Cáp quang biển là “xương sống” của mạng lưới internet toàn thế giới, là “mạch máu” kết nối internet Việt Nam ra quốc tế. Hệ thống cáp quang biển vô cùng phức tạp, không hề “mong manh dễ vỡ” như chúng ta vẫn tưởng tượng mỗi khi sự cố đứt cáp xảy ra.
Hãy cùng FPT Telecom tìm hiểu về hệ thống cáp quang biển để biết những “đại lộ siêu tốc” dưới đáy đại dương này có lịch sử hình thành ra sao? Sơ đồ, cấu tạo, vai trò… như thế nào đối với đời sống nhân loại nói chung và người dân Việt Nam nói riêng.
Tham khảo thêm:
- Tìm Hiểu Cáp Quang Là Gì? Cấu Tạo & Và Ứng Dụng Thế Nào?
- Báo Giá Các Gói Cước Internet Cáp Quang FPT Mới Nhất 2024
1. Lịch Sử Phát Triển Của Cáp Quang Biển
Năm 1842, giữa tiết trời lạnh lẽo, nhà phát minh Samuel Morse đã đem 1 đoạn dây được cách điện bởi sợi dầu gai và cao su nhúng xuống nước, rồi ông đánh điện qua nó. Ở đầu bên kia cảng New York, người ta nhận được những tín hiệu bằng mã Morse (Moóc-xơ). Sự kiện đã đặt cột mốc đầu tiên cho những tuyến cáp quang biển nhân loại.
Năm 1850, Công ty Điện tín của ngài John Watkins Brett đã thành công hạ ngầm tuyến cáp điện tín xuyên Eo biển Anh, nối liền thông tin hai nước Anh – Pháp. Đây là tuyến cáp xuyên biển thương mại đầu tiên được lắp đặt, đánh dấu bước tiến dài trong phát triển cáp đại dương.
Mỹ khánh thành tuyến cáp quang biển đầu tiên, Nữ hoàng Victoria gửi điện tín chúc mừng
Việc có thể giao tiếp một cách tức thì giữa hai địa điểm cách xa nhau là một điều kỳ diệu, bởi vậy mà Tổng thống Buchanan (Mỹ) khẳng định đây là “chiến thắng vinh quang hơn cả chiến tranh chinh phục vì nó phục vụ con người chứ không phải giết người!”.
Đến năm 1900, đã có hơn 200.000 km cáp được lắp đặt dưới đáy đại dương. Năm 1956, đường cáp điện thoại xuyên Đại Tây Dương được lắp đặt và đưa vào sử dụng. Năm 1988 đường cáp quang đầu tiên kết nối Châu Mỹ và Châu Âu xuất hiện. Công nghệ ngày một phát triển, tốc độ truyền tải ngày càng tăng cao. Hiện dưới đáy đại dương trên toàn thế giới có khoảng hơn 300 tuyến với độ dài khoảng 900.000 km.
2. Sơ Đồ Cáp Quang Biển Trên Thế Giới Và Tại Việt Nam
Cáp quang dưới đáy biển phục vụ đến 99% lưu lượng quốc tế. Kể từ khi hình thành cho đến nay, có hàng tấn cáp được lắp đặt, nối liền các khu vực trên thế giới, đường đi của các đoạn cáp đều được tính toán vô cùng kỹ lưỡng, đảm bảo tránh được tối đa các vùng nguy hiểm dưới đáy đại dương.
Việc lắp đặt mạng cáp quang dưới đáy biển rất phức tạp, nhìn vào bản đồ bên dưới bạn sẽ phần nào hiểu được đường đi của các tuyến cáp, đồng thời thấy được công trình này vĩ đại biết nhường nào. Lưu lượng của các đoạn cáp không giống nhau, điều này phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng, hiệu quả khai thác của các quốc gia và châu lục.
2.1. Sơ Đồ Cáp Quang Biển Thế Giới
Đường cáp quang biển từ Bắc Mỹ (trái) xuyên qua Đại Tây Dương tới châu Âu (phải)
Mạng lưới cáp quang biển Châu Âu
Hệ thống cáp quang biển tại Úc và New Zealand
Hệ thống cáp quang biển tại Châu Phi
2.2. Sơ Đồ Cáp Quang Biển Việt Nam
Hệ thống cáp quang biển kết nối Việt Nam, Đông Nam Á, Trung Quốc và Ấn Độ
Bởi lắp đặt cáp quang biển khá phức tạp nên nhân loại đã từng nghĩ đến chuyện thay thế hoàn toàn hệ thống cáp quang biển bằng internet vệ tinh. Tuy nhiên cho đến thời điểm hiện tại thì điều này vẫn chưa thực hiện được do internet vệ tinh có mức giá đắt mà tốc độ lại chậm hơn; trong khi cáp quang biển có giá thành rẻ, tốc độ nhanh mà lại có khả năng chịu được lưu lượng khá lớn.
3. Cấu Tạo Của Cáp Quang Biển
Vào mỗi thời kỳ khác nhau, cấu tạo cáp quang biển cũng có sự thay đổi rõ rệt và ngày càng phát triển theo hướng tích cực.
Đơn cử như vào thế kỷ 19, cáp quang biển về cơ bản chỉ có các lớp bảo vệ sau (từ ngoài vào trong): Lớp bọc sắt bọc lấy dây thép bên trong => Lớp cao su Ấn Độ => Lớp Gutta-perchar (có tính đàn hồi như cao su, dẻo, không dẫn điện). Tất cả các lớp này đều có nhiệm vụ là bảo vệ lõi dây đồng bên trong, các sợi cáp đồng bện xoắn vào nhau. Mỗi đầu nối trên cảnh đất liền đều có thêm hệ thống bảo vệ phụ trợ.
Năm 1930, lớp cao su và lớp gutta-percha được thay thế bằng polyethylene ra, nhưng phải đến năm 1945 hệ thống cáp quang biển sử dụng vật liệu này mới chính thức hạ thủy và đưa vào sử dụng.
Ngày nay, cấu tạo cáp quang biển có nhiều thay đổi tích cực, có tất thảy 8 lớp, lần lượt từ ngoài vào trong như sau (thứ tự hình dưới từ 1 – 8): Polyethylene => băng Mylar => dây kim loại (thép) => chắn nước bằng nhôm => Polycarbonate => đồng hoặc nhôm ống => thạch dầu khí (giúp bảo vệ cáp khỏi nước) => sợi quang học.
Cấu tạo cáp quang biển hiện nay gồm 8 lớp
Cáp quang biển ngày nay dù có kết cấu đa lớp vững chắc, song cũng không đảm bảo hoàn toàn bền vững với thời gian và tránh được mọi mối nguy hại, nhất là các mối nguy hại do chính con người gây ra như: Thả neo mỏ tàu thuyền trúng cáp, cắt trộm dây cáp… ngoài ra cáp quang bị đứt do động đất, núi lửa ngầm, giông bão, trượt bùn…
Mỗi khi có sự cố đứt cáp quang biển xảy ra, các website quốc tế sẽ chạy với tốc độ rùa bò. Để khắc phục đơn vị quản lý tuyến cáp phải xác định vị trí, dùng hệ thống đo kiểm điện tử kiểm tra, dùng tàu thuyền chuyên dụng vớt cáp lên sau đó mới tiến hành đấu nối, khắc phục sự cố. Nếu đoạn cáp đứt ở bờ biển nông, thời tiết thuận lợi thì thời gian khắc phục nhanh, đơn giản và ngược lại.
Tham khảo ngay: Đứt Cáp Quang – Cập Nhật Thông Tin Mới Nhất 11/2024
Hệ thống tàu thuyền chuyên dụng phục vụ việc lắp đặt cáp quang
4. Vai Trò Của Cáp Quang Biển
Mỗi một giây trôi qua, có hàng triệu cú click, tìm kiếm, email… được thực hiện trên mạng internet, với công nghệ wifi hiện đại, chúng ta chẳng cần cắm dây mà vẫn có thể kết nối toàn cầu thông qua internet vệ tinh. Nhưng nguồn phát này chỉ chiếm 1% lưu lượng toàn thế giới mà thôi, 99% còn lại phụ thuộc vào hệ thống cáp quang biển.
Con số này đủ để chứng minh cáp quang biển có vai trò cực kỳ quan trọng tới cuộc sống con người. Không có hệ thống cáp quang biển đồng nghĩa với việc thông tin không được kết nối, ảnh hưởng đến hầu hết các lĩnh vực đời sống nhân loại và sự tụt hậu là điều đương nhiên.
Cáp quang biển có vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống nhân loại
Cáp quang biển chính là cầu nối viễn thông, kết nối internet giữa tất cả các châu lục trên thế giới (trừ Nam Cực). Cáp quang biển có thể tồn tại trong môi trường nước biển có nồng độ muối rất cao, nhưng nhược điểm là không thể chịu được nhiệt độ quá lạnh (thường là dưới -80 độ C hoặc nơi đóng băng quanh năm), đây là lý do vì sao cho đến tận hôm nay chúng ta vẫn chưa lắp đặt được cáp quang đến Nam Cực.
Hệ thống cáp quang biển là huyết mạch thông tin toàn cầu. Với Việt Nam, cáp quang biển được ví như “mạch máu” kết nối internet Việt Nam ra quốc tế, muốn phát triển không thể không có “mạch máu” này.
5. Các Tuyến Cáp Quang Biển Hiện Nay
Theo thống kê toàn cầu, trên thế giới hiện có hơn 300 tuyến cáp quang biển nối liền các khu vực, châu lục với độ dài khoảng 900.000 km (đủ quấn 3 vòng quanh trái đất ở bán kính rộng nhất). Tại Việt Nam, cho đến thời điểm hiện tại (Tháng 3/2021) chúng ta có tất thảy 6 tuyến cáp quang biển đang được sử dụng. Cụ thể như sau:
5.1. Tuyến Cáp Quang AAG – Tuyến Cáp Chủ Lực
- Dung lượng: 2.88 Terabit/s
- Chiều dài: 20.000 km
- Kết nối: Đông Nam Á với Mỹ.
Bản đồ tuyến cáp quang AAG
Tuyến cáp quang AAG (Asia-America Gateway) có tổng chiều dài là 20 nghìn km, được khai thác sử dụng từ năm 2009. Đây là tuyến cáp quang chủ lực, đường truyền, tốc độ internet ra quốc tế phụ thuộc rất nhiều vào tuyến này.
Tuyến cáp quang AAG cập bờ Việt Nam tại Vũng Tàu, có chiều dài là 314 Km, nằm trong đoạn S1. Tuyến này được hầu hết các nhà mạng lớn trong nước (VNPT, FPT, Viettel, CMC…) khai thác. Bởi là tuyến chủ lực và được khai thác nhiều nên khi sự cố đứt cáp xảy ra thì gần như các trang quốc tế như Google, Youtube, Facebook… hay các trang web có Server đặt ở bên Mỹ gần như là tê liệt.
5.2. Tuyến Cáp Quang APG
- Dung lượng: 54.8 Terabit/s
- Chiều dài: 10.400 km
- Kết nối: Trung Quốc, Nhật Bản, Hồng Kông, Hàn Quốc, Đài loan, Việt Nam, Malaysia, Thái Lan, Singapore.
Bản đồ tuyến cáp quang APG
Tuyến cáp quang APG (Asia Pacific Gateway) có tổng chiều dài là 10.400 Km, được khai thác sử dụng vào quý II năm 2016. Tuyến này được xây dựng bởi tập đoàn APG, có sự đầu tư của các nhà viễn thông lớn như: FPT, Viettel, VNPT, CMC… Băng thông APG tối đa lên tới 54Tb/s (gấp 20 lần AAG), là tuyến cáp có lưu lượng lớn nhất đang hoạt động tại khu vực châu Á. Nhờ có APG mà sự phụ thuộc vào tuyến cáp AAG giảm đi rõ rệt.
5.3. Cáp Quang Liên Á TGN – IA
- Dung lượng: 3,84 Tbit/s.
- Chiều dài: 6.800 Km
- Kết nối: Singapore, Việt Nam, Hong Kong, Philippines, Guam, Nhật
Bản đồ tuyến cáp quang IA
Cáp quang biển TGN-IA là hệ thống cáp quang biển riêng của châu Á, được Tata Communications xây dựng, sở hữu và vận hành với vốn đầu tư ban đầu lên đến 200 triệu đô la Mỹ. Tại Việt Nam, cáp Liên Á cập bờ tại Vũng Tàu.
5.4. Cáp Quang SEA-ME-WE3 (SMW-3)
- Dung lượng: 320 Gbp/s
- Chiều dài: 39.000 km
- Kết nối: Đông Nam Á, Trung Đông và Tây Âu.
Bản đồ tuyến cáp quang SMW-3
SEA-ME-WE3 là tuyến cáp quang biển dài nhất thế giới, lên đến 39 nghìn km, là cầu nối internet giữa Đông Nam Á, Trung Đông và Tây u. Tuyến này được xây dựng bởi tập đoàn France Telecom và China Telecom, do SigTel (một nhà điều hành mạng viễn thông thuộc chính phủ Singapore) quản lý. Tại Việt Nam, cáp SMW-3 cập bờ tại Đà Nẵng.
5.5. Tuyến Cáp Quang AAE-1
- Dung lượng: 2,5 Tbps
- Chiều dài: 23.000 km
- Kết nối: Hong Kong, Campuchia, Việt Nam, Thái Lan, Singapore,Myanmar, Malaysia, Pakistan, Ấn Độ, Oman,UAE, Yemen, Qatar,Djibouti, Ai Cập, Arab Saudi, Ý, Hy Lạp, Pháp.
Bản đồ tuyến cáp quang AEE-1
Tuyến cáp quang AAE-1 (Asia Africa Europe-1 ) đưa vào sử dụng từ tháng 7 năm 2017 bởi nhà mạng Viettel. Tuyến cáp này đóng vai trò quan trọng trong kết nối internet tất cả các khu vực Châu Á, Trung Đông, Châu Âu và Châu Phi. Tại Việt Nam, điểm cập bờ của tuyến cáp này ở thành phố Vũng Tàu.
5.6. Tuyến Cáp Quang TVH
- Dung lượng: 565 Mb/s
- Chiều dài: 3.367 km
- Kết nối: Hong Kong, Việt Nam, Thai Lan.
Bản đồ tuyến cáp quang TVH
Trong số 6 tuyến cáp thì TVH là tuyến cáp quang biển có “tuổi thọ” lâu đời nhất, được đưa vào sử dụng từ tháng 11/ 1996, do VNPT quản lý. TVH kết nối phạm vi khá hẹp, dung lượng chỉ vẻn vẹn 565 Mb/s. Tuyến này cập bờ Việt Nam tại Vũng Tàu.
Tháng 3/2007, TVH bị cắt trộm 11km cáp cùng một số thiết bị khác đi kèm tại biển Cà Mau gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc truyền tín hiệu internet quốc tế tới Việt Nam. Điều đáng buồn là 11km cáp (khoảng 100 tấn, thành tiền khoảng 6,8 triệu USD) lại bị các đối tượng đem bán với giá…phế liệu.
5.7. Tuyến Cáp SJC2 (Chưa Hoàn Thành)
- Dung lượng: 126 Tb/s
- Chiều dài: 10.500 km
- Kết nối: Việt Nam, Singapore, Thái Lan, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản
Quá trình lắp đặt tuyến cáp SJC2 bị chững lại do dịch covid-19
Dự kiến tuyến cáp SJC2 sẽ hoàn thành trong năm 2021, cung cấp thêm khoảng 9 Tb/s băng thông cho mỗi nhà mạng tại Việt Nam. Tuyến này có kinh phí đầu tư ban đầu là 439 triệu USD, trong đó có sự đóng góp của nhiều tên tuổi lớn trong ngành công nghệ thông tin – viễn thông – facebook. SJC2 có 10 điểm cập bờ, tại Việt Nam điểm cập bờ đươc đặt ở thành phố Quy Nhơn. Có tuyến cáp này, kết nối internet Việt Nam đi quốc tế sẽ được tăng tốc.
5.8. Tuyến Cáp ADC (Chưa Hoàn Thành)
- Dung lượng: 140 Tb/s
- Chiều dài: 9.400 km
- Kết nối: Việt Nam, Nhật Bản, Philippines, Trung Quốc, Singapore và Thái Lan.
Bản đồ tuyến cáp quang ADC
Tuyến cáp ADC dự kiến sẽ hoàn thành vào quý IV/2022, Viettel hiện đang đầu tư vào hệ thống cáp quang biển này, cũng giống như SJC2, điểm cập bờ Việt Nam của ADC cũng đặt tại thành phố Quy Nhơn.
6. Công Ty Điều Hành Các Tuyến Cáp Biển Là Ai?
Điều hành các tuyến cáp quang biển dưới đáy đại dương thường là các công ty tư nhân hoặc các liên doanh được thành lập bởi những công ty hoạt động trong lĩnh vực viễn thông, công nghệ thông tin… nhưng mô hình này đang dần có sự thay đổi.
Hiện, một số nhà cung cấp nội dung như Google, Facebook, Microsoft… đang tích cực đầu tư nhiều hơn vào những tuyến cáp quang biển mới. Nguyên nhân của hành động này xuất phát từ nhu cầu lớn của điện toán đám mây. Số người sử dụng điện toán đám mây ngày một nhiều, chắc chắn trong tương lai chúng ta sẽ có thêm những tuyến cáp quang biển mới, tốc độ sẽ nhanh nhạy hơn.
Ngoài đầu tư vào cáp quang biển, những tên tuổi trên còn đang đầu tư vào internet vệ tinh. Việc chia sẻ đầu tư vào “nhiều giỏ trứng” giúp cho việc kết nối internet không bị phụ thuộc vào một yếu tố nhất định.
7. Tạm Kết
Trên đây là một số các thông tin cơ bản liên quan đến cáp quang biển trên thế giới và tại Việt Nam. Có thể khẳng định hệ thống cáp quang biển chính là một công trình vĩ đại của nhân loại, tạo nên những sự phát triển vượt bậc trong mọi mặt đời sống xã hội, là tiến bộ, là văn minh cần được tôn vinh.
Sự ra đời của cáp quang biển khiến chúng ta hoàn toàn có quyền hi vọng vào một tương mà ở đó còn có nhiều điều kỳ diệu hơn nữa sẽ thành hiện thực!
