Vous êtes-vous déjà demandé comment les communications se sont propagées à l’étranger et dans le monde ? Il existe essentiellement deux options : câble sous-marin ou transmission sol-satellite. A ce jour, 99% des données internationales sont transmises via des câbles de communication sous-marins. Selon l’auteur David Brown, organisation atlantique et mentalfloss.com, « En 2014, il y a 285 câbles de communication sous la mer, dont 22 sont (sombres) », ce qui signifie qu’ils ne sont pas actuellement utilisés et ont une durée de vie estimée à 25 ans. En novembre 2016, il y avait maintenant plus de 350 câbles de communication sous-marins, a rapporté Telegeographic.
Les communications par satellite viennent avec leurs propres bagages : la bande passante disponible pour les satellites s’épuise, les retards ou retards de propagation et la perte de bits entre les satellites en orbite et le sol et le coût élevé des lancements de satellites – non pas que la pose de câbles sous-marins soit un coût insignifiant. Alors que les câbles à fibres optiques transmettent des données à 99,7 % de la vitesse de la lumière, les signaux radio arrivent et reviennent des satellites géostationnaires avec un retard d’un quart de seconde. Ce n’est pas un gros problème pour les systèmes non interactifs comme la diffusion télévisée, mais la latence peut grandement affecter les conversations téléphoniques bidirectionnelles et les protocoles Internet de base comme TCP/IP.
Les câbles à fibres optiques offrent une capacité de bande passante bien supérieure à celle des satellites. Il suffit de regarder l’Antarctique, le seul continent actuellement non desservi par des câbles de communication sous-marins. Alors que le réchauffement climatique s’intensifie et que d’autres analyses scientifiques sont poursuivies, des recherches étonnantes se poursuivent dans des installations à travers le continent glacé. Mais plus de données sont générées en Antarctique que transmises via les communications par satellite.
câbles sous-marins depuis le télégraphe
La construction du premier câble sous-marin transatlantique entre Terre-Neuve et l’Irlande a commencé en 1854, suivie de la première transmission en 1858. Le câble était à l’origine destiné au télégraphe, mais a été en proie à des problèmes techniques et a cessé de fonctionner après seulement un mois de service. Le prochain projet transocéanique s’est avéré beaucoup plus réussi.en 1865-66 SS Great EasternLe plus grand navire du monde à l’époque, posant le câble télégraphique transatlantique entre l’Europe et l’Amérique du Nord. Le télégramme coûte 10 $ par mot, 10 mots minimum – ou 1 436,44 $ par télégramme en 2016.Pose ultérieure de projets de câbles sous-marins SS Great Eastern Il reliait la France aux îles Miquelon près de Terre-Neuve en 1869 et la route entre Aden, le Yémen et Bombay en 1870. Lorsque l’île de Java a été reliée à Darwin dans le Territoire du Nord de l’Australie en 1871, tous les continents du monde, à l’exception de l’Antarctique, étaient reliés par des câbles sous-marins.
Vu le nombre de câbles télégraphiques océaniques, il est surprenant que les premiers câbles téléphoniques sous-marins n’apparaissent que dans les années 1950. Le service Transatlantic 1 (TAT-1) entre l’Écosse et Terre-Neuve a débuté le 25 septembre 1956 avec une capacité initiale de 36 voies téléphoniques. En 1964, le premier câble téléphonique transpacifique reliait Hawaï au Japon et plus tard de Guam aux Philippines.
À partir des années 1960, des câbles coaxiaux ont été posés sur des routes transocéaniques pour transmettre des signaux vocaux à l’aide du multiplexage par répartition en fréquence (FDM). Les tensions de signal nécessitent des répéteurs, qui sont des amplificateurs bidirectionnels périodiquement espacés le long du câble. Les premiers répéteurs utilisaient des tubes à vide qui étaient présentés comme les plus fiables, avant d’être remplacés par des transistors. Bien que ces premiers câbles ne soient plus commercialement viables en raison de leur capacité limitée, beaucoup ont été réutilisés pour mesurer le mouvement sismique et d’autres données géophysiques.
Aujourd’hui, bien sûr, les câbles coaxiaux en cuivre ont été remplacés par des câbles en fibre optique. Le premier câble sous-marin transatlantique, TAT-8, transportait initialement 40 000 lignes téléphoniques et a commencé ses opérations en 1988. L’utilisation du multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) permet de parcourir le câble à fibre optique en plaçant des amplificateurs optiques à semi-conducteurs à des intervalles de 40 kilomètres, ce qui augmente considérablement la capacité de la fibre. Le TAT-8 transporte trois paires de fibres optiques, dont l’une est réservée comme réserve, avec un signal modulé de 295,6 Mbps, prenant en charge un transfert de données de 20 Mbps. Le TAT-8 a été mis hors service en 2002. Aujourd’hui, les améliorations de la technologie de fabrication de la fibre de verre permettent d’augmenter la distance entre les répéteurs, désormais supérieure à 100 kilomètres. En réduisant le nombre d’amplificateurs requis, la distorsion peut être minimisée et la capacité augmentée. Quelle est la taille des câbles sous-marins aujourd’hui ? À propos d’un tuyau d’arrosage.
Réseau de câble sous-marin moderne
La carte mondiale des câbles de communication sous-marins ressemble à des conduites de vapeur émanant de chaufferies, avec des hubs placés stratégiquement autour du globe. Terminaux tels que New York City/Tri-State Area, Miami, Hong Kong, Shantou (Chine), Fortaleza (Brésil), Chennai (Inde), Perth, Alexandria (Australie), Maruyama/Chikura (Japon), Cloth De/Sennen Bay/Skewjack/Porthcurno (Royaume-Uni), Marseille, Djibouti et Al Seeb/Barka (Oman) sont quelques-uns des « points d’étranglement » terrestres sur la carte mondiale des câbles sous-marins. Les données trouvées ici proviennent du Global Bandwidth Research Service et sont régulièrement mises à jour.
Voici une vidéo animée de Business Insider Science illustrant tous les câbles sous-marins du monde :
Mais peut-être plus importants sont les terminaux situés sur des îles éloignées dispersées à travers les océans du monde. L’architecture en anneau de fibre est une topologie de réseau plus fiable et redondante que le point à point ou le point à multipoint (également appelé étoile), ces emplacements maritimes sont idéalement positionnés pour interagir entre divers opérateurs et réseaux intercontinentaux. Des endroits comme Guam, Oahu (Hawaï) et les Bermudes sont des points clés sur la route transocéanique circulaire. Certaines îles abritent également des réseaux d’étoiles mixtes, comme San Juan de PR, qui se trouve à mi-chemin entre l’Amérique du Nord et les Caraïbes.
Le premier câble sous-marin était constitué d’une couche extérieure protectrice en fer, recouverte d’une couche de caoutchouc indien, recouverte d’une couche de gutta-percha (un latex naturel) et entourée de brins de noyaux de cuivre. Le fil d’acier a ensuite remplacé le fer; la gutta-percha a été utilisée jusqu’à l’introduction du polyéthylène dans les années 1930. Ci-dessous, une coupe représentant les couches d’un câble de communication sous-marin moderne.
Crédit image : Oona Räisänen/Wikimedia
Légende
1. Polyéthylène | 2. Ruban « Mylar » |
3. Fil d’acier toronné | 4. Barrière d’eau en aluminium |
5. Polycarbonate | 6. Tuyau en cuivre ou tuyau en aluminium |
7. Vaseline | 8. Fibre optique |
Critique pour les communications mondiales ; plus rapide que jamais
Bien sûr, la fibre sous-marine est essentielle à Internet. Il n’existerait pas sans la vitesse quasi instantanée que procure la lumière. Au cours des dernières années, alors que les vitesses franchissaient le seuil des téraoctets par seconde, la latence est tombée à presque zéro. Selon telegeography.com, « l’utilisation de la bande passante internationale a doublé en seulement deux ans, passant de 146 Tbps en 2013 à 295 Tbps en 2015 ».
Fourni par Cisco Systems, Inc. L’utilisation non autorisée n’est pas autorisée. Consulté le 13 décembre 2016.
Crédit image : Cisco
Un développement majeur de ces dernières années est que les fournisseurs de contenu ont maintenant dépassé les opérateurs en tant que plus grands utilisateurs de la plus grande capacité des compagnies aériennes. Google, Facebook et Microsoft sont des clients de capacité longue distance alors qu’ils étendent encore leurs réseaux à l’échelle mondiale. À mesure qu’ils évoluent, ils consomment plus de bande passante. La capacité est suffisante pour le moment, mais une fois que l’IoT sera pleinement développé dans quelques années, la bande passante sur les routes transocéaniques les plus utilisées pourrait ne pas être suffisante.
fin
Bien que les câbles sous-marins soient très fiables, ils sont vulnérables à de nombreux dangers, y compris les attaques de requins. Les chaluts des bateaux de pêche, les ancres et les catastrophes naturelles (le tremblement de terre de Tohoku en 2011 a provoqué des dégâts particulièrement importants) ont perturbé plus ou moins longtemps le réseau sous-marin. De même, des acteurs non étatiques tels que les gouvernements et les terroristes ont exploité et/ou rompu des réseaux. En fait, en 2013, au large de l’Égypte, des hommes-grenouilles ont détruit le câble n° 4 Asie du Sud-Est/Moyen-Orient/Europe de l’Ouest qui relie trois continents et parcourt 20 000 kilomètres. Les vitesses Internet en Égypte ont chuté de 60 % avant que les réparations ne soient terminées.
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