O documento descreve a história e o funcionamento dos cabos submarinos de fibra óptica. Começa com uma breve história dos cabos desde 1840, destacando marcos como o primeiro cabo transatlântico em 1858. Explica como os cabos modernos funcionam com fibras ópticas e repetidores. Detalha o processo de instalação e manutenção dos cabos, assim como desafios como falhas causadas por atividades humanas.

1. Instituto Superior de
Engenharia de Lisboa
Discente
Daniel Ferreira
OPTOELECTRÓNICA- MEET
Lisboa, 15 de Janeiro de 2013

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

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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

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. 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. Repetidores
16FONTE: Lonnie Hagadorn

17. Funcionamentogeraldeumsistemade
CabosSubmarinos
17
NOT TO SCALE
FONTE: UK Cable Protection Committee and Alcatel-Lucent Submarine Networks

18. 18

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. MapaMundialdeCabosSubmarinos
20
Submarine Communications Cables
FONTE: TE SubCom

21. 21

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. 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. Instalaçãodeumcabo1/2
24

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. Reparaçãodeumcabo
26

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. Falhasnoscabossubmarinos–Mapa
Mundial
28
Global pattern of external aggression cable faults,
1959-2006 Source: TE SubCom

29. 29

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

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. Daniel Ferreira – 35919@alunos.isel.pt
Obrigado pela atenção!