"Q8"
02-14-2008, 07:17 AM
ألياف ضوئية تتحكم في مسار العالم
الكيبلات العائمة و جغرافيا شبكة الاتصالات
ما أصاب شبكة الاتصالات العالمية منذ أيام قلائل و ما نتج عنه من أضرار و لو كانت محدودة لفت الأنظار إلى أهمية تلك الشبكة العملاقة التي باتت تتصدر الأجندات السياسية والاقتصادية لأغلبية حكومات العالم لما لها من أهمية استراتيجية كبرى مؤثرة على أداء جميع القطاعات سواء كان التعليم أو الصحة أو الدفاع، والاقتصاد والبنوك أو حتى اتصالات الأفراد اليومية بالآخرين في أماكن مختلفة حول العالم، فهي العمود الفقري للاتصالات حول العالم والمكون الرئيسي لشبكة الانترنت التي يعتمد عليها جميع سكان الكوكب اعتمادا كليا.
وتعد الكيبلات العائمة العتاد الرئيسي للشبكة التي تربط أطراف العالم مع بعضها البعض وقد مرت الشبكة بتطورات عدة في صناعتها بدءا من استخدام الكيبلات النحاسية وصولا إلى تلك التي تستخدم الألياف الضوئية التي تنتقل البيانات عبرها بين الدول بسرعة الضوء، وعلى الرغم من استخدام تقنيات الربط الشبكي عبر الأقمار الصناعية إلا أنها لا تزال محدودة الاستخدام نظرا لارتفاع تكلفتها وهي تحتل ما يقرب من 5% فقط من إجمالي الربط الشبكي العالمي مقارنة بالكيبلات العائمة التي تحتل 95 % منها.
محطات في تاريخ الكيبلات العائمة
- 1840 - 1850 استخدام الشبكة لكيبلات ذات مدة صلاحية محدودة اقتصر الربط بين ضفاف الأنهار والموانئ الداخلية.
- 1850 تمديد أو كيبل تلغرافي يربط بين انكلترا وفرنسا تلاه بعض الكيبلات من النوع نفسه للربط بين بلدان أوروبا وكل من اميركا وكندا.
- 1858 تمديد أول كيبل اتصال عبر المحيط الأطلنطي يربط بين ايرلندا ونيوفاوندلاند بكندا حيث لم ينجح استخدامه لأكثر من ستة وعشرين يوما ومن ثم يتم استبداله بالكامل عام 1866.
- 1884 تمديد أول كيبل تلفوني بين سان فرانسيسكو وأوكلاند.
- 1920 استخدام كيبلات متطورة تعمل على موجات الراديو القصيرة لنقل الصوت والصورة وخدمة التيلكس وكانت طاقته الاستيعابية محدودة بسبب العوامل الجوية.
- 1956 تمديد أول كيبل تلفوني عبر المحيط الأطلنطي وبداية عصر الاتصالات السريعة.
- 1961 بداية شبكة الاتصالات العالمية فائقة السرعة.
- 1986 تمديد أول كيبل مصنوع من الألياف الضوئية للربط بين كل من بلجيكا والمملكة المتحدة.
1988 إنشاء أول نظام شبكي من كيبلات الألياف الضوئية عابرا المحيط الأطلنطي.
http://www.alqabas.com.kw/Final/NewspaperWebsite/NewspaperBackOffice/ArticlesPictures/14-2-2008//361086_410007.jpg
الكيبلات وجغرافيا الشبكة
كيبلات الألياف الضوئية ومكوناتها
تعد الكيبلات القائمة على تقنيات الألياف الضوئية المكون الرئيسي للكيبلات البحرية العائمة ضمن شبكة الاتصالات العالمية و يبلغ قطر الكيبل منها نحو 13 سنتيمترا وتزن مساحة الكيلومتر منه حوالي عشرة آلاف كيلو غرام وبالنظر إلى شريحة مقطعية من تلك الكيبلات نجد أنها تتكون من عدة طبقات تتغير حسب الأماكن التي تستخدم فيها حيث تقل طبقات الحماية في أعماق البحار حيث البعد عن التيارات البحرية و تزيد كلما قل العمق خاصة عند مخارج الكيبلات وقربها من السطح وهي كالتالي:
1- طبقة خارجية عازلة مصنوعة من مادة البولي آثيلين لحماية الكيبل.
2- طبقة من الكيبلات المعدنية المجلفنة وهي الدرع الرئيسية للكيبل.
3- نسيج معدني من ألياف النايلون.
4- طبقة أخرى من الكيبلات المعدنية المجلفنة.
5- طبقة أخرى من نسيج معدني من ألياف النايلون
6- طبقة عازلة مصنوعة من البولي كربونات.
7- طبقة من الرقائق النحاسية.
8- الغلاف المحيط للألياف الضوئية.
9- الألياف الضوئية.
كيف تعمل الكيبلات ؟
على الرغم من كون الكيبلات المعتمدة على الألياف الضوئية تمتاز بسرعة إرسال البيانات لكن نظرا لطول المسافات فإنها تحتاج إلى وحدات مساعدة ومقويات للإرسال وتتم عملية نقل البيانات عن طريق إرسال إشارات ضوئية بمساعدة الانعكاسات الداخلية للألياف ولتحاشي فقدان وضعف الإرسال يتم الاستعانة بوحدات تكرير الإشارة وتضخيمها يطلق عليها اسمRepeaters يتم تركيبها على مسافات معينة بالكيبلات البحرية لضمان استمرارية الإرسال الضوئي وكفاءة أداء الشبكة، ويستعاض عن تلك الوحدات في أنظمة الكيبلات الحديثة بما يطلق عليه المضخم الذاتي لإشارة الضوء الذي يتمثل في الاستعانة ببلورات عنصر الإربيوم لما لها من قدرة على تكوين أشعة الليزر التي تقوم بتنشيط الإرسال الضوئي للألياف ومن ثم الاستغناء عن المضخمات الضوئية الأخرى.
المخاطر والتهديدات
تتعرض الكيبلات البحرية إلى العديد من المخاطر التي تلحق بها الضرر وتعوق مسار الشبكة وهناك مخاطر طبيعية منها تحدث في قاع البحر إلى جانب إضافة إلى تهديدات أخرى تمثلها الأنشطة البشرية كمعدات سفن الصيد ومن الممكن القول أن المخاطر تتحدد حسب عمق المياه المتواجد به الكيبلات حيث أغلبية الأضرار التي تلحق بها في عمق ألف متر فيما اقل يرجع سببها إلى النشاطات البشرية كسفن الصيد والأنشطة البشرية الأخرى مثل عملية إرساء السفن التي تمثل 70% من الأضرار التي سجلت حتى الآن أما الأضرار التي تحدث في عمق أكثر من 1000 متر فغالبا ما يكون وراءها المخاطر الطبيعية كالزلازل والتيارات البحرية وهي تمثل 12% من التهديدات وكان ما حدث في تسونامي منذ سنوات وأدى إلى انقطاع الشبكة عن العديد من دول آسيا.
الاحتباس الحراري وتأثيره
لظاهرة الاحتباس الحراري تأثيرها على الكيبلات العائمة وتعد من المخاطر غير المباشرة لتواجدها البحري حيث أن ذوبان الجليد وارتفاع منسوب المياه في البحار والمحيطات قد أدى إلى زيادة في حركة الأمواج والتيارات البحرية وكثرة الأعاصير المصحوبة بالأمطار الرعدية مما كان له تأثيره على نواح أخرى مثل العمليات التجارية البحرية وسفن الصيد.
أسماك القرش
في حصر للأضرار التي لحقت بالكيبلات الضوئية العائمة كان لسمك القرش دوره فيها وقد تسبب فيما يقرب من 12% منها ويرجع سبب هجومه على تلك الكيبلات إلى ما يثيره فيها كالحركة واللون والمجال المغناطيسي التي تحدثه إلى جانب الرائحة المنبعثة منها كما حددت الأعماق التي تعرضت لهجوم سمك القرش وهي ما بين عمق 1060 و1900 متر، أما عن الأسماك الأخرى فقد كانت تمثل تهديدا لأنظمة الكيبلات القديمة وبالتحديد ما قبل عام 1964 وفي زمن استخدام الكيبلات التلفونية النحاسية.
حماية دولية
نظرا لأهمية الكيبلات العائمة المكونة للشبكة فقد أبرمت العديد من الاتفاقيات الدولية التي تهدف إلى حماية الشبكة وتكونت هيئات دولية خاصة بحماية الكيبلات البحرية ومن بعض ثمار تلك الأنشطة الدولية والاتفاقيات ما يلي:
- حرية ملاحة سفن التركيب و الصيانة لمسافة 12 ميلا بحريا خارج المياه الإقليمية التابعة لها.
- إجبار الدول على فرض عقوبات جزائية على من يتسبب في إلحاق الضرر بالكيبلات البحرية أو قطعها.
- معاملة سفن تمديد وإصلاح الكيبلات معاملة خاصة أثناء إبحارها وتواجدها في ممرات الشبكة البحرية.
- تقديم تعويضات للسفن التي تتضرر بسبب الكيبلات البحرية.
- إجبار أصحاب الكيبلات التي تمد بجانب كيبلات الشبكة بدفع تعويضات في حالة التسبب في أي تلف بالشبكة.
- اللجوء إلى المحاكم الدولية للبت في القضايا المتعلقة بالشبكة والكيبلات العائمة.
الكيبلات الرئيسية للشبكة
تتكون شبكة الاتصالات العالمية من كيبلات رئيسية كالتالي
1- Flag Europe-Asia
بطول 28000 ألف كيلومتر يربط المملكة المتحدة باليابان إضافة الى الدول الأخرى فيما بين أوروبا وآسيا ومنها دول الشرق الأوسط وهو احد الكيبلين اللذين تضررا مؤخرا فيما بين الإسكندرية بمصر وباليرمو بايطاليا ولا يزال العمل جاريا لإصلاحه مع عدم وضوح أسباب الضرر حتى تاريخه.
2 - SeaMeWE 4
ويمتد بطول 20000 كيلو متر ويربط دول الشرق الأوسط وباكستان وسنغافورة والهند وتايلند وبنغلادش بايطاليا وفرنسا واسبانيا بطاقة إرسال بيانات تصل إلى 1.28 نيرا بايت بالثانية الواحدة وقد تضرر أيضا فيما بين الإسكندرية وباليرمو لكن تم إصلاحه.
3 - SeaMeWE 3
ويمتد بطول 39000 كيلو متر يربط بين أوروبا ودول الشرق الأقصى واستراليا.
4 - china - us
ويمتد بطول 30000 كيلو متر ويربط بين الولايات المتحدة والصين و دول أخرى بطاقة إرسال 80 غيغا بايت بالثانية.
5 - South America -1
ويمتد فيما بين جوانا وترنداد بطول 25000 كيلومتر ولا يزال يجري العمل في مراحله الأخيرة ويتوقع الانتهاء منه العام القادم 2009.
يمثل الاتصال الشبكي عن طريق الستالايت أو الأقمار الصناعية نحو 5% من إجمالي الشبكة العالمية ويقتصر دوره على بعض المناطق الداخلية والجزر والمدن التي يصعب فيها تمديدات الكيبلات خصوصا الأكثر عرضة منها للكوارث الطبيعية كالزلازل والبراكين بينما يعد هذا النوع من الاتصال الشبكي السبيل الأمثل والرئيسي لتزويد خدمة الانترنت للهواتف الخلوية أما السبب وراء محدودية استخدامه ترجع إلى ارتفاع تكاليفه مقارنة بالكيبلات الأرضية والعائمة.
الكيبلات العائمة و جغرافيا شبكة الاتصالات
ما أصاب شبكة الاتصالات العالمية منذ أيام قلائل و ما نتج عنه من أضرار و لو كانت محدودة لفت الأنظار إلى أهمية تلك الشبكة العملاقة التي باتت تتصدر الأجندات السياسية والاقتصادية لأغلبية حكومات العالم لما لها من أهمية استراتيجية كبرى مؤثرة على أداء جميع القطاعات سواء كان التعليم أو الصحة أو الدفاع، والاقتصاد والبنوك أو حتى اتصالات الأفراد اليومية بالآخرين في أماكن مختلفة حول العالم، فهي العمود الفقري للاتصالات حول العالم والمكون الرئيسي لشبكة الانترنت التي يعتمد عليها جميع سكان الكوكب اعتمادا كليا.
وتعد الكيبلات العائمة العتاد الرئيسي للشبكة التي تربط أطراف العالم مع بعضها البعض وقد مرت الشبكة بتطورات عدة في صناعتها بدءا من استخدام الكيبلات النحاسية وصولا إلى تلك التي تستخدم الألياف الضوئية التي تنتقل البيانات عبرها بين الدول بسرعة الضوء، وعلى الرغم من استخدام تقنيات الربط الشبكي عبر الأقمار الصناعية إلا أنها لا تزال محدودة الاستخدام نظرا لارتفاع تكلفتها وهي تحتل ما يقرب من 5% فقط من إجمالي الربط الشبكي العالمي مقارنة بالكيبلات العائمة التي تحتل 95 % منها.
محطات في تاريخ الكيبلات العائمة
- 1840 - 1850 استخدام الشبكة لكيبلات ذات مدة صلاحية محدودة اقتصر الربط بين ضفاف الأنهار والموانئ الداخلية.
- 1850 تمديد أو كيبل تلغرافي يربط بين انكلترا وفرنسا تلاه بعض الكيبلات من النوع نفسه للربط بين بلدان أوروبا وكل من اميركا وكندا.
- 1858 تمديد أول كيبل اتصال عبر المحيط الأطلنطي يربط بين ايرلندا ونيوفاوندلاند بكندا حيث لم ينجح استخدامه لأكثر من ستة وعشرين يوما ومن ثم يتم استبداله بالكامل عام 1866.
- 1884 تمديد أول كيبل تلفوني بين سان فرانسيسكو وأوكلاند.
- 1920 استخدام كيبلات متطورة تعمل على موجات الراديو القصيرة لنقل الصوت والصورة وخدمة التيلكس وكانت طاقته الاستيعابية محدودة بسبب العوامل الجوية.
- 1956 تمديد أول كيبل تلفوني عبر المحيط الأطلنطي وبداية عصر الاتصالات السريعة.
- 1961 بداية شبكة الاتصالات العالمية فائقة السرعة.
- 1986 تمديد أول كيبل مصنوع من الألياف الضوئية للربط بين كل من بلجيكا والمملكة المتحدة.
1988 إنشاء أول نظام شبكي من كيبلات الألياف الضوئية عابرا المحيط الأطلنطي.
http://www.alqabas.com.kw/Final/NewspaperWebsite/NewspaperBackOffice/ArticlesPictures/14-2-2008//361086_410007.jpg
الكيبلات وجغرافيا الشبكة
كيبلات الألياف الضوئية ومكوناتها
تعد الكيبلات القائمة على تقنيات الألياف الضوئية المكون الرئيسي للكيبلات البحرية العائمة ضمن شبكة الاتصالات العالمية و يبلغ قطر الكيبل منها نحو 13 سنتيمترا وتزن مساحة الكيلومتر منه حوالي عشرة آلاف كيلو غرام وبالنظر إلى شريحة مقطعية من تلك الكيبلات نجد أنها تتكون من عدة طبقات تتغير حسب الأماكن التي تستخدم فيها حيث تقل طبقات الحماية في أعماق البحار حيث البعد عن التيارات البحرية و تزيد كلما قل العمق خاصة عند مخارج الكيبلات وقربها من السطح وهي كالتالي:
1- طبقة خارجية عازلة مصنوعة من مادة البولي آثيلين لحماية الكيبل.
2- طبقة من الكيبلات المعدنية المجلفنة وهي الدرع الرئيسية للكيبل.
3- نسيج معدني من ألياف النايلون.
4- طبقة أخرى من الكيبلات المعدنية المجلفنة.
5- طبقة أخرى من نسيج معدني من ألياف النايلون
6- طبقة عازلة مصنوعة من البولي كربونات.
7- طبقة من الرقائق النحاسية.
8- الغلاف المحيط للألياف الضوئية.
9- الألياف الضوئية.
كيف تعمل الكيبلات ؟
على الرغم من كون الكيبلات المعتمدة على الألياف الضوئية تمتاز بسرعة إرسال البيانات لكن نظرا لطول المسافات فإنها تحتاج إلى وحدات مساعدة ومقويات للإرسال وتتم عملية نقل البيانات عن طريق إرسال إشارات ضوئية بمساعدة الانعكاسات الداخلية للألياف ولتحاشي فقدان وضعف الإرسال يتم الاستعانة بوحدات تكرير الإشارة وتضخيمها يطلق عليها اسمRepeaters يتم تركيبها على مسافات معينة بالكيبلات البحرية لضمان استمرارية الإرسال الضوئي وكفاءة أداء الشبكة، ويستعاض عن تلك الوحدات في أنظمة الكيبلات الحديثة بما يطلق عليه المضخم الذاتي لإشارة الضوء الذي يتمثل في الاستعانة ببلورات عنصر الإربيوم لما لها من قدرة على تكوين أشعة الليزر التي تقوم بتنشيط الإرسال الضوئي للألياف ومن ثم الاستغناء عن المضخمات الضوئية الأخرى.
المخاطر والتهديدات
تتعرض الكيبلات البحرية إلى العديد من المخاطر التي تلحق بها الضرر وتعوق مسار الشبكة وهناك مخاطر طبيعية منها تحدث في قاع البحر إلى جانب إضافة إلى تهديدات أخرى تمثلها الأنشطة البشرية كمعدات سفن الصيد ومن الممكن القول أن المخاطر تتحدد حسب عمق المياه المتواجد به الكيبلات حيث أغلبية الأضرار التي تلحق بها في عمق ألف متر فيما اقل يرجع سببها إلى النشاطات البشرية كسفن الصيد والأنشطة البشرية الأخرى مثل عملية إرساء السفن التي تمثل 70% من الأضرار التي سجلت حتى الآن أما الأضرار التي تحدث في عمق أكثر من 1000 متر فغالبا ما يكون وراءها المخاطر الطبيعية كالزلازل والتيارات البحرية وهي تمثل 12% من التهديدات وكان ما حدث في تسونامي منذ سنوات وأدى إلى انقطاع الشبكة عن العديد من دول آسيا.
الاحتباس الحراري وتأثيره
لظاهرة الاحتباس الحراري تأثيرها على الكيبلات العائمة وتعد من المخاطر غير المباشرة لتواجدها البحري حيث أن ذوبان الجليد وارتفاع منسوب المياه في البحار والمحيطات قد أدى إلى زيادة في حركة الأمواج والتيارات البحرية وكثرة الأعاصير المصحوبة بالأمطار الرعدية مما كان له تأثيره على نواح أخرى مثل العمليات التجارية البحرية وسفن الصيد.
أسماك القرش
في حصر للأضرار التي لحقت بالكيبلات الضوئية العائمة كان لسمك القرش دوره فيها وقد تسبب فيما يقرب من 12% منها ويرجع سبب هجومه على تلك الكيبلات إلى ما يثيره فيها كالحركة واللون والمجال المغناطيسي التي تحدثه إلى جانب الرائحة المنبعثة منها كما حددت الأعماق التي تعرضت لهجوم سمك القرش وهي ما بين عمق 1060 و1900 متر، أما عن الأسماك الأخرى فقد كانت تمثل تهديدا لأنظمة الكيبلات القديمة وبالتحديد ما قبل عام 1964 وفي زمن استخدام الكيبلات التلفونية النحاسية.
حماية دولية
نظرا لأهمية الكيبلات العائمة المكونة للشبكة فقد أبرمت العديد من الاتفاقيات الدولية التي تهدف إلى حماية الشبكة وتكونت هيئات دولية خاصة بحماية الكيبلات البحرية ومن بعض ثمار تلك الأنشطة الدولية والاتفاقيات ما يلي:
- حرية ملاحة سفن التركيب و الصيانة لمسافة 12 ميلا بحريا خارج المياه الإقليمية التابعة لها.
- إجبار الدول على فرض عقوبات جزائية على من يتسبب في إلحاق الضرر بالكيبلات البحرية أو قطعها.
- معاملة سفن تمديد وإصلاح الكيبلات معاملة خاصة أثناء إبحارها وتواجدها في ممرات الشبكة البحرية.
- تقديم تعويضات للسفن التي تتضرر بسبب الكيبلات البحرية.
- إجبار أصحاب الكيبلات التي تمد بجانب كيبلات الشبكة بدفع تعويضات في حالة التسبب في أي تلف بالشبكة.
- اللجوء إلى المحاكم الدولية للبت في القضايا المتعلقة بالشبكة والكيبلات العائمة.
الكيبلات الرئيسية للشبكة
تتكون شبكة الاتصالات العالمية من كيبلات رئيسية كالتالي
1- Flag Europe-Asia
بطول 28000 ألف كيلومتر يربط المملكة المتحدة باليابان إضافة الى الدول الأخرى فيما بين أوروبا وآسيا ومنها دول الشرق الأوسط وهو احد الكيبلين اللذين تضررا مؤخرا فيما بين الإسكندرية بمصر وباليرمو بايطاليا ولا يزال العمل جاريا لإصلاحه مع عدم وضوح أسباب الضرر حتى تاريخه.
2 - SeaMeWE 4
ويمتد بطول 20000 كيلو متر ويربط دول الشرق الأوسط وباكستان وسنغافورة والهند وتايلند وبنغلادش بايطاليا وفرنسا واسبانيا بطاقة إرسال بيانات تصل إلى 1.28 نيرا بايت بالثانية الواحدة وقد تضرر أيضا فيما بين الإسكندرية وباليرمو لكن تم إصلاحه.
3 - SeaMeWE 3
ويمتد بطول 39000 كيلو متر يربط بين أوروبا ودول الشرق الأقصى واستراليا.
4 - china - us
ويمتد بطول 30000 كيلو متر ويربط بين الولايات المتحدة والصين و دول أخرى بطاقة إرسال 80 غيغا بايت بالثانية.
5 - South America -1
ويمتد فيما بين جوانا وترنداد بطول 25000 كيلومتر ولا يزال يجري العمل في مراحله الأخيرة ويتوقع الانتهاء منه العام القادم 2009.
يمثل الاتصال الشبكي عن طريق الستالايت أو الأقمار الصناعية نحو 5% من إجمالي الشبكة العالمية ويقتصر دوره على بعض المناطق الداخلية والجزر والمدن التي يصعب فيها تمديدات الكيبلات خصوصا الأكثر عرضة منها للكوارث الطبيعية كالزلازل والبراكين بينما يعد هذا النوع من الاتصال الشبكي السبيل الأمثل والرئيسي لتزويد خدمة الانترنت للهواتف الخلوية أما السبب وراء محدودية استخدامه ترجع إلى ارتفاع تكاليفه مقارنة بالكيبلات الأرضية والعائمة.