Công nghệ thông tin ngày nay đóng vai trò không thể thiếu trong đời sống xã hội từ công việc, đến giải trí, giáo dục,… Và cáp quang biển được xem như là cầu nối để nối liền khoảng cách giữa các châu lục, các quốc gia trên thế giới mọi lúc, mọi nơi. Vậy cáp quang biển là gì? Vai trò và cách hoạt động của cáp quang biển như thế nào? Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ giúp bạn tìm hiểu rõ về chủ đề này.
Cáp quang biển là gì?
Cáp quang biển được hiểu là một hệ thống đường ống cáp quang đi qua tất cả các nước và các châu lục trên toàn thế giới bằng đường biển. Cáp quang ra đời vào năm 1966 và đến gần cuối năm 1970 mới được các công ty viễn thông triển khai sử dụng. Tuy nhiên, đến năm 1990 cáp quang mới bùng nổ do sự phát triển của Internet trên toàn cầu.
Hiện nay việc truyền dẫn thông tin trên toàn cầu chủ yếu do cáp quang và vệ tinh nhân tạo thực hiện. Tuy nhiên cáp quang lại được sử dụng phổ biến hơn vệ tinh vì tốc độ, độ bền và độ tin cậy. Trên thế giới có rất nhiều cáp quang được các tập đoàn viễn thông ở khắp các châu lục đầu tư và mỗi tuyến cáp có một lộ trình riêng. Các tuyến cáp quang ở các nước đều được giao thoa với nhau và đảm bảo dữ liệu được truyền nhanh nhất đến các khu vực.
Cấu tạo của cáp quang biển
Công nghệ cáp quang biển là tổng hợp nhiều sợi cáp có lõi bằng sợi thủy tinh hoặc bằng nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền dẫn tín hiệu và được đặt dưới đáy biển. Ngày nay cáp quang biển là cầu nối để thực hiện kết nối Internet tốc độ cao với khắp các châu lục trên thế giới. Sợi cáp quang biển thường có kích thước đường kính 69mm và nặng 10kg/m.
Một đường cáp quang biển được cấu thành từ nhiều sợi cáp quang biển nhỏ được kết thành bó và có một lớp vỏ bọc bảo vệ ở bên ngoài. Để đảm bảo an toàn cho đường cáp dưới môi trường biển, lớp vỏ bọc bảo vệ thường được làm bằng nhựa PE, nhựa polycarbonate, đồng, thép,…
Cấu tạo cáp quang biển gồm 8 lớp: Lớp Polyethylene, lớp băng Mylar, lớp dây kim loại, lớp chắn nước bằng nhôm, ống đồng hoặc nhôm ống, lớp Polycarbonate, lớp thạch dầu khí và sợi quang học. Ngày nay cáp quang được cải tiến rất nhiều nhằm làm giảm khối lượng cũng như kích thước đồng thời làm tăng chất lượng và độ bền cho cáp.
Cáp quang biển thích ứng được với môi trường có nồng độ muối cao, tuy nhiên cáp quang biển bị hạn chế ở nhiệt độ lạnh dưới -80 độ C và môi trường bị đóng băng quanh năm. Đó là lý do vì sao cáp quang biển ngày nay vẫn chưa đưa đến Nam Cực được. Cáp quang biển dẫn tín hiệu dưới dạng xung ánh sáng nhờ diode phát sáng (LED) hoặc diode laser (LD). Tại máy phát, cảm biến quang chuyển xung ánh sáng ngược trở lại thành dữ liệu và dữ liệu này nhanh chóng được chuyển đến điểm đích.
Vì cáp quang biển truyền tín hiệu bằng ánh sáng nên tốc độ truyền sẽ cực nhanh, ít bị nhiễu và khó can thiệp hơn cáp đồng. Đồng thời dung lượng (Bandwidth) truyền tải của cáp quang biển cũng rất cao, tín hiệu khó bị suy giảm. Điều đặc biệt ở cáp quang đó chính là sự an toàn vì không có dòng điện chạy qua nên sẽ không gây các sự cố như cháy, nổ. Nhờ được cấu tạo nhỏ gọn, chất liệu bền với những tính năng hữu ích như trên thì cáp quang biển đã trở thành phương tiện kết nối thông tin toàn cầu cho đến hiện nay.
Vai trò của cáp quang biển
Trên thực tế, kết nối vệ tinh cũng đã được thử nghiệm rộng rãi ở một số quốc gia nhưng cáp quang biển vẫn đóng một vai trò quan trọng trong việc kết nối thông tin toàn cầu. Nguyên nhân của sự lựa chọn này là do tốc độ truyền tải của vệ tinh thấp và độ trễ (Latency) cao hơn rất nhiều so với đường truyền cáp quang biển. Lưu lượng truyền tải bằng cáp quang biển đạt tới terabit/giây trong khi đó đường truyền bằng vệ tinh nhân tạo chỉ đạt tới megabit/giây.
Kết nối Internet tại Việt Nam cũng như nhiều quốc gia khác trên thế giới phụ thuộc hoàn toàn vào cáp quang biển. Để dự phòng rủi ro sự cố cáp quang làm ảnh hưởng đến chất lượng truyền tải một số quốc gia thường sử dụng nhiều hệ thống cáp quang biển khác nhau.
Ngoài ra, bạn có thể tham khảo về thiết bị mạng qua các bài viết sau:
Cách thức hoạt động của cáp quang biển
Hoạt động của cáp quang biển theo nguyên lý phản xạ toàn phần (TIR). Các tia sáng được truyền một lượng lớn dữ liệu và đều được bẻ cong khi được truyền vào hệ thống cáp quang biển. Tia sáng được truyền liên tục với tốc độ cực nhanh làm bật ra khỏi các bức tường sợi quang mạng dữ liệu từ điểm này đến điểm khác. Mặc dù tốc độ ánh sáng cũng có thể bị yếu đi do khoảng cách và tùy thuộc độ tinh khiết của vật liệu sử dụng tuy nhiên đây vẫn là loại cáp quang truyền tín hiệu tốt hơn so với cáp kim loại.
Ưu nhược điểm của cáp quang biển
Mặc dù cáp quang biển có tốc độ đường truyền quốc tế và lưu lượng cao hơn cáp đồng, tuy nhiên cáp quang biển cũng có nhược điểm của mình. Dưới đây là tổng hợp một số ưu và nhược điểm của cáp quang biển:
Tốc độ truyền dữ liệu cực nhanh và ít bị nhiễu so với cáp đồng vì cáp quang biển truyền tín hiệu bằng ánh sáng.
Không gây cháy, nổ vì không có dòng điện chạy qua sợi cáp.
Có cấu trúc vật lý nhỏ gọn, chất liệu bền vững làm tăng khả năng truyền dẫn và độ hao hụt tín hiệu thấp.
Giá thành cáp quang biển khá cao và việc kết nối các khu vực khác nhau trên thế giới còn gặp khó khăn.
Cáp quang biển phải được đặt ở khu vực đáy biển phù hợp mới tránh được những rủi ro như mất kết nối khi thời tiết xấu, cá mập cắn hay đứt cáp do trộm cắp.
Các tuyến cáp quang biển của Việt Nam
Ở Việt Nam hiện đang khai thác các tuyến cáp quang biển như AAG, APG, TGN-IA, SEA-ME-WE3, AAE-1. Sau đây là chi tiết của các tuyến cáp quang này:
Tuyến cáp quang biển AAG
Cáp quang biển AAG là tuyến cáp quang quan trọng hàng đầu tại Việt Nam, tốc độ đường truyền Internet quốc tế từ Việt Nam ra thế giới phụ thuộc chính vào tuyến cáp quang này. AAG được khai thác bởi các nhà mạng lớn tại Việt Nam như: Viettel, FPT, VNPT, CMC,… Các nhà cung cấp cáp quang tại Việt Nam khai thác và cung cấp gói cước cáp quang có tốc độ truyền tải khác nhau đến khách hàng. AAG có những đặc điểm sau:
- Năm hoạt động: 2009
- Dung lượng: 2.88 Terabit/ giây
- Chiều dài: 20.000 km
- Kết nối: Châu Á với miền tây nước Mỹ, các nước đi qua bao gồm: Mỹ, Singapore, Hồng Kông, Philippines, Thái Lan, Malaysia, đảo Guam, Brunei, Việt Nam.
Tuyến cáp quang biển APG
Cáp quang biển APG là hệ thống cáp quang biển được đặt ngầm dưới biển Thái Bình Dương. APG có những đặc điểm sau:
- Năm hoạt động: 2016
- Dung lượng: 54.8 Terabit/ giây
- Chiều dài: 10.400 km
- Kết nối: Hồng Kông, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Malaysia, Singapore, Thái Lan, Việt Nam.
Cáp quang Liên Á TGN – IA
Cáp quang biển Liên Á TGN-IA là hệ thống cáp quang biển riêng của Châu Á, vận hành và sở hữu bởi Tata Communications. TGN-IA có những đặc điểm sau:
- Năm hoàn thành: 2009
- Dung lượng: 3.84 terabit/ giây
- Chiều dài: 6.800 km
- Kết nối: Singapore, Hồng Kông, Việt Nam, Philippines, đảo Guam, Nhật Bản.
Cáp quang biển SEA-ME-WE3 (hay SMW-3)
Cáp quang biển SEA-ME-WE3 (SMW-3) là hệ thống cáp quang biển được thi công bởi France Telecom, China Telecom, sử dụng công nghệ ghép bước sóng thuộc quản lý của Singtel là hệ thống cáp quang biển dài nhất thế giới. SMW-3 có những đặc điểm sau:
- Năm hoàn thành: 2000
- Dung lượng: 320 Gbp/s
- Chiều dài: 39.000 km
- Kết nối: Đi qua 32 nước bao gồm các nước ở Đông Nam Á, Trung Đông, Tây Âu.
Tuyến cáp quang biển AAE-1
Cáp quang biển AAE-1 là tuyến cáp quang đầu tiên kết nối các khu vực Châu Á, Châu Phi, Châu Âu,Trung Đông. AAE-1 có những đặc điểm sau:
- Năm hoàn thành: 2017
- Dung lượng: 2.5 tarabit/ giây
- Chiều dài: 23.000 km
- Kết nối: Việt Nam, Hồng Kông, Campuchia, Thái Lan, Malaysia, Myanmar, Singapore, Ấn Độ, Pakistan, UAE, Oman, Yemen, Qatar, Arab Saudi, Ai Cập, Djibouti, Hy Lạp, Pháp, Ý.
Các tuyến cáp quang biển quốc tế tiêu biểu
Các tuyến cáp quang biển quốc tế tiêu biểu hiện nay như: AAG, SMW3, AAE-1, APG, TGN-IA, T-V-H, SJC2, ADC.
1. Cáp quang biển AAG (Asia – America Gateway)
Cáp quang biển AAG (Asia – America Gateway) ra đời là cuộc cách mạng về kết nối băng thông giữa Châu Á và Mỹ. Được đưa vào sử dụng năm 2009 với đặc điểm:
- Dung lượng: 2.88 terabit/s
- Chiều dài: 20.000 km
- Liên kết: Châu Á, Mỹ.
- Chủ sở hữu: Hoa kỳ (AT&T), Philippines (Bayantel), Ấn Độ (Bharti),….
2. Cáp quang biển SMW3 (SEA-ME-WE 3)
Cáp quang biển SMW3 hay SEA-ME-WE 3 là hệ thống cáp quang dài nhất trên thế giới. SMW3 liên kết Trung Đông, Đông Á, Tây Âu do France Telecom và China Telecom xây dụng với đặc điểm:
- Dung lượng: 320 Gbps
- Chiều dài: 39.000 km
3. Cáp quang biển AAE-1 (Asia Africa Europe 1)
Cáp quang biển AAE-1 (Asia Africa Europe 1) kết nối Châu Âu, Châu Á, Châu Phi, Trung Đông, đặc điểm của AAE-1 như sau:
- Dung lượng: 2.5 terabit/s
- Chiều dài: 23.000 km
4. Cáp quang biển APG (Asia Pacific Gateway)
Cáp quang biển APG (Asia Pacific Gateway) là hệ thống cáp quang biển Châu Á Thái Bình Dương, hoạt động năm 2016, APG có đặc điểm:
- Dung lượng: 54 terabit/s
- Chiều dài:10.400 km
5. Cáp quang biển Liên á TGN-IA (Tata TGN Intra-Asia)
Cáp quang biển Liên á TGN-IA (Tata TGN Intra-Asia) là hệ thống cáp quang riêng của Châu Á. TGN-IA có đặc điểm:
- Dung lượng:3.84 terabit/ giây
- Chiều dài: 6.800 km
6. Cáp quang biển T-V-H (Thailand-Vietnam-Hong Kong)
Cáp quang biển T-V-H (Thailand-Vietnam-Hong Kong) đi qua 3 nước Thái Lan, Việt Nam và Hồng Kông, đây là tuyến cáp quang lâu đời của Internet Việt Nam. Lưu lượng viễn thông T-V-H đi qua nhánh Hồng Kông là chủ yếu còn nhánh đi Thái Lan lưu lượng không đáng kể và để phòng khi các tuyến cáp khác gặp sự cố. Đặc điểm của tuyến cáp quang biển T-V-H như sau:
- Năm hoàn thành: 1996
- Dung lượng: 560 Mb/s
- Chiều dài: 3.367 km
- Kết nối: Việt Nam, Thái Lan, Hồng Kông
7. Cáp quang biển SJC2 (Southeast Asia-Japan Cable 2)
Cáp quang biển SJC2 (Southeast Asia-Japan Cable 2) như là đường cao tốc đa phương tiện. Với thiết kế mạnh mẽ SJC2 có thể đối mặc với những về nhu cầu công suất trong tương lai. Đặc điểm của SJC2 như sau:
- Năm hoàn thành: 2020
- Dung lượng: 144 terabit/s
- Chiều dài: 10.200km
- Kết nối: Hồng Kông, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Malaysia, Singapore, Thái Lan, Việt Nam.
8. Cáp quang biển Asia Direct Cable (ADC)
Cáp quang biển Asia Direct Cable (ADC) khi đi vào hoạt động sẽ bổ sung thêm 18 terabit/s vào tổng dung lượng kết nối quốc tế cho Viettel góp phần là tăng tốc độ kết nối Internet từ Việt nam ra quốc tế. ADC có những đặc điểm sau:
- Năm hoàn thành: 2023
- Dung lượng: 140 Tbps
- Chiều dài: 9.800km
- Kết nối: Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam, Thái Lan, Singapore, Philippines.
Nguyên nhân làm cáp quang biển bị đứt
Cáp quang biển tuy có cấu trúc khá chắc chắn nhưng đôi khi cũng gặp các sự cố làm đứt cáp quang. Nguyên nhân làm đứt cáp có thể là:
- Do thuyền vô tình móc neo trúng cáp quang biển và làm đứt cáp quang.
- Do thiên tai động đất, sóng thần.
- Do trộm cắp cắt cáp quang.
- Do cá mập cắn đứt cáp quang.
- Do cáp quang biển gặp sự cố nên phải bảo trì, sửa chữa.
Câu hỏi thường gặp
Cáp quang biển có dễ bị cá mập cắn phá không?
Cáp quang biển có thể bị cá mập cắn, tuy nhiên điều này là rất hiếm. Nguyên nhân dẫn đến cá mập cắn cáp có thể là do chúng bị thu hút bởi sóng từ trường phát ra từ cáp quang, cũng có thể do cá mập nhầm cáp quang là con mồi. Do đó cá mập cắn cáp quang biển chỉ là một nguyên nhân hiếm gặp và các nguyên nhân phổ biến có thể là do tàu thuyền thả neo trúng đường cáp quang, do thiên tai.
Chi phí lắp đặt cáp quang biển là bao nhiêu?
Chi phí lắp đặt cáp quang biển rất cao, có thể tốn từ hàng trăm triệu đến hàng tỷ USD. Chi phí lắp đặt cao là do: quy mô dự án cáp quang biển là rất lớn, phương pháp thi công chôn ngầm hay đặt dọc theo đáy biển, mức giá nhà thầu cao. Do đó chi phí lắp đặt cáp quang biển chỉ dành cho các tập toàn, nhà mạng, nhà cung cấp cáp quang có tiềm lực tài chính mạnh. Ở nước ta cơ sở hạ tầng viễn thông vẫn đang ngày càng được nâng cao để phục vụ nhu cầu sử dụng công nghệ ngày càng lớn mạnh của người dùng.
Lời kết
Bên trên là những chia sẻ về cáp quang biển là gì cũng như cách hoạt động của cáp quang biển. Hy vọng bạn sẽ có cái nhìn sâu sắc hơn về tầm quan trọng của loại cáp quang này với toàn bộ hệ thống truyền dữ liệu Internet của nước ta. Để cập nhật nhiều tin tức và kiến thức hữu ích về công nghệ thông tin hãy truy cập ngay blog Vietnix.
