Vi bara förutsätter att data vi skickar in på Internet i Sverige kommer ut i Amerika. Eller i Tyskland. Eller Finland. Men hur går det till? Ja, det är väl sjökablar, säger du. Men väldigt få har funderat på hur man skapar detta nät som binder samman alla kontinenter på vår planet. Tyvärr finns det nationer som vill sabotera för västvärlden genom att slita av sjökablarna. Även då behövs expertis och kabelutläggningsfartyg, när kablarna ska lagas.
Sjökablar hit och sjökablar dit, det är väl inte så konstigt? Jo, det är det. Att lägga ut en sjökabel kan delas in i tre faser. Först ska alla tillstånd ordnas och havsbotten undersökas, sedan ska kabeln beställas och tillverkas, sedan ska den transporteras till platsen och läggas ut och slutligen ska den leveranskontrolleras och anslutas till landnätet.
(Det enda operatörsföretaget som var verkligt framåt i Sverige när den här artikeln ursprungligen skrevs år 2007, var uppsalabaserade IP-Only, som idag är uppköpt av GlobalConnect. IP Only skaffade sig mycket optisk fiber i Sverige under början av 2010-talet, men skaffade sig dåligt rykte genom att inte kunna uppfylla sina åtaganden. Just för den här artikeln fortsätter vi dock med namnet IP Only.)
Men det gäller att hålla priset nere, och det ordnar man genom att inte ha förstärkare mitt på kabeln. Man brukar säga att signalen i en fiberkabel har dämpats till 1% efter cirka 12 mil. Därefter måste den förstärkas. Det är en dyrbar historia att lägga en förstärkare på havsbotten och IP-Only ser till att bara lägga så korta kablar att ingen förstärkning behövs. Avståndet från Väddö till Åland är bara 50985,72 meter. Det blev det exakta resultatet efter utläggningen med Baltic Offshores kabelskepp Pleijel.
Den mängd data som kan transporteras i kabeln är svindlande och den kommer till en början inte att utnyttjas till fullo. Med 48 individuella fibrer som var och en kan befolkas med 80 våglängder där var och en kan överföra 40 gigabit per sekund blir det en total kapacitet på 153,6 terabit per sekund. Det är helt enkelt ofattbart mycket, så till en början avser man bara att ”tända” en fiber (3,2 Tbps) och hyra ut några andra som svartfiber. Notera att hela Sveriges samlade trafik mot Internet är cirka 30 Gbps (2007). IP-Only är trogna sin grundtanke och använder helt vanligt Ethernet i kabeln och fortsätter med sin inställning att ha ”tillräckligt mycket kapacitet” för att inte behöva hålla på med QoS, MPLS och andra pseudometoder för att få fram trafiken i gott skick till kunderna.
Så göra vi när vi spinna våran kabel
Äventyret började på Ericsson Cables kabelfabrik i Hudiksvall (som numera har sålts till svenska Hexatronic Group). Sjökabeln ”GASLMLTV 15 ton” är visserligen en standardprodukt, men IP-Only har beställt hela 22 mil av den. En så lång kabel väger så mycket (814 ton) att den inte går att rulla upp på en rulle och transportera, än mindre lyfta med kran och skulle man lyfta ned den i Pleijel och få den lite snett, kan det gå illa, för fartyget klarar ”bara” 1000 ton. Allt eftersom kabeln blir färdig vinschas den ut ur fabriken på ett rullband och läggs på en öppen rulle (open spool), i princip en rund grop i marken, i ett uppvärmt tält. När all kabel är klar försluts änden och som en midgårdsorm på friarstråt ringlar den sig ned genom skogen till fartyget som ligger i hamnen.
Tillverkningen börjar med den hårstunna glasfibern. Den producerades förr hos Ericsson i Hudiksvall, men det lönar sig inte längre, så den köps istället från Kina. 20 mil fiber får plats i en skokartong. Fibrerna förses med olikfärgade mantlar (0,5 mm) och binds ihop fyra och fyra till ett 2×0,5 mm band (ribbon cable, kanske närmast ”flatkabel”). I dag har skarvtekniken kommit så långt att en liten robot kan skarva fyra fibrer åt gången helautomatiskt på ett par sekunder. Renrum behövs inte, det duger med en skrubb under däck, och två sjömän, utan vantar.
Efter att fibrerna täckts med ”fiberslem” och förslutits i sin slitsade kärna (se faktaruta) svetsas ett vattentätt kopparrör runt alltihop. En plastslang till, och sen är det dags för den stora spinnmaskinen ”Hulken” att spinna 12 ståltrådar kring kabeln, som är det som gör den dragstark och att den motstår krosskrafter. Tro mig, jag är stark och jag kan knappt böja en 1,5-meters kabelbit. Utanpå detta läggs ett avslutande lager gult garn för att kabeln ska synas bra.
Tillverkningen i bild
Äventyret börjar vid Ericsson Cables, numera Hexatronic Groups kabelfabrik i det glada Hudik. Vi vandrar bland kabelrullar stora som hus och vrålande lindningsmaskiner som skulle göra NASA stolta.
Kabeln förses med sina stålkardeler i en stor, grön maskin kallad Hulken.
Kladd och gegg. Efter Hulken väts kabeln med tjära för att det yttre garnet ska fästa.
Det gula garnet som spinns kring kabeln. Gult syns bäst av alla färger under vatten. För att öka kontrasten ytterligare spinner man in en svart tråd också.
Den färdiga kabeln mellanlagras i en grop hos Ericsson allt eftersom den blir färdig. En man går hela tiden runt och ser till att den lägger sig snyggt varv intill varv.
Efter att ha släpats på en bana genom skogen dras kabeln ombord på Pleijel.
…och rullas upp i lastrummet. Här är det två rullar, en om 8 mil och en om 12.
Byråkraternas himmel
Under tiden har en konsult arbetat med att skaffa alla nödiga tillstånd för att få lägga ut kabeln. Det är inte lite byråkrati man måste stångas igenom. Den bonde som äger marken och vattnet vid landfästet måste övertalas att låta kabeln gå ut där, och upplåta en bit mark för huset med transmissionsutrustningen. Dessutom måste man borra ett 200 meter långt hål under vattnet och in i strandkanten och dra in kabeln till den betongtrumma där den skarvas med landförbindelsen. Utanför bondens vatten är det statligt vatten och då måste staten lämna tillstånd. Där utanför är det EU-vatten, med ännu mera krångel, tills man kommer ut på internationellt vatten. Vid finska sidan är det samma sak baklänges. Dessutom hade militären synpunkter på den första sträckningen norr om Åland, så man fick gå iland på öns sydsida istället.
– Och ändå vet jag att det inte finns något militärt där, morrar IP-Onlys Fredrik Jansson, som har en bakgrund som kommunikationstekniker i Försvaret.
Konsulten hade arbetat ett helt år på fallet och det sista blev klart precis innan utläggningen skulle börja.
Ajaj kapten!
För din skull tog undertecknad en hyra på The Good Cable Ship Pleijel. Pleijel har haft ett brokigt förflutet. Hon började som danskt lastfartyg 1972, men genomgick 1989 en våldsam operation där man skalade bort hela överbyggnaden, byggde ny kommandobrygga, kortade av lastrummet, satte in en sk. azimuth-motor (som ett jättelikt infällbart inu-drev mitt i fartyget) och gjorde om henne till kabelutläggningsfartyg. Som sådan ägdes hon först av Televerket, därefter av Eltel Networks (som bland annat sköter om radarnätet år Luftfartsverket) och ägs nu av rederiet Baltic Offshore.
Att hyra Pleijel kostar flera hundratusentals kronor per dag vid enkel utläggning och ska man ha en kabelgrav grävd med undervattensverktyg (ROTS) också kostar det dubbelt så mycket. Då tar pålastningen fyra dygn och utläggningen till Åland ytterligare ett, plus transportsträckor, men IP-Only räknar med att kostnaderna är intjänade på ett par år.
När kabeln rullas på, sitter kabelvakten i fören och beskådar varenda meter som tas ombord, mäter dragspänning och distans och noterar eventuella märken och avvikelser. Radiomeddelanden surrar hela tiden mellan besättningsmedlemmarna, allt eftersom den stora rullen i lastrummet växer. Hela pårullningen dokumenteras på video.
Det är skönt när man får lätta ankar
En dimmig morgon i mars har man lagt i land ena kabeländen på en strand på norra Väddö och ligger på redden och väntar på att folket från IP-Only och undertecknad ska kliva ombord. Vi blir hämtade i en liten arbetsbåt. Skeppet ligger inte bara still, det ligger hyper-still. Alla maskiner arbetar under datorkontroll med referens från DGPS med en noggrannhet på en centimeter.
Så fort vi installerat oss på bryggan med en varm kopp kaffe bland radarskärmar och ekolod, ger projektledaren order om att backa. Bryggan är ett trevligt ställe med ädelträinredning och Chesterfieldfåtöljer.
Datorerna backar och man kontrollerar initialt att kabeln rullas ut tillräckligt fort. Det gäller att inte komma över 2 m/s, eller, det gäller att hålla exakt 2 m/s. Slacket är viktigt. Man måste rulla ut ungefär 1 % mer kabel än båten går, för att kompensera för att botten inte är helt slät som ett salsgolv. Innan man börjar lägga ut kabeln måste man också ha gjort en bottenundersökning (survey) för att hitta eventuella knöligheter och gravar som måste undvikas. Går kabeln ned i en grav måste man nämligen öka slacket för att kabeln ska räcka ned på botten av sagda grop. Den får inte hänga fritt, för då ligger den och gnager mot kanterna. När djupet ökar måste man kompensera för detta genom at rulla ut mer.
Kursen mot Åland är spikrak. Det finns en waypoint vid Väddö och en vid Åland, strax söder om Mariehamn. Det största djup vi förväntas möta är 240 meter.
Advector-Aecdis kabelutläggningsverktyg körs på Windows 2000 och hanterar hela fartyget. Här har vi precis rullat ut 443 meter.
Ingen människa styr fartyget. Alltihop sköts av kabelutläggningsprogrammet Adveto-Aecdis som körs på en Windows 2000-station. Jag undrar lite oroligt om det kan vara att lita på, men projektledaren försäkrar att man bara haft ett par diskkrascher hittills, som dock inte påverkat driften. Skulle Windows krascha mitt ute på havet kunde det gå riktigt illa. Det är inte bara att boota om, inte, medan kabeln rullar ut med två meter per sekund. Bredvid körs AIS-systemet på en annan maskin. Där är det knop och sjömil, medan Aecdis använder meter per sekund och kilometer.
Kapten tar det lugnt. Datorerna kör. När jag bad honom lägga handen på joysticken för att det skulle bli en bättre bild, svarade han ”Varför det, den används ju inte”.
Aktiviteten på bryggan är inte överdrivet hög. Befälhavaren puttar på ett reglage med pekfingret då och då, annars är kaffekopparnas slamrande det enda som bryter koncentrationen.
Kabelvakten i fören tittar på kabeln hela tiden, rapporterar alla kilometermärken och kontrollerar att dragkraften är den avsedda.
Radiomeddelanden kommer hela tiden in från lastrummet och kabelvakten:
– Ett kilometermärke går över boghjulet… Nu!
– Uppfattat, tack! 31 kilometer!
Förr stod sjömännen med sextant, kikare och fräsig mössa och det var ”Ja, kapten!” och ”Nej, kapten!” Vad gör de idag? Sitter och redigerar Excel-ark.
Projektledaren loggar allt i Notepad och på papper. Aecdis skriver sina loggar till fil och projektledaren kollar och gör sina egna anteckningar. Då och då ber han om lite mera slack, då och då om lite mindre. Kabelvakten noterar när skarvmärkena från fabriken löper ut. Allt loggas. Allt ska vara spårbart i efterhand. Överallt vid kritiska platser på båten sitter en mängd intern-TV-kameror som spelas in på band kontinuerligt.
Fartyget har flera ovanliga motorer och propellrar. Förutom huvudmaskineriet på 850 hk finns hydrauliskt drivna bog- och akterpropellrar på 285 och 400 kW för tvärförflyttningar. Den intressantaste propellern sitter på azimuth-motorn, som ser ut som ett jättelikt inu-drev och kan fällas ned ett par meter mitt under fartyget och vändas åt valfritt håll. Den används för precisionsmanövrer. Pleijel kan gå baklänges och framlänges och i sidled, eller stå helt still, allt efter uppdragets art, havsströmmar osv.
Det elektroniska kartsystemet visar vår planerade rutt mot Mariehamn. Absolut rak, utan några böjar eller krångligheter.
Positionsnoggrannheten är mycket stor. Fartyget har flera GPSer samt differentiell GPS och kan kompensera för vindar, strömmar och is. GPS-mottagaren sitter mitt på fartyget, men fartygets navigeringspunkt har matematiskt förflyttats till bogen, precis där kabeln löper ut från fartyget. Den teoretiska positionsnoggrannheten är 9 millimeter!
Utläggning i bild
När C/S Pleijel hittat rätt plats vid Väddö, på en centimeter när, börjar utläggningen.
Kabeln är bångstyrig där den tas från förvaringsrullen och dras ut genom utföringstratten. Den tycker inte om att böjas.
Det stora hydrauldrivna utmatningshjulet som spolar ut kabeln med 2 m/s.
IP-Onlys Fredrik Jansson tittar ut över bogen när kabeln löper ut över boghjulet. Han ser märkbart nöjd ut.
Här försvinner kabeln ned i havsens djup och hamnar på botten 100 meter längre ned.
Ekolodet visar hela tiden hur kabeln läggs ut på botten.
”Det är min sladd. Jag har betalt för den.” IP-Onlys Fredrik Jansson står vid stora kabelrullen på undre däck.
Alltid ansluten
En kabel som inte är lika lång som den här (22 mil) kan vara inkopplad medan den läggs ut. Någon sitter hela tiden i land med en reflektometer och kontrollerar så att kabeln inte skadas. Skulle man tvingas snabbstoppa fartyget kan kabeln spännas för hårt innan man fått stopp på de 1600 tonnen. Och det gäller att inte skada kabeln för då måste den tas upp och skarvas. Skarv-kitet är stort som en hel packlår och kostar 160.000 kronor. Man tar det nätt, således.
Andra änden, som slutar på fartyget är också inkopplad till en reflektometer som hela tiden kontrollerar att inga skador eller sträckningar inträffar. Skulle något hända, backar man fartyget och vindar upp kabeln en kilometer, kontrollerar den och lägger sedan ut den igen och fortsätter som vanligt.
Nattutläggning
Det är en speciell känsla att sitta på bryggan i solnedgången när kabeln löper ut och främmande radiomeddelanden raspar på VHF:en i bakgrunden. Ett indiskt fraktfartyg ropar upp Kustbevakningen, och plötsligt kommer det in eldig dragspelsmusik:
– Ryssar, stönar den vana besättningen.
Himlen är helt mörk över Ålands hav och Venus går upp akteröver. Då och då roar man sig med att gå fram till radarn, sätta markören på något fartyg, ta fram dess AIS-data och sedan försöka gissa var det kommer ifrån.
Projektledaren är tämligen nöjd med skeppets furnering och underlåter inte att berätta om fördelarna: uppvärmda arbetsutrymmen, riktiga duschar och toaletter, bra kök, danskt öl, och fiberskarvrummet är uppvärmt och håller korrekt fuktighet.
Maskinchefen (”chifen”) menar att maskinrummet är så rent och vitmålat att en brud skulle kunna gå ned där i brudkläder och sen gå direkt och gifta sig. Vi håller väl inte helt med.
Litet hus jag bygga vill
Vid landfästena tar man iland kabeln, ofta genom ett 200 meter långt hål som borras vågrätt in i berget under vattnet. Sjökabeln dras igenom och upp på marken och läggs i en stor slinga runt den betongbrunn där skarvningen med landkabeln ska ske. Detta som en sorts dragavlastning. Nere i brunnen skarvar man fibrerna och tätar alltihop.
En bit upp i skogen står en liten stuga som IP-Only köpt färdig av Ericsson. Den är fullsmockad med transmissionsutrustning från Nortel, som förmår att driva 5 mil fiberkabel så att det kommer ut användbar signal i andra änden. På svenska sidan går kabeln vidare mot Stockholm och på Ålandssidan mot Mariehamn. Där fortsätter den tvärs över ön och vidare mot Åbo. Avsnitt två kommer att läggs senare under året när isen försvunnit.
Länken över Ålands hav är en del av IP-Onlys fibersatsning mot Finland. Den andra fibern går runt Bottenviken och ned längs finska sidan nära alla de stora städerna. När arbetet är klart kommer IP-Only att ha redundanta fibrer mellan alla de nordiska huvudstäderna med så mycket kapacitet att det räcker under överskådlig tid.
Färdigutlagt
Här kapas den utlagda kabeln. Det är snitsigt av dem att kunna kapa stålkardelerna med kapskiva utan att skada fibrerna inuti. Vi står uppe på en trumma med 10 mil kvarvarande kabel. Den väger ungefär 400 ton.
Under glada tillrop drar besättningen av kabelns mantel. Vi roar oss med att dra i fibrerna, eftersom de ”morrar” så lustigt.
Sudoku betyder ”flinka fingrar” och det är just vad besättningen har. Här skarvar man på kabelns 48 fibrer mot mätutrustningen ombord, för leveransmätning. Skarvroboten är den svarta lådan i mitten. Sedan försluts kabeln och dras iland.
När vi nått den finska sidan kapas och avmantlas kabeln och fibrerna dras fram och skarvas in på fartygets mätledningar. Det är två sjöbussar som tillfälligt lämnat sitt arbete i maskinrummet, dragit av sig handskarna och greppat fiberskalverktyget. De skalar ett ribbon om fyra fibrer i taget och lägger i en skarvrobot. Tiden är förbi när fiberskarvning var ett mikroskopgöra i renrum. Idag trycker man bara på en knapp och ser resultatet på en bildskärm. Skarvarna hamnar på mellan 0,01 och 0,02 dB dämpning. Därefter krymper man på en bit krympslang med smältande insida och förbindelsen är klar och lika stark som ett helt ribbon.
Uppe i mätrummet sitter en man med reflektometer (OTDR) och kollar att kabeln är utan kink och vank hela vägen till Sverige. Det ser mycket bra ut. Dämpningen är inte mer än 0,18 dB/km med en total dämpning på 9,542 dB på hela de 50985,72 metrarna.
När mätprotokollet är klart och överlämnat till IP-Only försluter man kabelns ände vattentätt genom att löda på ett kopparlock över den vattentäta kopparmanteln och kabeln släpps i havet. Där ligger den och väntar på att tas upp och dras in till den finska stranden.
C/S Pleijel stävar mot Stockholm efter fullgjort uppdrag, för en stunds vila. Senare ska resten av kabeln som är kvar i lastrummet dras i en redundant förbindelse mellan det svenska fastlandet och Gotland. Åter blir IP-Only det enda svenska privatföretag som har egen fiberkabel till Gotland utöver de stora statliga drakarna. Ibland blir de tillfrågade an olika telekomjättar hur de kan äga så mycket kabel och ändå vara så små, knappt 100 anställda:
– Jotack, det går bra, svarar Fredrik. Vi är så små att alla kan ha full koll på teknikutvecklingen.
Fina fakta
153.600.000.000.000 bitar per sekund kan man pressa igenom kabeln
5 fakta om sjökabelutläggning
- Världshaven är så fulla av sjökabel att det liknar ett fisknät. En kabel ”lever” i 10-15 år.
- IP-Only i Uppsala är det enda privatföretag utom de stora telekomjättarna som drar egen land- och sjökabel och övervakar och hanterar den själva.
- Baltic Offshores (Kalmar) C/S Pleijel är det enda svenska kabelutläggningsfartyget. De lägger kabel i hela Östersjön och Kattegatt.
- Kabel läggs ut med 2 meter per sekund under strikt datorstyrd navigering, med ett slack på en procent extra för att kompensera för ojämnheter på botten.
- En modern kabel har för hög kapacitet. Allt kan inte rimligen användas omedelbart utan kommer att tändas upp efterhand när behovet uppstår.
Läs mer
Ska du lägga ut en kabel? Titta in hos https://balticoffshore.se/
Särskilt om Pleijel: https://balticoffshore.se/vessels/cs-pleijel/
Hexatronic Group, som numera äger kabelfabriken i Hudiksvall, visar upp sina sladdar: https://www.hexatronic.com/en/fiber-solutions/products?category=submarine-cables&category_id=10540
Faktarutor
GASLMLTV 15 ton SAH: stålarmerad fiberkabel med slitsad kärna
Fibrerna ligger fyra och fyra i så kallade ”ribbons”, avplattade plasthöljen med olika färg. Kabeln kan förses med allt från 1-48 ribbons (8-192 fibrer). I IP-Onlys fall används 12 ribbons (48 fibrer). Ericsson specificerar inte kabelns överföringskapacitet, eftersom den ökar hela tiden med förbättrad laserteknik. Som tekniken ser ut idag kan man överföra 80 våglängder på en fiber, med 40 Gbps vardera. Med 48 fibrer blir det 153,6 terabit per sekund.
Ribbon:en ligger i sex slitsar i en kärna av polyetylen och stängs inne i slitsarna av ett plaströr. Allt omsveps av ett svart rör av polyetylen. Detta görs vattentätt av ett hopsvetsat kopparrör. Utanpå detta kommer ett nytt plaströr och så spinner man om ett lager med 12 stycken 4 millimeters galvaniserade ståltrådar som tillsammans ger kabeln en dragstyrka på 15 ton. Det yttre höljet utgörs av omspunnet gult polypropylen-garn. Två av garntrådarna är dock svarta och bildar en svart spiral runt kabeln. Det behövs för att man över huvud taget ska kunna se den röra sig, särskilt om man besiktigar med undervattenskamera och vattnet är grumligt.
Antal fibrer: 8-192
Ytterdiameter: 36 mm
Vikt: 3700 kg/km
Temperaturområde, drift: -30 till +60ºC
Minsta böjradie: 0,75 meter
Dragstyrka: <= 150 kN
Leveranslängder: 2, 4, 6 eller 8 km
Kabeln kan tyckas vara nästan onödigt stark, men fundera på hur mycket ett par kilometer kabel väger när den är på väg ned mot havsbotten. Då måste den klara av sin egen vikt, och det dubbla när man tar upp den för reparation genom att kroka på på mitten och lyfta. Ericsson har varianter som tål 20 och 40 ton också.
Fartyget C/S Pleijel
Kabelutläggningsfartyg, ursprungligen byggt 1972 som lastfartyg hos danska Fredericia Shipyard. Överbyggnaden gjordes om 1989. Hon var vid tiden för denna artikels ursprungliga publicering Sveriges enda fartyg avsett för utläggning, underhåll och reparation av sjökabel. Namnet har hon fått efter Televerkets sjökabelexpert Henning Pleijel (1892-1913).
Registertonnage: 1650 t
Längd över allt: 70,4 m
Bredd: 13 m
Huvudmotor: 900 kW 10-cylindrig diesel
Tvärpropeller, bog: 285 kW
Tvärpropeller, akter: 440 kW
Azimuth: 600 kW i valfri riktning
Högsta utläggningsfart: 2 m/s = 3 knop = 5 km/t
Kabelhantering: Max 1000 ton. Luftkonditionerat fiberskarvrum, kabelskarvrum, fibermätrum.
Kabelgrav: Kan hantera ROTS, (Remotely Operated Trenching System), liten ubåt med strålkastare och 11 st TV-kameror. Styrs av två piloter. ”Världens största Nintendo” enligt redaren.
Navigationsutrustning: DGPS, gyron, dynamiskt positioneringssystem, AIS, radar, säg något, så finns det. Största noggrannhet 9 millimeter. Specialprogramvara för kabelutläggning som kan få fartyget att följa en kabelränna, hovra stillstående osv. Med azimuth-propellern kan fartyget röra sig åt valfritt håll.
