211service.com
Nytt liv för undervattensfiber
Generationen av undervattensfiberoptiska kablar som revolutionerade trans-oceanisk telekommunikation för ett decennium sedan går i förtid. Dramatiska framsteg inom optisk teknik och ett överflöd av fiberkapacitet gör dessa kablar oekonomiska för telekommunikation. Fibrerna kommer dock inte att mörkna helt: en ideell vetenskapsgrupp säger att de föråldrade kablarna kan vara en välsignelse för undervattensseismologi och oceanografisk forskning. Kablarna, som lades från 1988 till 1993, var designade för att fungera i 25 år; alla utom en fungerar.
De optiska undervattensfibrerna ökade dramatiskt kapaciteten för telefontrafik över Atlanten och Stilla havet när de började arbeta. Den första av dem bar 280 megabit per sekund på vart och ett av två fiberpar, motsvarande 35 000 telefonkretsar. Det var en imponerande summa på den tiden, men nyare kablar har hundratals eller tusentals gånger större kapacitet. I mars rapporterade Tyco Telecommunications att vart och ett av de åtta fiberparen i en ny 9 000 kilometer lång kabel mellan Oregon och Japan kunde bära 960 gigabit per sekund, vilket ger den en total kapacitet som är mer än 10 000 gånger större än de första fiberkablarna.
Ägarna rationaliserar i princip lagren av kabel, förklarar David Robinson från sub-sea business group på BT, tidigare British Telecom. Med mycket extra kapacitet på nya kablar brydde sig inte BT och andra företag som delade ägandet av den första transatlantiska fiberkabeln att reparera kabeln när den misslyckades i slutet av 2001. Eftersom de tidigare hade tagit bort de sju kopparkablar som föregick den optiska kabeln. en över Atlanten, förra året stängde företagen tyst av fiberkabeln, känd som TAT-8. BT och dess partners kommer snart att avveckla tre andra tidiga fiberkablar, TAT-9, -10 och -11. Men kablarna som banade en ny väg för telekommunikation kunde hitta ett nytt liv inom vetenskaplig forskning.
Washington-baserade Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS), ett konsortium av universitet som samlar in seismisk data för att studera jordens inre, vill anpassa arbetskablarna för att betjäna forskningsstationer på havsbotten. AT&T, en partner med BT i TAT-kablarna, gav IRIS en pensionerad koaxial ubåtskabel av Stillahavskopar 1998 och är villig att ge gruppen sin andel av de gamla fiberoptiska kablarna. Fiberkablarna kan överföra hundratals megabit data från seismiska stationer och andra automatiserade observatorier på havsbotten, säger Rhett Butler från IRIS, vars dagliga jobb är att hantera National Science Foundations globala seismiska nätverk. Stationerna kan också utnyttja de kilowatt elkraft som kablarna bär för nedsänkt elektronik. Vårt första mål är att skaffa dessa för forskarsamhället, säger Butler. Med två tredjedelar av planeten under vatten, tillägger han, kommer vi att behöva ha observatorier på havsbotten.
Överföring av fiberkablarna har slagit fast i europeiska regleringar som kräver att gamla kablar tas bort från nationella vatten inom 20-kilometersgränsen. BT och andra operatörer går vidare med planer på att dra upp kablarna. Robinson säger att han inte har fått något formellt förslag från IRIS. Företaget kommer att överväga önskemål, men vill vara säkra på att de nya ägarna tar ansvar för att ta bort de gamla kablarna.
Europeiska telefonbolag har tagit bort sina ändar av transatlantiska kablar sedan de tog bort den första sådana transmissionslinjen, TAT-1, 1978. Installerades 1956, skickade TAT-1 elektriska signaler genom koaxialkabel, med vakuumrörsförstärkare placerade längs kabeln att förstärka sina 36 telefonkretsar. Ingenjörer förbättrade undervattens koaxialkablar i två decennier och ersatte vakuumrören med transistorer, men nådde så småningom en gräns på 4 000 telefonkretsar på TAT-6 och -7, installerade 1976 och 1983. Kommunikationssatelliter såg ut att driva ubåtskablar ur verksamheten tills fiberoptik kom på platsen. Team på Bell Telephone Laboratories (då en del av AT&T) och British Telecom Research Laboratories gjorde en riskabel satsning på en ny sorts fibrer, där den ljusbärande kärnan mätte bara 9 mikrometer i diameter - sex gånger mindre än de kärnor som användes i tidiga markbundna fibersystem. Dessa nya singelmodsfibrer erbjöd högre bandbredd, men att rikta in de ljusbärande strängarna med varandra krävde extrem försiktighet. Utvecklare av undervattenskabel klarade den utmaningen så bra att i mitten av 1980-talet blev singelmodsfibrer standarden för långdistansöverföring på land.
Undergången för den första generationen av undervattenskablar med fiberoptiska kablar var deras behov av repeaters-enheter som ökade signalstyrkan med jämna mellanrum för att göra det möjligt för de informationsbärande ljusvågorna att spänna över hela havet. Tidiga fiberrepeaters var tvungna att omvandla svaga optiska signaler till elektronisk form så att de kunde förstärkas och sedan omvandla de elektriska signalerna tillbaka till ljus. I slutet av 1980-talet utvecklades en ny sorts optisk fiber som kunde förstärka svaga optiska signaler på och av 10 miljarder gånger per sekund eller mer. Ännu bättre, de kan samtidigt förstärka signaler vid flera olika våglängder (en teknik som kallas våglängdsmultiplexering). Dessa genombrott gjorde det möjligt för kabeltillverkare att bygga globala nätverk med överföringskapacitet som översteg de gamla TAT-8-, -9-, -10- och -11-kablarna och gjorde dem oekonomiska för att transportera telekommunikationstrafik. Men om forskare kan lösa procedursnurr i den europeiska änden, kommer de gamla kablarna att få ett nytt liv som hjälper dem att utforska havets djup.