Cáp quang biển là gì? Một số nguyên nhân khiến cáp quang biển bị hỏng

Cáp quang biển trở nên quyền lực hơn rất nhiều trong vài năm trở lại đây khi mà công nghệ và internet phủ sóng khắp mọi ngõ ngách của Trái đất. Dưới lớp sóng đáy đại dương có gần 1,5 triệu km cáp quang ngầm đang hoạt động và những tuyến cáp quang này cung cấp hơn hơn 99% lưu lượng dữ liệu giữa các lục địa. Cùng Techie khám phá một số thông tin thú vị về cáp quang biển và tìm kiếm xem đâu mới thực sự là nguyên nhân khiến cáp quang biển bị đứt nhé!

Cáp quang biển là gì?

Cáp quang biển chính là hệ thống cáp quang đi qua tất cả các nước và các châu lục trên thế giới bằng đường biển. Cáp quang biển chịu trách nhiệm chuyển gói dữ liệu của internet, cuộc gọi điện thoại quốc tế, truyền hình trực tuyến, và nhiều loại dịch vụ trực tuyến khác giữa các quốc gia.

Sở dĩ, cáp quang biển được đặt dưới biển thay vì trên cạn là để tránh tác động của các yếu tố tự nhiên, an ninh và bảo mật, đồng thời cũng cải thiện tính thẩm mỹ và đảm bảo an toàn cho người dân.

Đặc điểm cơ bản của cáp quang biển

• Cáp quang biển chuyển dữ liệu và thông tin bằng cách sử dụng tia sáng trong các sợi quang thủy tinh hoặc sợi thủy tinh cường độ cao.
• Tổng độ dày của cáp quang biển không có lớp giáp bảo vệ bổ sung chỉ bằng độ dày của ống dẫn nước trong vườn, khoảng 20mm. Và khi có lớp giáp bổ sung cáp có thể dày từ 50mm trở lên. Lớp giáp này đóng vai trò bảo vệ cáp trong môi trường khắc nghiệt dưới đáy đại dương.
• Tốc độ truyền dữ liệu giữa khoảng 550 dây cáp đang hoạt động là khác nhau.
• Do cáp quang biển được thiết kế với mục tiêu có tuổi thọ 25 năm nên một số cáp đang hoạt động đã có tuổi đời được hai thập kỷ và hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu thấp hơn so với một trong những loại cáp mới. Khi dây cáp hết tuổi thọ vì lý do kinh tế hoặc kỹ thuật, chúng sẽ không được sử dụng dưới đáy đại dương mà được tái sử dụng theo cách nào đó hoặc tận dụng làm nguyên liệu thô.
• Hiện nay trên thế giới có khoảng 1,4 triệu km cáp ngầm đang hoạt động. Chúng có chiều dài khác nhau, từ các đoạn cáp ngắn chỉ dài vài km cho đến các cáp có khoảng cách xa như cáp 2Africa mới được lắp đặt gần đây với chiều dài 45.000 km. Cáp 2Africa sẽ kết nối 34 quốc gia với ba nội dung khác nhau và dự kiến hoạt động vào năm 2024.

Một số nguyên nhân khiến cáp quang bị hỏng, đứt

Môi trường

Mỗi khi gặp lỗi mạng hoặc sự cố khiến chúng ta không vào được vào internet, mọi người hay bảo nhau “hôm nay cá mập cắn cáp”. Trong sự việc này, dường như cá mập đã bị đổ oan bởi lỗi cáp quang biển hiếm khi xảy ra do sinh vật biển. Sự cố cuối cùng được báo cáo về việc cáp liên lạc dưới biển bị sinh vật biển làm hỏng là từ giữa những năm 1980 khi một sợi cáp bị hỏng được trục vớt gần Quần đảo Canary với vết cá mập cắn trên chính sợi cáp.

Từ sự cố đó, vỏ bọc cáp và kỹ thuật lắp đặt dần được cải thiện, không có bằng chứng nào về những hư hại đối với cáp ngầm do bất kỳ loại sinh vật biển gây ra. Tuy nhiên, môi trường ảnh hưởng đến cáp quang biển theo những cách khác. Đáy đại dương vốn là môi trường khắc nghiệt và các hoạt động diễn ra tự nhiên ở độ sâu lớn, đôi khi sâu hàng nghìn mét, có thể ảnh hưởng xấu đến tính nguyên vẹn của kết cấu cáp.

Sự mài mòn của dòng điện dưới biển, các hiện tượng thời tiết như bão, động đất, núi lửa và các hiện tượng tự nhiên khác là nguyên nhân khiến dây cáp bị hư hỏng trong những năm qua. Nhưng những sự cố này rất ít và chỉ chiếm khoảng 10% số lỗi cáp.

Hoạt động của con người

Hoạt động đánh bắt cá, lưới kéo và vận chuyển là nguyên nhân chính gây ra các sự cố cáp quang ngày nay. Mặc dù các vùng bảo vệ cáp đã được xác định trên hải đồ nhưng những sự cố này vẫn thường xuyên xảy ra mà do neo tàu hoặc thiết bị đánh cá tiếp xúc với cáp ở độ sâu nông hơn dưới 200m.

Thiết bị lưới kéo hoặc mỏ neo vướng vào dây cáp không khiến dây cáp đứt hoàn toàn mà làm hỏng lớp giáp và vỏ bọc, bảo vệ các sợi nằm sâu bên trong cấu trúc cáp. Khi điều này xảy ra, nước muối có thể xâm nhập vào cáp quang biển và làm gián đoạn hoạt động liên lạc.

Cáp quang biển được đặt xuống biển như thế nào?

Việc lắp đặt cáp quang biển dưới đáy biển được thực hiện bằng thuyền. Chúng được đặt trên tàu rải cáp rồi chìm xuống đáy biển khi tàu đang chuyển động. Cụ thể, việc rải cáp chủ yếu bao gồm ba giai đoạn: nghiên cứu và làm sạch đường đi cáp, lắp đặt và bảo vệ phần chôn cáp.

Việc rải cáp quang thường được thực hiện bằng máy rải cáp đào sâu xuống đáy biển. Nó giống như cái cày dùng để cày ruộng và sau đó được kéo bằng dây tàu ngầm đang đặt. Trong quá trình vận hành, mỗi lỗ phun đồng thời phun một tia nước áp suất cao xuống đáy biển, kéo trầm tích từ đáy lên và tạo ra rãnh cáp quang, Mặt trên của thiết bị có lỗ dẫn hướng cáp quang xuống đáy rãnh.

Trước đây, cát thường được dòng chảy cho lấp rãnh tự nhiên để tiết kiệm thời gian chôn cáp. Ngày nay người ta thường làm sạch rãnh và chôn cát bằng chiếc máy dưới nước được trang bị máy bơm áp suất cao này.

Ai sở hữu các dây cáp quang biển?

Nhiều năm trước, cáp ngầm lần đầu tiên thuộc sở hữu của các công ty viễn thông. Các công ty này sẽ liên kết với nhau để tạo thành một tập đoàn gồm tất cả các bên quan tâm đến việc sử dụng cáp ngầm.

Trong những năm gần đây, ngay cả các nhà cung cấp nội dung như Google, Meta và Amazon cũng trở thành nhà đầu tư nổi bật trong việc phát triển và lắp đặt cáp quang mới. Trên thực tế, công suất bổ sung vào mạng lưới cáp ngầm tổng thể của các công ty tư nhân này đã vượt xa tốc độ tăng trưởng của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông truyền thống.

Sau đó, mỗi tuyến cáp quang biển đều thuộc sở hữu của nhiều nhà đầu tư tư nhân khác nhau, có thể là các nhà mạng viễn thông lớn, nhà cung cấp nội dung hoặc nhóm nhà đầu tư. Một số hoặc nhiều tổ chức tư nhân sở hữu tư nhân khoảng 99% số dây cáp. Khoảng 1% cáp ngầm được sở hữu hoặc sở hữu một phần bởi cơ quan chính phủ. Những nhà đầu tư này sau đó sẽ thành lập một tập đoàn để vận hành và bảo trì một tuyến cáp. Đôi khi có những xung đột lợi ích, như trường hợp của các quốc gia có thể không có quan hệ tốt.

Tính kinh tế của cáp quang biển

Để đầu tư cho cáp quang biển đòi hỏi các công ty phải có một nguồn vốn đáng kể. Bởi nó tiêu tốn rất nhiều chi phí cho việc sở hữu và lắp đặt, có thể kể đến như:

• Tài trợ: Các công ty trên khắp thế giới tài trợ cáp quang biển chủ yếu bằng tiền tư nhân. Họ quan tâm đến mở rộng khả năng phục vụ nhiều khách hàng hơn và thường hợp tác trong các nhóm nhà đầu tư để chia sẻ tài nguyên và rủi ro.
• Giá cáp: Các sợi cáp quang biển có giá lên tới 40.000 USD mỗi dặm, có nghĩa rằng một sợi cáp dài có thể có giá hàng trăm triệu USD.
• Chi phí lắp đặt: Giá thầu gần đây cho việc đặt cáp qua Đại Tây Dương là 250-300 triệu USD và Thái Bình Dương là 300-400 triệu USD. Con số này hoảng 25% chi phí tổng cộng là chi phí lắp đặt trên biển. Công việc lắp đặt và bảo trì cáp liên tục thường được thực hiện bởi các nhà thầu bên thứ ba, do liên minh các nhà đầu tư/chủ sở hữu thuê họ.

Nhưng không đơn giản để các nhà đầu tư chịu chi một khoản cao như vậy bởi khoản lợi nhuận mà cáp quang mang lại còn lớn hơn gấp nhiều lần. Nhiều quốc gia trên thế giới phụ thuộc vào kết nối internet để tạo ra phần lớn GDP của họ và nhiều tổ chức quân sự cũng dựa vào cáp ngầm để hoạt động. Nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới vào năm 2014 đã chỉ ra rằng tăng 10% băng thông rộng có thể dẫn đến tăng trưởng tổng sản phẩm quốc nội (GDP) ở các nước thu nhập thấp và trung bình tăng 1,38%.

Kết luận

Từ tính chất vật lý của ánh sáng được sử dụng để truyền dữ liệu hàng nghìn km, cáp quang biển là một ứng dụng quan trọng mang lại nhiều thay đổi nổi bật trong thế giới ngày nay. Cáp quang biển trở thành “điểm sáng” trong kinh tế toàn cầu và ảnh hưởng lớn đến khả năng tiếp cận thông tin của chúng ta.

>> Xem thêm: 5 phút hiểu hết vệ Hệ thống định vị toàn cầu GPS