光纜溝挖掘機
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大西洋最新的光纜係統
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海底光纜的具體位置是秘密
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光纜船
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海底光纜分布圖
據英國《每日郵報》報道，一條超高速雙層鎧裝光纜如今隱藏於英國康沃爾郡海灘地麵以下6英尺處，如果這條光纜被恐怖分子發現並遭到損壞，那麽全英互聯網將陷入癱瘓！《每日郵報》記者沃倫·保爾(Warren Pole)日前走進康沃爾郡，向讀者揭開了維持現代世界運轉的超高速海底光纜的神秘麵紗。
準確位置屬於絕對機密
今年6月中旬，英國政府公布了《數字英國》(Digital Britain)白皮書，為本國數字化通訊傳播確定發展方向。而就在康沃爾郡，一條以光速傳輸信號的雙層鎧裝OALC-4 SPDA光纜正在鋪設之中，這個項目名為“北阿波羅”(Apollo North)，投資總額達2.5億英鎊。多數人或許認為，互聯網數據是由衛星傳遍世界各地的。事實上，全球90%的互聯網通信量是由龐大的光纜網絡承擔，它們如蛇一般蜿蜒於數千英裏的海底。
世界上最繁忙的兩個互聯網樞紐是紐約和倫敦，而將這兩座城市連在一起的則是9條光纜。這9條光纜構成了大西洋最新和最先進的海底光纜係統。這套係統的功能強大，即便其他8條光纜同時癱瘓，那一條光纜也完全可以承擔倫敦和紐約雙向互聯網通信量！整個光纜係統蔓延3800英裏，一頭是紐約，另一頭則是康沃爾沙灘，令這個英國海岸的偏遠角落成為整個世界最重要、最強大的通信樞紐。
由於擔心遭到恐怖分子破壞，海底光纜的準確位置屬於機密。即便記者清楚這方麵的信息，但出於顯而易見的原因也不便透露。光纜從海灘下麵經過，蜿蜒穿過後麵的山丘，到達一處毫無特點的山洞，山洞上麵是一個像手術室一樣幹淨的控製室。從沙灘幾乎不可能到達控製室。唯一的通道是一條蜿蜒曲折的公路，將一個小村莊與另一個連在一起。但是，隻要在一條無任何標記的車道拐彎，那麽一個農莊和有關光纜係統的線索便會出現在我們眼前。
首先是路麵突然發生變化——如果不清楚半英裏以外是什麽地方，你或許納悶為何這樣小的一個偏遠山村居然有如此高質量的車道。繼續開車前行，你會看到一個木門，它與周圍的鄉村環境是如此的和諧。如果找對位置，你會在附近發現一個安全碼盤，隻要輸入正確的密碼，木門就會打開。門後是一棟不起眼的建築，但卻是英國功能最強大互聯網連接設施所在地。整個係統的統計數據是驚人的。
光纖直徑隻有頭發絲粗
真正的光纜本身其實並不比我們常用的橡膠軟管更粗。但裏麵的8根光纖(每根光纖的直徑隻有一根頭發絲粗)卻足以給2000萬人帶來他們所需要的帶寬。一條光纜每秒可以輸送3.2太位(Terabit)數據，完成從英國到美國來回7600英裏的旅程僅需0.00072秒。以這種令人難以理解的數據傳輸速度來看，它幾乎比英國通訊辦公室 (Ofcom)今年測量的英國家庭每秒3.6 Mbps的平均寬帶速度快一百萬倍。這裏每個月的電費高達2.5萬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台超高能激光器所賜，一台在英國的康沃爾海灘，另一台在美國紐約，它們能以光速使信號通過光纖傳輸。由於目前尚無一種光源足夠強大，維持如此遠距離的數據傳輸強度，所以，工程師每隔30英裏安裝一台中繼器用以增強信號。每台中繼器的成本為100萬英鎊，由流經光纜的1萬伏電流供電。
中繼器龐大而持續的電力也是一個工程師團隊每天二十四小時小心翼翼維護這個光纜站的原因。他們任何一個小的失誤都有可能令整條係統的數據傳輸陷入中斷，造成重大經濟損失。阿波羅工程師本·伯恩斯(Ben Burns)說：“因為無法確定它是否關閉，你不想向下看光纜的終端。即便它處於啟動狀態，激光器也不過像是一個僅僅露著微光的小孔，你根本看不到。”
光纜容量成倍增長
盡管自19世紀晚期以來，有多條海底光纜連接英國和美國，但在1956年前，這些光纜隻能處理摩爾代碼。後來，經過升級，它們可以同時處理36 個電話的信號。1988年隨著第一套光纖係統的引進，英國通信發展出現了飛躍——忽然之間，一條光纜可以同時傳輸2500個電話信號。上世紀90年代中期，在采用了可增強激光信號的光學放大器以後，一條光纜的容量相當於6000萬部電話。
“阿波羅”光纜可以傳輸相當於兩億個電話信號的數據。由於一條光纜的數據傳輸容量在20年裏提升了8萬倍，可以輕易看到互聯網大規模擴展的來源地。阿波羅項目執行董事理查德·埃利奧特(Richard Elliott)說：“技術在不斷進步，增強通訊傳輸的容量看上去是不可阻擋的。在過去15年間，人們總說當通訊發展無法更近一步的時候，會有人提出另一個出色的新想法推動其發展。光纜容量成倍增長，目前尚無減緩下來的跡象。”
但是，在一個公眾生活日益依賴互聯網的世界，在一個我們認為擁有瀏覽、接入和下載信息等無限能力理所當然的世界，這種米考伯式假想一旦出現錯誤將會造成怎樣的後果？通訊業市場研究機構TeleGeography稱，我們將在跨大西洋光纜容量上麵臨嚴重短缺。TeleGeography分析師史蒂芬·貝克特(Stephan Beckert)說：“整個大西洋地區的總容量可能達到39 Tbps，其中25%當前正在使用之中。盡管看上去似乎可以滿足當前需求，但我們預計到2014年需求將超過39 Tbps。”
事實上，TeleGeography的另一位分析師艾倫·莫爾丁(Alan Mauldin)指出，跨大西洋光纜運營商和買家都麵臨著“慢動作危機”。英國政府的目標是寬帶速度達到10 Mbps，也就是說幾秒鍾內可以下載一部完整的電影，但在新形勢下，這一目標是否可以在2013年前滿足整個英國的需要？
5年後或出現容量不足
埃利奧特說：“從技術上講，這一目標是符合現實的。盡管我讚同TeleGeography的分析，可即便跨大西洋光纜可以達到預期容量，互聯網正變得日益全球化，所以，輸往美國的數據能量將會下降，因為我們獲得的內容將通過其他路線更多來自於歐洲。更大的疑問是哪一方將為其‘埋單’？”
如果2014年確實出現容量不足的問題，那麽必須鋪設新的光纜。這些工程的造價將遠遠超出當前路線所能覆蓋的帶寬速度。埃利奧特說，光纜運營商已經意識到這個問題：“從現在到2014年，將有那麽一段時間買家會意識到傳輸數據開始變得緊俏——我們處於一塊未知的土地上，對未來發生的一切充滿了好奇心。”
一旦互聯網資源被榨幹，經由更小的樞紐整至家庭和企業，成本也會成為一個大問題。Virgin Media和BT在英國光纖寬帶開發方麵均處於領先地位，但隻有將這些資源分配到具有足夠流量的區域，這種付出才能帶來金錢的回報。
但是，英國政府不會籌集資金用於這個不賺錢的“荒地”，因此，《數字英國》白皮書提議政府向每部電話收取每年6英鎊的稅費用以彌補資金不足。這一提議是否會變成政策還有待觀察，尤其是在公眾反應最初極為冷淡的情況下。除了資金以外，用以提升整個英國和世界各國寬帶速度的技術和容量確實存在。
全球海事係統有限公司是世界上最大的海底光纜安裝維護企業之一。該公司的凱文·康諾爾(Kevin Connor)說：“光纜的傳輸能力真是太棒了。”去年，在一條長約2.45萬英裏的重要光纜被船錨掛斷以後，印度和亞洲其他國家的數百萬用戶一時之間使用不到互聯網。
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阿波羅光纜內部構造
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遙控作業船
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英國海岸邊的一個重要海底光纜樞紐
維修設備應有盡有
即便技術屬於尖端，但海底光纜始終在遭受損壞，或是被過往漁船，或是被拋錯地方的船錨。一旦發生這種情況，數百萬用戶的網絡連接會立即中斷，更不用提由此造成的重大經濟損失。此時，隻能指望一些船隻(如1.2萬噸重的“海哨”號)發現故障並展開快速修複。“海哨”號(Wave Sentinel)是大西洋四艘處於長時間待命狀態的船隻之一，它們可以對方圓4000萬平方英裏的光纜故障進行修複。此類修複的成本一般超過50萬英鎊。
“海哨”號艦長理查德·卡恩斯(Richard Kearns)說：“一旦光纜斷裂，便將付出慘痛代價。但是與那些光纜帶來的經濟效益相比，這種損失隻是小巫見大巫。”光纜斷裂的頻率超出很多人的想象。卡恩斯說：“去年我們有11個月漂在海上，進行了大約30次維修。僅在過去短短的四個月，我們就出海維修了9次，所以，今年看起來同樣不會安靜。”
《每日郵報》記者到訪之時，“海哨”號正停泊在多塞特郡的波特蘭港口，由於另外三艘艦艇已經部署到大西洋執行修複任務，它也不可能在此停留太久。卡恩斯說：“這是一項危險的工作。我們離每一個救援地點都很遠，如果在我們維修期間發生意外事故，可能會造成人員傷亡。”光纜本身不會對“海哨”號船員構成生命威脅。甲板上堆滿了用於快速回收受損光纜的工程和拖運設備，另外，甲板下麵的三個大箱子都有開口，每一個可以放下近三噸重的光纜。即便風平浪靜之時，在濕乎乎的甲板上作業都是很大的挑戰，更何況是遇到驚濤駭浪的鬼天氣。
“海哨”號甲板上令人印象最為深刻的設備是價值450萬英鎊的遙控潛水器(ROV)。遙控潛水器有小汽車大小，具有推進器、聚光燈、雷達和攝像機等設備，還配備了切削、起重和爆破等工具。一旦到達光纜斷裂事故上方，遙控潛水器會降至水下，操作人員通過屏幕對其進行遙控。它們可以在水下4英裏處作業，是維持互聯網正常運行的尖端技術的典型例證。但是，光纜通常有很多段的深度超出遙控潛水器的能力範圍，有些幾乎在水下6英裏處。為對這些故障進行修理，“海哨”號船員轉而使用更為基礎的技術——探錨。
考驗船員的體力和耐心
“海哨”號工程師喬治·哈姆斯(George Hams)說：“我們會用探錨去抓水麵以下數英裏的相對小的光纜，你或許認為這種方法難以奏效，可它的確管用。”為避免拋下的探錨無所收獲，絞車上會安裝先進的傳感器，用以監控光纜的拉力。隻有在拉力大大增強，顯示目標所在位置時，探錨才能滿載而歸。
無論是遙控潛水器，還是探錨，一旦發現斷裂的光纜，出現故障的一端會被拉升到水麵，盤在甲板上工具上，然後，船員開始重新將它們接起來，這是一項勞神費力的工作，需要準確性，壓力麵前要保持一顆平常心。在巨浪滔天的海上，已經工作幾個星期的船隻還要去修複故障光纜，此時一切將變得更加艱難。正如哈姆斯所說：“一旦船員準備去修複拉到船上的光纜，他們會花幾分鍾時間集中精力，讓緊張的心情平複下來。這是一項要求高超技藝的精細活。”
有些光纜可以攜帶最多192根光纖，每一根還沒有頭發絲粗，並且都需要以準確順序重新連在一起，意識到這一點，你便清楚這項工作很快變成對船員體力和耐心的巨大考驗。盡管修複在進行之中，但互聯網用戶幾乎注意不到這些線路故障，無非是網頁瀏覽的時間出現微不足道的延遲，因為流量立即通過別的路線與其他光纜建立連接，直至故障得到修複。由於發生在上世紀90年代晚期互聯網繁榮時期的鋪設光纜狂潮，這種路線的調整成為可能。
正如我們現在所了解的情況，盡管90年代互聯網繁榮時期給我們帶來了數字時代，但互聯網並沒有在一夜之間消滅其他所有商業模式。互聯網投資泡沫最終在2001年破裂，大量曾經不可一世的網絡企業一夜間從矽穀消失。但是，光纜留了下來，隨著互聯網泡沫的衝擊逐漸散去，一些投資者從破產的電信企業接管了這些資產。正如埃利奧特所說，“互聯網泡沫之後，買家乘機與1999年至2002年間過度建造光纜的企業討價還價，那一時期留下來大量光纜，尤其是在北大西洋。”
頻遭人為天災破壞
然而，如果2014年出現容量不足的情況，那麽堪稱天衣無縫的改道發送的時代將就此結束，這樣一來，英國將麵臨當前許多國家經曆的窘境，對數據流量路線沒有別的的選擇。在這些國家，光纜斷裂會帶來諸多大麻煩。
例如，去年一條連接印度、中東和亞洲其他國家的2.45萬英裏長的地中海海底光纜嚴重受損，導致上述國家的互聯網通訊服務中斷，數百萬用戶受影響。由於不存在其他可供選擇的路線，這些國家的互聯網流量有一半停止服務，直至故障得到全麵修複。
這個問題本身比互聯網的曆史還要久遠。凱文·康諾爾說：“漁民撞上光纜的事故屢見不鮮。1850年，第一條商業光纜在多佛和加萊之間的水域投入使用，然而它僅僅維持了五分鍾。附近漁民後來報告稱，他們發現這條令人驚訝的新型海藻竟然有銅芯。”
不僅隻有漁民是海底光纜網絡的噩夢。卡恩斯說：“海底是地球上利用程度最低的區域之一。盡管漁業活動和船錨是當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。這些事故會造成難度最大的修複活動，因為它們有時會將深海光纜埋於碎石下麵數百米處，使得重新找到光纜進行維修幾乎成了不可能的事情。”
無論是迷途的船錨、放錯地方的拖網，還是摧毀光纜的海底地震，“海哨”號及其姐妹船仍然清楚它們的使命。哈姆斯驕傲地說：“偶爾，我們為鎖定光纜的位置也會走一些彎路，但迄今為止，我們每一次都取得了成功。”
所以，不管互聯網技術取得怎樣的進步，家庭互聯網接入發展多麽迅速，有些事情永遠不會改變。光纜斷裂的現象不會完全杜絕，卡恩斯和他的船員依舊會前往事故地點，找到事故光纜進行維修，即便英國政府提出的家庭網速達到10 Mbps的目標或許能在康沃爾實現，但可以打賭，它仍舊是英國生活節奏最為緩慢的地方。
