre San Francisco e Oakland  1920s: Rádio de ondas-curtas substituiu os cabos submarinos para tráfego de voz e telégrafo  1956: A invenção de repetidores (1940) e o uso deles noTAT-1 marca o início da era moderna de comunicações transatlânticas rápidas e fiáveis  1961: Começo de uma rede global de alta qualidade  1986: 1º cabo submarino de fibra óptica internacional liga a Bélgica ao RU  1988: OTAT-8, é o 1º cabo submarino transoceânico de FO que liga os EUA ao RU e à França 6
  7. 7. História(4/9) Sistemas de Cabos primitivos  1866 – 1º cabo transatlântico levava mensagens telegráficas com uma velocidade de 7 palavras por minuto e custava 20 libras por 20 palavras.  1948: O custo caiu para menos de 4 pence  1956: 1º cabo transatlântico de telefone (TAT-1) com 36 canais de voz custava 12 libras pelos primeiros 3 minutos Sistemas de Cabos modernos  1988: 1º cabo de FO transatlÂntico (TAT-8) levava 40k canais de voz (10x mais que o último cabo baseado em cobre)  Nos dias de hoje: Um único cabo leva milhões de chamadas, dados, video HD, etc 7
  8. 8. História(5/9)–CabosPrimitivos 8 Harvesting gutta percha resin FONTE: Porthcurno Telegraph Museum conductor - usually copper insulation - gutta percha resin cushioning - jute yarn inner protection - wire armour jute wrap to contain wire outer protection - wire armour jute wrap to contain armour Atlantic cable 1866 FONTE: Porthcurno Telegraph Museum
  9. 9. História(6/9)–CabosActuais 9 optical fibres - silica glass core for strength and fibre separation - polyethylene/fibreglass jacket - polyethylene conductor - copper jacket - polyethylene protective armour - steel wire outer protection and wire containment - polypropylene yarn
  10. 10. História(7/9)–Naviosutilizados 10 John Pender, named after pioneer cable maker, 1900 FONTE: Cable & Wireless Great Eastern: laying cable off Newfoundland, 1866 FONTE: Canadian Government Monarch: laid 1st transatlantic telephone cable, 1955/6 FONTE: www.atlantic-cable.com Goliath: lays 1st international cable, UK-France, 1850-1 FONTE: Illustrated London News
  11. 11. História(8/9)–ReparaçãoCabos SécXIX 11 A [A] Cable ship trailing grapnel to retrieve cable followed by [B] securing of the cable ready for repair Fonte: Traité de Télégraphie Sous-Marine by E. Wüschendorff, 1888
  12. 12. História(9/9)–EquipamentoModerno 12 Bringing the cable ashore FONTE: Global Marine Systems Cable and repeaters inside a cable ship FONTE: TE SubCom ROV used for cable inspection, recovery and burial FONTE: TE SubCom
  13. 13. 13
  14. 14. FuncionamentodeumCaboSubmarino  Cabos submarinos de fibra óptica dependem de uma propriedade das fibras de vidro puro através da qual a luz é guiada por reflexão interna  Como a “força” do sinal de luz perde-se com a distância são necessários repetidores ao longo do percuso. 14
  15. 15. CaboSubmarino-Tamanho  Os cabos submarinos oceânicos são pequenos – 17-20 mm de diâmetro  Cabos com blindagem - 50 mm  Para contraste, tubos submarinos que transportam gás/petróleo podem chegar aos 900 mm. Os usados nas redes de pesca podem variar entre os 5k e os 50k mm  Um dos cabos submarinos mais extensos é o cabo SW-ME-WE-3 que chega aos 40k km 15 Modern fibre-optic cable in hand (for scale) and relative to 600 mm diameter subsea pipe Deep ocean Fibre-optic cable 600 mm oil/gas pipe Deep-sea cable, (black) sectioned to show internal construction; fine strands at top are optical fibres used to transmit data
  16. 16. Repetidores 16FONTE: Lonnie Hagadorn
  17. 17. Funcionamentogeraldeumsistemade CabosSubmarinos 17 NOT TO SCALE FONTE: UK Cable Protection Committee and Alcatel-Lucent Submarine Networks
  18. 18. 18
  19. 19. CABOS SUBMARINOSESATÉLITE Vantagens dos Cabos Ópticos Submarinos  Capacidade, segurança e fiabilidade  Delay  Mais rentável nas principais rotas, portanto, preços mais baratos do que os satélites  Transportam >95% dos dados e voz Vantagens do sistema Satélite  Regiões mais afectadas por eventos naturais  Cobertura vasta paraTV  Indicado para rotas menores, tais como ligações entre pequenas nações insulares  Transportam <5% dos dados e voz 19
  20. 20. MapaMundialdeCabosSubmarinos 20 Submarine Communications Cables FONTE: TE SubCom
  21. 21. 21
  22. 22. Passosparaainstalaçãodeumcabo submarino  Selecção teórica de uma rota  Autorizações de autoridades  Um survey no terreno (para a rota final)  Desenho do sistema de cabos submarinos que vai ao encontro da rota escolhida  Instalação do cabo  Aceitação após trabalho  Notificação para que as cartas maritimas sejam actualizadas com a localização dos novos cabos 22 Seabed mapping systems accurately chart depth, topography, slope angles and seabed type FONTE: NIWA
  23. 23. Rotasdecabosemzonascosteiras  Perto da costa é necessária protecção contra navios, actividades de pesca,etc  Para redução de risco existem zonas identificadas nos mapas naúticos  Existem zonas onde são proibidas actividades danosas para os cabos submarinos 23 Chart with protection zone for Southern Cross cable terminal in New Zealand FONTE: Telecom NZ
  24. 24. Instalaçãodeumcabo1/2 24
  25. 25. Instalaçãodeumcabo2/2  Cabos são enterrados numa trincheira curta (<1 m) com recurso a jactos de água/arados  O “arado” levanta sedimentos  A velocidade que demora um cabo a ser enterrado depende do tipo e condições do leito marítimo  Para um cabo com armadura a velocidade é cerca de 0.2 Km/Hr 25 A plough being prepared to start the burial of a cable FONTE: Seaworks, NZ
  26. 26. Reparaçãodeumcabo 26
  27. 27. Causasdasfalhasnoscabossubmarinos 27 External aggression faults Year Analysis of faults by type of aggression FONTE: M. Wood and L. Carter, IEEE, 2008 Analysis of faults by water depth FONTE: Submarine Cable Improvement Group 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 to 100100 to 200200 to 300300 to 400400 to 500500 to 600600 to 700700 to 800 800 to 900 900 to 1000 1000 to 1100 1100 to 1200 1200+ %ofAllFaults 1986 - 1995 1997 - 2000 2001 - 2003 Depth ranges (m)
  28. 28. Falhasnoscabossubmarinos–Mapa Mundial 28 Global pattern of external aggression cable faults, 1959-2006 Source: TE SubCom
  29. 29. 29
  30. 30. FUTURODOSCABOSSUBMARINOS  A operação de cabos submarinos (e os próprios!) estão constantemente a evoluir » maior fiabilidade, maior capacidade e menor tamanho  A investigação e observação dos oceanos passará pela tecnologia de cabos submarinos  Acoplamento de sensores para detecção de mudanças químicas e físicas 30
  31. 31. 31
  32. 32. Bibliografiaesitesinteressantes 32  http://www.submarinecablemap.com/#/subm arine-cable/flag-europe-asia-fea  http://www.extremetech.com/computing/968 27-the-secret-world-of-submarine-cables  http://www.safe-sat3.co.za/  http://en.wikipedia.org/wiki/TAT-1  http://en.wikipedia.org/wiki/TAT-8 Optoelectrónica
  33. 33. Daniel Ferreira – 35919@alunos.isel.pt Obrigado pela atenção!

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