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大西洋最新的光纜系統(tǒng)

海底光纜分布圖

   據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，一條超高速雙層鎧裝光纜如今隱藏于英國(guó)康沃爾郡海灘地面以下6英尺處，如果這條光纜被恐怖分子發(fā)現(xiàn)并遭到損壞，那么全英互聯(lián)網(wǎng)將陷入癱瘓！《每日郵報(bào)》記者沃倫·保爾(Warren Pole)日前走進(jìn)康沃爾郡，向讀者揭開(kāi)了維持現(xiàn)代世界運(yùn)轉(zhuǎn)的超高速海底光纜的神秘面紗。

　　準(zhǔn)確位置屬于絕對(duì)機(jī)密

　　今年6月中旬，英國(guó)政府公布了《數(shù)字英國(guó)》(Digital Britain)白皮書(shū)，為本國(guó)數(shù)字化通訊傳播確定發(fā)展方向。而就在康沃爾郡，一條以光速傳輸信號(hào)的雙層鎧裝OALC-4 SPDA光纜正在鋪設(shè)之中，這個(gè)項(xiàng)目名為“北阿波羅”(Apollo North)，投資總額達(dá)2.5億英鎊。多數(shù)人或許認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是由衛(wèi)星傳遍世界各地的。事實(shí)上，全球90%的互聯(lián)網(wǎng)通信量是由龐大的光纜網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)，它們?nèi)缟咭话泸暄延跀?shù)千英里的海底。

　　世界上最繁忙的兩個(gè)互聯(lián)網(wǎng)樞紐是紐約和倫敦，而將這兩座城市連在一起的則是9條光纜。這9條光纜構(gòu)成了大西洋最新和最先進(jìn)的海底光纜系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的功能強(qiáng)大，即便其他8條光纜同時(shí)癱瘓，那一條光纜也完全可以承擔(dān)倫敦和紐約雙向互聯(lián)網(wǎng)通信量！整個(gè)光纜系統(tǒng)蔓延3800英里，一頭是紐約，另一頭則是康沃爾沙灘，令這個(gè)英國(guó)海岸的偏遠(yuǎn)角落成為整個(gè)世界最重要、最強(qiáng)大的通信樞紐。

　　由于擔(dān)心遭到恐怖分子破壞，海底光纜的準(zhǔn)確位置屬于機(jī)密。即便記者清楚這方面的信息，但出于顯而易見(jiàn)的原因也不便透露。光纜從海灘下面經(jīng)過(guò)，蜿蜒穿過(guò)后面的山丘，到達(dá)一處毫無(wú)特點(diǎn)的山洞，山洞上面是一個(gè)像手術(shù)室一樣干凈的控制室。從沙灘幾乎不可能到達(dá)控制室。唯一的通道是一條蜿蜒曲折的公路，將一個(gè)小村莊與另一個(gè)連在一起。但是，只要在一條無(wú)任何標(biāo)記的車道拐彎，那么一個(gè)農(nóng)莊和有關(guān)光纜系統(tǒng)的線索便會(huì)出現(xiàn)在我們眼前。

　　首先是路面突然發(fā)生變化——如果不清楚半英里以外是什么地方，你或許納悶為何這樣小的一個(gè)偏遠(yuǎn)山村居然有如此高質(zhì)量的車道。繼續(xù)開(kāi)車前行，你會(huì)看到一個(gè)木門，它與周圍的鄉(xiāng)村環(huán)境是如此的和諧。如果找對(duì)位置，你會(huì)在附近發(fā)現(xiàn)一個(gè)安全碼盤(pán)，只要輸入正確的密碼，木門就會(huì)打開(kāi)。門后是一棟不起眼的建筑，但卻是英國(guó)功能最強(qiáng)大互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)施所在地。整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是驚人的。

　　光纖直徑只有頭發(fā)絲粗

　　真正的光纜本身其實(shí)并不比我們常用的橡膠軟管更粗。但里面的8根光纖(每根光纖的直徑只有一根頭發(fā)絲粗)卻足以給2000萬(wàn)人帶來(lái)他們所需要的帶寬。一條光纜每秒可以輸送3.2太位(Terabit)數(shù)據(jù)，完成從英國(guó)到美國(guó)來(lái)回7600英里的旅程僅需0.00072秒。以這種令人難以理解的數(shù)據(jù)傳輸速度來(lái)看，它幾乎比英國(guó)通訊辦公室 (Ofcom)今年測(cè)量的英國(guó)家庭每秒3.6 Mbps的平均寬帶速度快一百萬(wàn)倍。這里每個(gè)月的電費(fèi)高達(dá)2.5萬(wàn)英鎊也就不足為奇了。

　　“阿波羅”雙層鎧裝光纜的速度皆是拜兩臺(tái)超高能激光器所賜，一臺(tái)在英國(guó)的康沃爾海灘，另一臺(tái)在美國(guó)紐約，它們能以光速使信號(hào)通過(guò)光纖傳輸。由于目前尚無(wú)一種光源足夠強(qiáng)大，維持如此遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸強(qiáng)度，所以，工程師每隔30英里安裝一臺(tái)中繼器用以增強(qiáng)信號(hào)。每臺(tái)中繼器的成本為100萬(wàn)英鎊，由流經(jīng)光纜的1萬(wàn)伏電流供電。

　　中繼器龐大而持續(xù)的電力也是一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)每天二十四小時(shí)小心翼翼維護(hù)這個(gè)光纜站的原因。他們?nèi)魏我粋€(gè)小的失誤都有可能令整條系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸陷入中斷，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。阿波羅工程師本·伯恩斯(Ben Burns)說(shuō)：“因?yàn)闊o(wú)法確定它是否關(guān)閉，你不想向下看光纜的終端。即便它處于啟動(dòng)狀態(tài)，激光器也不過(guò)像是一個(gè)僅僅露著微光的小孔，你根本看不到。”

　　光纜容量成倍增長(zhǎng)

　　盡管自19世紀(jì)晚期以來(lái)，有多條海底光纜連接英國(guó)和美國(guó)，但在1956年前，這些光纜只能處理摩爾代碼。后來(lái)，經(jīng)過(guò)升級(jí)，它們可以同時(shí)處理36個(gè)電話的信號(hào)。1988年隨著第一套光纖系統(tǒng)的引進(jìn)，英國(guó)通信發(fā)展出現(xiàn)了飛躍——忽然之間，一條光纜可以同時(shí)傳輸2500個(gè)電話信號(hào)。上世紀(jì)90年代中期，在采用了可增強(qiáng)激光信號(hào)的光學(xué)放大器以后，一條光纜的容量相當(dāng)于6000萬(wàn)部電話。

　　“阿波羅”光纜可以傳輸相當(dāng)于兩億個(gè)電話信號(hào)的數(shù)據(jù)。由于一條光纜的數(shù)據(jù)傳輸容量在20年里提升了8萬(wàn)倍，可以輕易看到互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模擴(kuò)展的來(lái)源地。阿波羅項(xiàng)目執(zhí)行董事理查德·埃利奧特(Richard Elliott)說(shuō)：“技術(shù)在不斷進(jìn)步，增強(qiáng)通訊傳輸?shù)娜萘靠瓷先ナ遣豢勺钃醯摹Ｔ谶^(guò)去15年間，人們總說(shuō)當(dāng)通訊發(fā)展無(wú)法更近一步的時(shí)候，會(huì)有人提出另一個(gè)出色的新想法推動(dòng)其發(fā)展。光纜容量成倍增長(zhǎng)，目前尚無(wú)減緩下來(lái)的跡象。”

　　但是，在一個(gè)公眾生活日益依賴互聯(lián)網(wǎng)的世界，在一個(gè)我們認(rèn)為擁有瀏覽、接入和下載信息等無(wú)限能力理所當(dāng)然的世界，這種米考伯式假想一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤將會(huì)造成怎樣的后果？通訊業(yè)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TeleGeography稱，我們將在跨大西洋光纜容量上面臨嚴(yán)重短缺。TeleGeography分析師史蒂芬·貝克特(Stephan Beckert)說(shuō)：“整個(gè)大西洋地區(qū)的總?cè)萘靠赡苓_(dá)到39 Tbps，其中25%當(dāng)前正在使用之中。盡管看上去似乎可以滿足當(dāng)前需求，但我們預(yù)計(jì)到2014年需求將超過(guò)39 Tbps。”

　　事實(shí)上，TeleGeography的另一位分析師艾倫·莫爾丁(Alan Mauldin)指出，跨大西洋光纜運(yùn)營(yíng)商和買家都面臨著“慢動(dòng)作危機(jī)”。英國(guó)政府的目標(biāo)是寬帶速度達(dá)到10 Mbps，也就是說(shuō)幾秒鐘內(nèi)可以下載一部完整的電影，但在新形勢(shì)下，這一目標(biāo)是否可以在2013年前滿足整個(gè)英國(guó)的需要？

　　5年后或出現(xiàn)容量不足

　　埃利奧特說(shuō)：“從技術(shù)上講，這一目標(biāo)是符合現(xiàn)實(shí)的。盡管我贊同TeleGeography的分析，可即便跨大西洋光纜可以達(dá)到預(yù)期容量，互聯(lián)網(wǎng)正變得日益全球化，所以，輸往美國(guó)的數(shù)據(jù)能量將會(huì)下降，因?yàn)槲覀儷@得的內(nèi)容將通過(guò)其他路線更多來(lái)自于歐洲。更大的疑問(wèn)是哪一方將為其‘埋單’？”

　　如果2014年確實(shí)出現(xiàn)容量不足的問(wèn)題，那么必須鋪設(shè)新的光纜。這些工程的造價(jià)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)前路線所能覆蓋的帶寬速度。埃利奧特說(shuō)，光纜運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題：“從現(xiàn)在到2014年，將有那么一段時(shí)間買家會(huì)意識(shí)到傳輸數(shù)據(jù)開(kāi)始變得緊俏——我們處于一塊未知的土地上，對(duì)未來(lái)發(fā)生的一切充滿了好奇心。”

　　一旦互聯(lián)網(wǎng)資源被榨干，經(jīng)由更小的樞紐整至家庭和企業(yè)，成本也會(huì)成為一個(gè)大問(wèn)題。Virgin Media和BT在英國(guó)光纖寬帶開(kāi)發(fā)方面均處于領(lǐng)先地位，但只有將這些資源分配到具有足夠流量的區(qū)域，這種付出才能帶來(lái)金錢的回報(bào)。

　　但是，英國(guó)政府不會(huì)籌集資金用于這個(gè)不賺錢的“荒地”，因此，《數(shù)字英國(guó)》白皮書(shū)提議政府向每部電話收取每年6英鎊的稅費(fèi)用以彌補(bǔ)資金不足。這一提議是否會(huì)變成政策還有待觀察，尤其是在公眾反應(yīng)最初極為冷淡的情況下。除了資金以外，用以提升整個(gè)英國(guó)和世界各國(guó)寬帶速度的技術(shù)和容量確實(shí)存在。

　　全球海事系統(tǒng)有限公司是世界上最大的海底光纜安裝維護(hù)企業(yè)之一。該公司的凱文·康諾爾(Kevin Connor)說(shuō)：“光纜的傳輸能力真是太棒了。”去年，在一條長(zhǎng)約2.45萬(wàn)英里的重要光纜被船錨掛斷以后，印度和亞洲其他國(guó)家的數(shù)百萬(wàn)用戶一時(shí)之間使用不到互聯(lián)網(wǎng)。

　　維修設(shè)備應(yīng)有盡有

　　即便技術(shù)屬于尖端，但海底光纜始終在遭受損壞，或是被過(guò)往漁船，或是被拋錯(cuò)地方的船錨。一旦發(fā)生這種情況，數(shù)百萬(wàn)用戶的網(wǎng)絡(luò)連接會(huì)立即中斷，更不用提由此造成的重大經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)，只能指望一些船只(如1.2萬(wàn)噸重的“海哨”號(hào))發(fā)現(xiàn)故障并展開(kāi)快速修復(fù)。“海哨”號(hào)(Wave Sentinel)是大西洋四艘處于長(zhǎng)時(shí)間待命狀態(tài)的船只之一，它們可以對(duì)方圓4000萬(wàn)平方英里的光纜故障進(jìn)行修復(fù)。此類修復(fù)的成本一般超過(guò)50萬(wàn)英鎊。

　　“海哨”號(hào)艦長(zhǎng)理查德·卡恩斯(Richard Kearns)說(shuō)：“一旦光纜斷裂，便將付出慘痛代價(jià)。但是與那些光纜帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益相比，這種損失只是小巫見(jiàn)大巫。”光纜斷裂的頻率超出很多人的想象。卡恩斯說(shuō)：“去年我們有11個(gè)月漂在海上，進(jìn)行了大約30次維修。僅在過(guò)去短短的四個(gè)月，我們就出海維修了9次，所以，今年看起來(lái)同樣不會(huì)安靜。”

　　《每日郵報(bào)》記者到訪之時(shí)，“海哨”號(hào)正停泊在多塞特郡的波特蘭港口，由于另外三艘艦艇已經(jīng)部署到大西洋執(zhí)行修復(fù)任務(wù)，它也不可能在此停留太久。卡恩斯說(shuō)：“這是一項(xiàng)危險(xiǎn)的工作。我們離每一個(gè)救援地點(diǎn)都很遠(yuǎn)，如果在我們維修期間發(fā)生意外事故，可能會(huì)造成人員傷亡。”光纜本身不會(huì)對(duì)“海哨”號(hào)船員構(gòu)成生命威脅。甲板上堆滿了用于快速回收受損光纜的工程和拖運(yùn)設(shè)備，另外，甲板下面的三個(gè)大箱子都有開(kāi)口，每一個(gè)可以放下近三噸重的光纜。即便風(fēng)平浪靜之時(shí)，在濕乎乎的甲板上作業(yè)都是很大的挑戰(zhàn)，更何況是遇到驚濤駭浪的鬼天氣。

　　“海哨”號(hào)甲板上令人印象最為深刻的設(shè)備是價(jià)值450萬(wàn)英鎊的遙控潛水器(ROV)。遙控潛水器有小汽車大小，具有推進(jìn)器、聚光燈、雷達(dá)和攝像機(jī)等設(shè)備，還配備了切削、起重和爆破等工具。一旦到達(dá)光纜斷裂事故上方，遙控潛水器會(huì)降至水下，操作人員通過(guò)屏幕對(duì)其進(jìn)行遙控。它們可以在水下4英里處作業(yè)，是維持互聯(lián)網(wǎng)正常運(yùn)行的尖端技術(shù)的典型例證。但是，光纜通常有很多段的深度超出遙控潛水器的能力范圍，有些幾乎在水下6英里處。為對(duì)這些故障進(jìn)行修理，“海哨”號(hào)船員轉(zhuǎn)而使用更為基礎(chǔ)的技術(shù)——探錨。

　　考驗(yàn)船員的體力和耐心

　　“海哨”號(hào)工程師喬治·哈姆斯(George Hams)說(shuō)：“我們會(huì)用探錨去抓水面以下數(shù)英里的相對(duì)小的光纜，你或許認(rèn)為這種方法難以奏效，可它的確管用。”為避免拋下的探錨無(wú)所收獲，絞車上會(huì)安裝先進(jìn)的傳感器，用以監(jiān)控光纜的拉力。只有在拉力大大增強(qiáng)，顯示目標(biāo)所在位置時(shí)，探錨才能滿載而歸。

　　無(wú)論是遙控潛水器，還是探錨，一旦發(fā)現(xiàn)斷裂的光纜，出現(xiàn)故障的一端會(huì)被拉升到水面，盤(pán)在甲板上工具上，然后，船員開(kāi)始重新將它們接起來(lái)，這是一項(xiàng)勞神費(fèi)力的工作，需要準(zhǔn)確性，壓力面前要保持一顆平常心。在巨浪滔天的海上，已經(jīng)工作幾個(gè)星期的船只還要去修復(fù)故障光纜，此時(shí)一切將變得更加艱難。正如哈姆斯所說(shuō)：“一旦船員準(zhǔn)備去修復(fù)拉到船上的光纜，他們會(huì)花幾分鐘時(shí)間集中精力，讓緊張的心情平復(fù)下來(lái)。這是一項(xiàng)要求高超技藝的精細(xì)活。”

　　有些光纜可以攜帶最多192根光纖，每一根還沒(méi)有頭發(fā)絲粗，并且都需要以準(zhǔn)確順序重新連在一起，意識(shí)到這一點(diǎn)，你便清楚這項(xiàng)工作很快變成對(duì)船員體力和耐心的巨大考驗(yàn)。盡管修復(fù)在進(jìn)行之中，但互聯(lián)網(wǎng)用戶幾乎注意不到這些線路故障，無(wú)非是網(wǎng)頁(yè)瀏覽的時(shí)間出現(xiàn)微不足道的延遲，因?yàn)榱髁苛⒓赐ㄟ^(guò)別的路線與其他光纜建立連接，直至故障得到修復(fù)。由于發(fā)生在上世紀(jì)90年代晚期互聯(lián)網(wǎng)繁榮時(shí)期的鋪設(shè)光纜狂潮，這種路線的調(diào)整成為可能。

　　正如我們現(xiàn)在所了解的情況，盡管90年代互聯(lián)網(wǎng)繁榮時(shí)期給我們帶來(lái)了數(shù)字時(shí)代，但互聯(lián)網(wǎng)并沒(méi)有在一夜之間消滅其他所有商業(yè)模式。互聯(lián)網(wǎng)投資泡沫最終在2001年破裂，大量曾經(jīng)不可一世的網(wǎng)絡(luò)企業(yè)一夜間從硅谷消失。但是，光纜留了下來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)泡沫的沖擊逐漸散去，一些投資者從破產(chǎn)的電信企業(yè)接管了這些資產(chǎn)。正如埃利奧特所說(shuō)，“互聯(lián)網(wǎng)泡沫之后，買家乘機(jī)與1999年至2002年間過(guò)度建造光纜的企業(yè)討價(jià)還價(jià)，那一時(shí)期留下來(lái)大量光纜，尤其是在北大西洋。”

　　頻遭人為天災(zāi)破壞

　　然而，如果2014年出現(xiàn)容量不足的情況，那么堪稱天衣無(wú)縫的改道發(fā)送的時(shí)代將就此結(jié)束，這樣一來(lái)，英國(guó)將面臨當(dāng)前許多國(guó)家經(jīng)歷的窘境，對(duì)數(shù)據(jù)流量路線沒(méi)有別的的選擇。在這些國(guó)家，光纜斷裂會(huì)帶來(lái)諸多大麻煩。

　　例如，去年一條連接印度、中東和亞洲其他國(guó)家的2.45萬(wàn)英里長(zhǎng)的地中海海底光纜嚴(yán)重受損，導(dǎo)致上述國(guó)家的互聯(lián)網(wǎng)通訊服務(wù)中斷，數(shù)百萬(wàn)用戶受影響。由于不存在其他可供選擇的路線，這些國(guó)家的互聯(lián)網(wǎng)流量有一半停止服務(wù)，直至故障得到全面修復(fù)。

　　不僅只有漁民是海底光纜網(wǎng)絡(luò)的噩夢(mèng)。卡恩斯說(shuō)：“海底是地球上利用程度最低的區(qū)域之一。盡管漁業(yè)活動(dòng)和船錨是當(dāng)前光纜斷裂的主要原因，但海底地震和火山也頻頻威脅著它們的安全。這些事故會(huì)造成難度最大的修復(fù)活動(dòng)，因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)會(huì)將深海光纜埋于碎石下面數(shù)百米處，使得重新找到光纜進(jìn)行維修幾乎成了不可能的事情。”

　　無(wú)論是迷途的船錨、放錯(cuò)地方的拖網(wǎng)，還是摧毀光纜的海底地震，“海哨”號(hào)及其姐妹船仍然清楚它們的使命。哈姆斯驕傲地說(shuō)：“偶爾，我們?yōu)殒i定光纜的位置也會(huì)走一些彎路，但迄今為止，我們每一次都取得了成功。”

　　所以，不管互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得怎樣的進(jìn)步，家庭互聯(lián)網(wǎng)接入發(fā)展多么迅速，有些事情永遠(yuǎn)不會(huì)改變。光纜斷裂的現(xiàn)象不會(huì)完全杜絕，卡恩斯和他的船員依舊會(huì)前往事故地點(diǎn)，找到事故光纜進(jìn)行維修，即便英國(guó)政府提出的家庭網(wǎng)速達(dá)到10 Mbps的目標(biāo)或許能在康沃爾實(shí)現(xiàn)，但可以打賭，它仍舊是英國(guó)生活節(jié)奏最為緩慢的地方。