211service.com
Nowe życie dla podwodnego włókna
Generacja podmorskich kabli światłowodowych, która dekadę temu zrewolucjonizowała telekomunikację transoceaniczną, jest przedwcześnie wycofywana z użytku. Ogromny postęp w technologii optycznej i nadmiar przepustowości światłowodów sprawiają, że kable te są nieopłacalne dla telekomunikacji. Włókna nie zostaną jednak całkowicie zaciemnione: grupa naukowa non-profit twierdzi, że przestarzałe kable mogą być dobrodziejstwem dla podmorskich badań sejsmologicznych i oceanograficznych. Kable, układane od 1988 do 1993 roku, zostały zaprojektowane na 25 lat; wszystkie oprócz jednego są sprawne.
Podmorskie światłowody drastycznie zwiększyły przepustowość ruchu telefonicznego przez Atlantyk i Pacyfik, kiedy zaczęły działać. Pierwszy z nich przesyłał 280 megabitów na sekundę na każdej z dwóch par światłowodów, co odpowiada 35 000 obwodów telefonicznych. W tamtych czasach była to imponująca suma, ale nowsze kable mają setki lub tysiące razy większą pojemność. W marcu firma Tyco Telecommunications poinformowała, że każda z ośmiu par światłowodów w nowym kablu o długości 9 000 km między Oregonem a Japonią może przenosić 960 gigabitów na sekundę, co daje całkowitą przepustowość ponad 10 000 razy większą niż w przypadku pierwszych kabli światłowodowych.
Właściciele zasadniczo racjonalizują zapasy kabli, wyjaśnia David Robinson z podmorskiej grupy biznesowej BT, byłego British Telecom. Mając dużo dodatkowej pojemności na nowych kablach, BT i inne firmy, które były współwłaścicielem pierwszego transatlantyckiego kabla światłowodowego, nie zadały sobie trudu, aby naprawić kabel, gdy zawiódł pod koniec 2001 roku. Tak jak wcześniej wycofali siedem kabli miedzianych, które poprzedzały kabel optyczny jeden po drugiej stronie Atlantyku, w zeszłym roku firmy po cichu zamknęły kabel światłowodowy, znany jako TAT-8. BT i jej partnerzy wkrótce wycofają trzy inne wczesne kable światłowodowe, TAT-9, -10 i -11. Ale kable, które wytyczyły nową ścieżkę dla telekomunikacji, mogą znaleźć nowe życie w badaniach naukowych.
Amerykańskie Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS) z siedzibą w Waszyngtonie, konsorcjum uniwersytetów, które zbierają dane sejsmiczne do badania wnętrza Ziemi, chce przystosować działające kable do obsługi stacji badawczych na dnie morza. AT&T, partner z BT w kablach TAT, podarował IRIS emerytowany miedziany koncentryczny kabel podmorski Pacific w 1998 roku i jest gotów przekazać grupie swój udział w starych kablach światłowodowych. Kable światłowodowe mogą przesyłać setki megabitów danych ze stacji sejsmicznych i innych zautomatyzowanych obserwatoriów dna morskiego, mówi Rhett Butler z IRIS, który na co dzień zajmuje się zarządzaniem globalną siecią sejsmiczną National Science Foundation. Stacje mogą również pobierać kilowaty energii elektrycznej, którą przenoszą kable do zanurzonej elektroniki. Naszym pierwszym celem jest zdobycie ich dla społeczności naukowej, mówi Butler. Dodaje, że gdy dwie trzecie planety znajduje się pod wodą, będziemy musieli mieć obserwatoria na dnie morza.
Przenoszenie kabli światłowodowych natrafiło na szkopuł w przepisach europejskich, które wymagają usuwania starych kabli z wód krajowych w granicach 20 kilometrów. BT i inni operatorzy planują podciągnąć kable. Robinson mówi, że nie otrzymał formalnej propozycji od IRIS. Firma rozważy prośby, ale chce mieć pewność, że nowi właściciele wezmą na siebie odpowiedzialność za usunięcie starych kabli.
Europejskie firmy telekomunikacyjne usuwają końce kabli transatlantyckich od czasu wycofania pierwszej takiej linii transmisyjnej, TAT-1, w 1978 r. Zainstalowany w 1956 r. TAT-1 wysyłał sygnały elektryczne kablem koncentrycznym ze wzmacniaczami lampowymi rozmieszczonymi wzdłuż kabla wzmocnić swoje 36 obwodów telefonicznych. Inżynierowie ulepszali podmorskie kable koncentryczne przez dwie dekady, zastępując lampy próżniowe tranzystorami, ale ostatecznie osiągnęli limit 4000 obwodów telefonicznych na TAT-6 i -7, zainstalowanych w 1976 i 1983 roku. Satelity komunikacyjne wyglądały na gotowe do wycofania kabli podmorskich z rynku dopóki na scenie nie pojawiły się światłowody. Zespoły w Bell Telephone Laboratories (wówczas część AT&T) i British Telecom Research Laboratories postawiły ryzykowny zakład na nowy rodzaj włókien, w których rdzeń przenoszący światło miał średnicę zaledwie 9 mikrometrów, sześć razy mniejszą niż rdzenie stosowane w wczesne naziemne systemy światłowodowe. Te nowe włókna jednomodowe oferowały większą przepustowość, ale wyrównanie pasm przenoszących światło wymagało szczególnej ostrożności. Projektanci kabli podmorskich tak dobrze sprostali temu wyzwaniu, że w połowie lat 80. światłowody jednomodowe stały się standardem dla transmisji na duże odległości na lądzie.
Upadek pierwszej generacji podmorskich kabli światłowodowych polegał na ich potrzebie stosowania urządzeń wzmacniających, które okresowo zwiększały siłę sygnału, aby umożliwić falom świetlnym przenoszącym informacje objęcie całego oceanu. Wczesne wzmacniacze światłowodowe musiały konwertować słabe sygnały optyczne do postaci elektronicznej, aby mogły być wzmacniane, a następnie przekształcać sygnały elektryczne z powrotem w światło. Pod koniec lat 80. opracowano nowy rodzaj światłowodu, który może wzmacniać włączanie i wyłączanie słabych sygnałów optycznych 10 miliardów razy na sekundę lub więcej. Co więcej, mogą jednocześnie wzmacniać sygnały na kilku różnych długościach fal (technika znana jako multipleksowanie z podziałem długości fali). Te przełomy umożliwiły producentom okablowania zbudowanie globalnych sieci o zdolnościach transmisyjnych, które przewyższały stare kable TAT-8, -9, -10 i -11, i sprawiły, że stały się one nieopłacalne dla przesyłania ruchu telekomunikacyjnego. Ale jeśli naukowcy zdołają rozwiązać proceduralne zawirowania na europejskim końcu, stare kable będą miały nowe życie, pomagając im badać głębiny oceaniczne.