Świat podmorskich kabli. Jak naprawić zerwany światłowód na dnie oceanu?

Nazywanie Internetu globalną siecią ma całkiem dosłowne znaczenie – nasza planeta jest opleciona kablami, które łącząc odległe kontynenty, zapewniają błyskawiczny, globalny obieg informacji. Firma TeleGeography postanowiła przedstawić wszystkie podmorskie kable internetowe. Efekt jest bardzo interesujący.

Pierwszy kabel na dnie Atlantyku

Oplatanie kablami naszej planety nie jest nowym pomysłem. Wszystko zaczęło się od wynalezienia telegrafu (więcej na jego temat znajdziecie w artykule „Telegraf – Internet epoki wiktoriańskiej”) i informacji przesyłanych za pomocą przewodów i elektryczności. Już w 1850 roku położono pierwszy podwodny kabel łączący Wielką Brytanię z Francją.

Powodzenie tego przedsięwzięcia rozbudziło oczekiwania. Po kilku – podejmowanych ze zmiennym szczęściem – próbach kładzenia podmorskich kabli w Ameryce Północnej opracowano ambitny plan połączenia dwóch stron Atlantyku. Pionierów tego przedsięwzięcia, skupionych wokół firmy Atlantic Telegraph Company, czekało początkowo wiele niepowodzeń, ale po kilku nieudanych próbach, w sierpniu 1858 roku udało się położyć kabel na dnie oceanu.

Cud ówczesnej technologii składał się z siedmiu niezależnych, izolowanych drutów miedzianych, a łącznie z izolacją i osłoną, chroniącą od uszkodzeń mechanicznych, ważył około 500 kilogramów na kilometr. Niestety, działał tylko przez kilka dni, podczas których telegram do amerykańskiego prezydenta przesłała m.in. angielska królowa.

Na kolejne transatlantyckie połączenie trzeba było czekać aż do lipca 1866 roku, próba przeprowadzona w 1865 roku zakończyła się bowiem fiaskiem. Już dwa miesiące później Europę z Ameryką Północną łączyły dwa niezależne kable - udało się wydobyć ten zerwany w 1865 roku i dociągnąć go do wybrzeża. Od tamtego czasu łączność pomiędzy kontynentami nigdy nie została przerwana.

W 80 sekund dookoła świata

Prędkość transmisji początkowo była bardzo niewielka – pierwszy transatlantycki kabel umożliwiał przekazywanie około jednego słowa na dziesięć minut. Dzięki lepszej jakości kabla położonego w 1866 roku możliwości komunikacji znacząco wzrosły. Można było przesyłać do ośmiu słów na minutę, a na początku XX wieku osiągnięto przepustowość sięgającą 120 słów na minutę.

W ciągu następnych kilku lat rozwój globalnej sieci telekomunikacyjnej był bardzo szybki; do 1871 roku Europa zyskała połączenie ze wszystkimi zamieszkałymi kontynentami, a do 1900 roku położono w sumie 190 tys. kilometrów podmorskich kabli, z których niemal 75 proc. należało do brytyjskich firm. Co to oznaczało dla świata? Około 1800 roku przesłanie listu z Londynu do Bombaju zabierało nawet pół roku, a na odpowiedź – ze względu na porę monsunów – trzeba było czekać nawet ponad rok.

Siedemdziesiąt lat później przesłanie telegramu zabierało około 5 godzin, co oznaczało, że odpowiedź można było dostać jeszcze tego samego dnia. Dalszym usprawnieniem komunikacji był położony w 1903 roku pierwszy kabel transpacyficzny.

O tym, jak bardzo skurczył się świat, dobitnie przekonał się król Jerzy V, który w 1924 roku na wystawie imperium brytyjskiego wysłał sam do siebie wiadomość. Sygnał biegnący po brytyjskich liniach telekomunikacyjnych okrążył świat i wrócił do nadawcy w ciągu 80 sekund.

Światłowodowa rewolucja

Choć w kolejnych latach sieć łączności była stale rozwijana i modernizowana, to pod względem zasady działania nie odbiegała zbytnio od swoich XIX-wiecznych protoplastów. Zmiana nastąpiła w 1956 roku, gdy położono pierwszy transatlantycki kabel telefoniczny TAT-1, który umożliwiał prowadzenie 36 międzykontynentalnych rozmów jednocześnie.

Prawdziwy przełom nastąpił jednak dopiero z wynalezieniem światłowodu i komercyjnym wykorzystaniem tego wynalazku. W 1968 roku firma Uchida wyprodukowała pierwszy światłowód nadający się do zastosowania w telekomunikacji, a udoskonalenie tej technologii pozwoliło w 1980 roku zespołowi Bell Labs uruchomić pierwszy 1000-kilometrowy trakt optyczny.

Zapoczątkowało to rozbudowę sieci łączności wykorzystującej światłowody, którymi początkowo uzupełniano, a następnie zastępowano miedziane kable. Dotyczyło to również tych położonych na dnie oceanów. Na poniższym filmie możecie zobaczyć, w jaki sposób kładzie się podmorskie kable:

Pierwszy podmorski światłowód połączył Europę i Stany Zjednoczone w 1988 roku. Kabel TAT-8 był wspólną inicjatywą firm AT&T, France Telecom i British Telecom i kosztował wówczas 350 mln dolarów. Oznaczał zarazem bardzo duży skok technologiczny, pozwalał bowiem na jednoczesne prowadzenie 40 tys. rozmów telefonicznych.

Jednym z nich jest kabel SEA-ME-WE 3, którego operatorem jest konsorcjum ponad 90 różnych firm telekomunikacyjnych z indyjską Tata Indicom na czele. Ten najdłuższy na świecie kabel ma długość 39 tys. kilometrów. Biegnie po dnie Morza Śródziemnego, łączy Europę z Bliskim Wschodem, Indiami, wschodnią Azją i Australią. Równie istotną rolę odgrywa nieco krótszy, bo liczący 28 tys. kilometrów kabel FLAG (Fiber-Optic Link Around the Globe).

Kolejne ważne połączenie tworzy grupa kabli Apollo oraz AC-1 i AC-2, łączących Europę ze Stanami Zjednoczonymi. Przepustowość każdego z dwóch kabli Apollo sięga 3,2 Tb/s. Skromniejsze możliwości zapewniają kable AC-1 (Atlantic Crossing), łączące ze Stanami Zjednoczonymi Niemcy, Holandię i Wielką Brytanię oraz AC-2. Nieco bardziej na północ położono inną kluczową parę kabli Hibernia Atlantic o przepustowości ponad 10 Tb/s.

Istotnym dla Europejczyków kablem jest również uruchomiony w 2000 roku Atlantis-2. Stanowi on bezpośrednie połączenie pomiędzy Europą i Ameryką Południową, a dzięki odgałęzieniom łączy również Wyspy Kanaryjskie, Senegal, Brazylię i Argentynę. Istnieje również bezpośrednie połączenie pomiędzy Hiszpanią i Republiką Południowej Afryki - zapewnia je SAT-3/WASC, położony wzdłuż zachodniego wybrzeża Afryki.

Co zrobić z urwanym kablem?

Kable mają tę przykrą właściwość, że co jakiś czas ktoś (umyślnie lub przypadkiem) przerywa je, skutecznie utrudniając łączność z całkiem sporymi częściami świata. Przykładem może być choćby awaria kabla SEA-ME-WE 3 z 2006 roku, która zakłóciła łączność między Europą a Azją Wschodnią.

Co prawda Internet został zaprojektowany tak, by radzić sobie z awariami poszczególnych odcinków Sieci i szukać tras zastępczych, jednak sytuację skomplikował wówczas fakt, że dodatkowy, znacznie krótszy kabel SEA-ME-WE 4 również przestał działać, podobnie jak położony w pobliżu FLAG. Co jest przyczyną awarii podmorskich kabli?

Poza przyczynami naturalnymi jak trzęsienia ziemi czy celowym przecinaniem kabli przez różnych sabotażystów jedną z możliwości jest uszkodzenie ich przez statki rybackie, ciągnące swoje sieci po dnach mórz.

Inną, dość kuriozalną przyczyną jest przecięcie kabla kotwicą statku - rok temu pisałem o jednym z takich przypadków w artykule "Kotwicą w Internet! Blackout Sieci po afrykańsku". Mimo to nawet jeśli przecięty kabel znajduje się na dużej głębokości, sytuacja nie jest beznadziejna i istnieje szansa, by go naprawić. Jak? Pokazuje to poniższy film:

Najbardziej osobliwym przypadkiem pozbawienia łączności było zdarzenie, które - choć nie dotyczy kabla podmorskiego - zasługuje na przypomnienie. W 2011 roku pewna 75-letnia babcia odcięła od Internetu 3 kraje: Gruzję, Azerbejdżan i Armenię. Zrobiła to w bardzo prosty sposób - w poszukiwaniu złomu wykopała z ziemi jakiś kabel i przecięła go łopatą.

Szczegółową mapę podmorskich kabli wraz z wieloma ciekawymi informacjami na ich temat znajdziecie na stronie TeleGeography.