最大隱患:全球通訊幾乎來自海底光纜!

1月16日17點51分,路透社釋出的一篇報道一定讓大家十分擔心,因為正在遭受Hunga Tonga火山噴發直接威脅的湯加通訊已經全部中斷,簡單一點說就是失聯了!

最大隱患:全球通訊幾乎來自海底光纜!

火山噴發遠在湯加首都將近60千米開外,1月15日湯加民眾還在圍觀火山噴發,也在自救火山噴發後引發的海嘯,當大家以為災難已經過去之時,卻曝出通訊全部中斷的結果!

為何一座火山噴發,會讓湯加全境失聯,無線不能用嗎?

湯加的Hunga Tonga火山位於洪阿哈阿帕伊島哈派群島之間,距離首都約60千米左右,火山從去年12月就開始噴發了,這次是從1月13日開始比較大規模噴發的,當時噴發也非常壯觀。

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1月13日的噴發

最劇烈噴發是在當地時間1月15日17點左右發生的,據湯加地質服務局表示,火山噴出的氣體、煙霧和灰燼直衝上了20千米的高空,而從多個媒體的報道來看,火山形成的蘑菇雲在1月16日時已經擴散到了280千米直徑,這已經將湯加整個國家甚至周邊很大海域都“包圍”在內了。

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1月7日大規模噴發前

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1月15日大規模噴發後

火山噴發到底是如何中斷通訊的?

火山噴發有幾個方式會中斷通訊,第一是火山灰沉降在電力線路上會導致短路,第二則是火山灰會導致汽車以及內燃機等發電裝置進風口堵塞造成無法開機,還有則是火山灰帶靜電,會干擾無線電通訊,還有火山灰容易造成泥漿雨,引發泥石流等。

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當然最關鍵的是Hunga Tonga火山噴發時同時造成了5。8級的地震,這個幾乎就在地表產生,其威力很大,可能就是這個地震造成了海底光纜中斷,而路透社也報道了紐西蘭總理傑辛達·阿德恩(Jacinda Ardern)的說法,湯加的海底光纜因為火山噴發而中斷,但具體不清楚到底是地震引發還是海嘯引起,但原因都是火山噴發。

全世界通訊:幾乎來自海底光纜!

正在大家都非常擔心中國駐湯加大使館的工作人員安全時,領事直通車微博號釋出了湯加大使館安全的資訊:

最大隱患:全球通訊幾乎來自海底光纜!

這表示湯加已經恢復了部分通訊,但仍然沒有報道這個資訊究竟是透過什麼方式傳遞出來的,因為這是我國駐湯加大使館可以使用北斗定位以及短報文系統,發個簡訊保平安是沒問題的。

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當然除了北斗通訊以外,其他衛星通訊方式還是有的,比如海事衛星、銥星通訊甚至馬斯克的星鏈衛星,當然各國發射到同步軌道上的通訊衛星也是非常專業的,湯加一定租用了其中的線路,除了這些常用的通訊手段外,還有短波通訊,這個通訊可以用電離層反射跨越大洋建立連線,全世界的無線電愛好者“火腿族”用的就是這個呼叫方式。

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但有一點可以肯定是,這些通訊手段確實可以彌補通訊不足,但卻無法替代光纜通訊,而且此時的湯加可能到處都是火山灰沉降,這個將會嚴重干擾無線電通訊,高速大容量通訊必須依靠光纜,而全球絕大部分通訊容量都是海底光纜完成的。

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海底光纜:全世界最仰仗卻是最脆弱的通訊方式

說起來可能大家真的不信,發射了幾千顆衛星、把地球近地軌道弄成一個垃圾堆的人類,絕大部分的通訊居然是靠海底光纜完成的,這麼說吧,海底光纜通訊容量你是無線電通訊的1000倍,而在海底光纜中跑的資料有90%來自網際網路。

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全球到底有多少長的海底光纜?

海底光纜的前身是海底電纜,第一條海底電纜是在1850年在英國和法國之間鋪設的,第一條跨越大洋的電纜是1858年8月16日投入使用的跨大西洋電報電纜,此後跨大洋通訊鋪設電纜就成了各大電信公司最偉大的事業。

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1858年的跨大西洋海底電報電纜,但因存在技術問題,完成後只維持了一個月。

光纜第一次代替電纜是在1988年,也是

橫跨大西洋連線了歐洲和美洲

,電纜不僅成本高,而且更要命的是電纜損耗太大,得到處接中繼器,每隔一段距離就是一個。

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1901 年的東方電報公司網路

而光纜成本低,中繼距離可以很遠,通訊容量比電纜反而更大,這一點對於學電子的朋友很容易理解,畢竟頻率越高攜帶的資訊量可以越大,並且光纜同時透過的通訊鏈路也更高,比如在2012年,運營商已經“成功展示了跨越大西洋的100Gbps 的長期、無差錯傳輸”長達 6,000 公里,這對於電纜來說簡直就望塵莫及。

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2020 年為非洲大陸服務的活躍和預期海底通訊電纜地圖。

因此從1990年代開始,海底光纜的建設工作就開始大規模展開了。30多年來,全世界在各大洋底鋪設的光纜總長度超過了百萬千米,能繞地球25圈以上。

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全球的通訊有多脆弱?海底一地震,通訊就中斷了

2001年3月26日,位於長江口外海底的國際通訊纜線已先後兩次被帆式漁船的錨拉斷,造成的中美、歐亞、中日等多地網路中斷,兩次事故總共損失超過一億美元

2003年10月,一艘漁船起錨時的拉拽,致使通往崇明島的海底光纜被意外拉斷。這一意外事件造成崇明島上至少3萬戶有線電視使用者訊號接收受阻,持續了近4天時間!

2006年12月26日,巴士海峽發生里氏6。7級地震,人員傷亡2人,42人受傷,影響不大,但造成了大範圍的海底光纜斷裂,據

中國電信的訊息,受強震影響,中美海纜、亞太1號、亞太2號海纜、FLAG海纜、亞歐海纜、FNAL海纜等6條國際海底通訊光纜發生中斷,造成附近國家和地區的通訊受到嚴重影響。

當時很多朋友的MSN無法登陸使用,大量臺資企業無法和本部聯絡,儘管後來從日本繞行,但效率大大降低,速度也大幅度減慢。

2020年1月份,連線馬斯喀特和蘇伊士港口的獵鷹光纜被一艘大型船隻的錨拉斷,造成葉門至少6天的網際網路中斷,也影響了沙烏地阿拉伯,科威特,卡達,蘇丹和衣索比亞的網際網路,

最大隱患:全球通訊幾乎來自海底光纜!

哪天太平洋或者大西洋在海底光纜集中的區域地震那麼一下,估計全球網際網路就得崩潰了,所以地球上的通訊線路真挺脆弱的,天災、人禍都可能造成通訊中斷。

延伸閱讀:無線電通訊為何無法取代光纜?

上文我們就已經說明了,海底光纜通訊是無線電通訊容量的1000倍,雙方使用的通訊波段差異是無法彌補的,無線電通訊,GHZ已經很高了,而常用的海底電纜通訊的波長是1550nm,兩者是啥概念呢?

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假如2。4GHZ的無線通訊

“波長=波速/頻率=近似光速/2。45*10^9≈3/24。5≈0。1224米”

這個波長和光通訊的1550nm是沒法比的,它的資訊載量絕對是幾個數量級的差別,而且無線電會受到風霜雨雪的干擾。

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再就容量來看,

比如2019年12月27晚發射的實踐十二號通訊衛星的通訊容量可達雙向10G左右,而且這也是中國最先進的通訊衛星!但10G的線路,隨便找個機房的某個交換機說不定個個都是10G的口,再不濟上行口可能是10G的,交換機至少有16個口或者24甚至48或者更多,背板頻寬對於衛星來說,那簡直就是天文數字。

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無線電通訊是是無法替代光通訊的,未來也在發展近地軌道衛星的鐳射通訊,而近些年來的研究也有所突破,未來真有可能用光通訊來代替無線電,不過穿過大氣層的鐳射通訊依然會受到天氣的影響。

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也許人類要發明一種不借助某種有形媒介的通訊,到那會才能脫離靠天吃飯的桎梏。