Cáp quang có dễ “đứt” như đồn đoán? Đã bao giờ bạn tự hỏi nó được tạo ra như thế nào chưa?

Chúng ta đều biết rằng mọi hoạt động diễn ra trực tuyến đều phụ thuộc rất nhiều vào tín hiệu, đường truyền của Internet. Tốc độ mạng chậm dẫn đến thời gian tải trang quá lâu và thách thức sự kiên nhẫn của con người. Tình trạng chơi game, lướt web không nổi vì cáp quang đứt như cơm bữa khiến chúng ta không khỏi quan ngại về chất lượng “cốt lõi” của nó. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nguồn gốc “đứa con ghẻ” của mọi nhà này nhé!

Cáp quang bị lỗi là câu chuyện không còn xa lạ

Tình trạng đứt cáp thường xuyên dẫn đến đường truyền kém gây ra không ít cản trở cho người dùng Internet. Gần đây, các tuyến cáp lớn và quan trọng đi ngang qua khu vực Châu Á và dẫn tải về Việt Nam đều đang gặp sự cố. Theo dự kiến đến ngày 15/12 mới hoàn tất sửa chữa tuyến cáp AAG, còn các cáp như APG và AAE-1 đã phần nào khôi phục được hầu hết lưu lượng.

Cáp quang AAG được nhiều nhà mạng trong nước tin yêu, sử dụng vì lưu lượng kết nối Internet đi quốc tế như Malaysia, Singapore, Thái Lan, Philippines, Brunei, Hong Kong, Mỹ và đặc biệt là một số nước trong khu vực Đông Nam Á (Theo Hiệp hội Internet Việt Nam). Với sự kết nối lớn khiến cho cáp AAG thêm trọng trách và quá tải là điều dễ hiểu. Theo thống kê từ 2017, AAG gặp sự cố ba đến năm lần trong năm.

Trong năm 2021, hành trình bôn ba đi chơi xa của cáp APG đã không được như ý khi gặp sự cố trên phân đoạn S3 từ ngày 29/10 ( Đại diện một IPS tại Việt Nam cho biết). Cứ tưởng rằng điều này sẽ không gây nhiều thiệt hại đến đường truyền từ Việt Nam đi quốc tế nhưng sự thật là kết nối giữa Việt Nam và Nhật Bản, Mỹ đã mất khoảng 250G lưu lượng truyền dẫn. Sau đó, hệ thống đã mất gần 5 ngày đề tắt nguồn trạm cập bờ HKG nhằm khắc phục sự cố. May mắn rằng, hết ngày 29/11 cáp APG dự kiến được khôi phục toàn bộ lưu lượng.

Cũng đen không kém người bạn APG của mình, cáp AAE-1 mắc lỗi kết nối với thế giới nhưng đã nhanh chóng quay đầu để hoàn tất quá trình sửa chữa vào các ngày 20/11, 27/11 với các lỗi lần lượt trên phân đoạn S1H.3 và S1H.4.

Hiện tại, các tuyến cáp quan trọng đã phần nào được khắc phục nhưng vẫn chưa có dấu hiệu ổn định vì sự cố đột ngột của một tuyến cáp AAG khác chưa được sửa chữa xong. Theo dự kiến, cáp quang AAG sẽ hoàn toàn khôi phục vào đầu tháng 12 nhưng hiện tại nó đã được gia hạn thêm đến ngày 15/12 để tiếp tục sửa chữa.

Lịch sử phát triển của cáp quang

Cha đẻ của đứa cáp quang là hai kỹ sư trẻ tại phòng thí nghiệm viễn thông Anh – ông Charles Kuen Kao và George Hockman. Ban đầu ý tưởng của hai người gặp phải khá nhiều luồng ý kiến trái chiều, thậm chí còn bị cười nhạo bởi chuyên gia về sợi quang tại Đại học London. Nhưng với sự nghiên cứu nghiêm túc cộng với nhưng nỗ lực không ngừng đã giúp họ thu được thành tựu cho toàn nhân loại ngày nay.

Năm 1966, Charles Kao sau khi quan sát những sợi quang chứa thông tin lên đến 200 kênh TV hay 200,000 đường điện thoại đã phát hiện ra tín hiệu giảm sút dù chỉ mới di chuyển. Sau đó, ông còn khám phá thêm bản chất vấn đề của việc thất thoát này không phải xuất phát từ sợi thủy tinh mà do một vài khiếm khuyết bên trong vật liệu này. Và con số có thể chấp nhận được khi đã giảm thiểu những vấn đề đó là 20dB/km – theo Charles Kao.

Vào năm 1970 (bốn năm sau), sự thật đã được chứng minh khi một cáp quang phá vỡ giới hạn 20dB (17dB/km) ra đời bởi hãng sản xuất gốm sứ và thủy tinh của Mỹ (Corning Glass Works).

Từ đó, thời kỳ “lên hương” của cáp quang bắt đầu khi được các công ty viễn thông trọng dụng và triển khai sử dụng công nghệ này vào cuối những năm 70. Mạng cáp quang sau đó được sử dụng phổ biến ở các thành phố cũng như dưới lòng đại dương và bắt đầu bùng nổ từ những năm 90.

“Tiền thân của Internet và Wi-Fi chính là cáp quang. Bất kể đối tượng nào cũng nhờ đến cáp quang để phục vụ cho nhu cầu hoạt động trực tuyến của mình như gửi e-mail, tin nhắn SMS, ảnh, video, và các file dữ liệu khác.” – một chuyên gia hãng cung cấp giải pháp truyền thông Nortel Philip Hargrave đã nhận xét. Thật vậy, cáp quang hứa hẹn sẽ đóng một vai trò to lớn với các lĩnh vực như truyền hình mạng IPTV và có khả năng là mạng giải trí trụ cột của mỗi gia đình.

Các loại Cáp quang phổ biến, nổi trội

Sau khi đã tìm hiểu đôi chút về cội nguồn gốc gác của cáp quang vậy bạn có tò mò liệu có loại cáp quang “this” và cáp quang “that” không? Câu trả lời là có, dưới đây là các loại cáp quang đang được sử dụng phổ biến ngày nay.

Cáp Quang FTTH

Internet đã trở nên phổ biến khắp thể giới và trở thành nhu cầu cần thiết của con người. Mọi thông tin, ứng dụng cũng vì thế mà phát triển theo. Việc mang lại những giá trị cho trực tuyến đòi hỏi phải có tốc độ truyền phát, kết nối Internet cao. Lúc này, cái tên cáp quang FTTH (Fiber To The Home) trở thành sự lựa chọn số một và cũng là sự lựa chọn điển hình. Bởi, FTTH giải quyết được các nhu cầu cần những dịch vụ đòi hỏi mạng kết nối tốc độ cao của người dân như IPTV, giám sát từ xa IP Camera,… Nhờ tính năng đó mà nhiều tiệm NET đã chuyển đổi từ cáp đồng sang cáp quang.

Cấu tạo của sợi cáp quang gồm ba thành phần chính: lõi (core) được làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic, thứ hai là lớp phản xạ ánh sáng (cladding) và cuối cùng là lớp vỏ bảo vệ chính (primary coating).

Primary coating bao gồm ba lớp bảo vệ chính là lớp chịu lực kéo (strength member) thường làm từ các sợi Kevlar, lớp vỏ bảo vệ ngoài (buffer) thường làm bằng nhựa PVC và lớp áo giáp (jacket) có khả năng chịu va đập, nhiệt, mài mòn nhằm bảo vệ core và cladding tránh bị trầy xước hoặc các tác động từ môi trường.

Với những tính năng đặc biệt của mạng cáp quang FTTH chính là tốc độ truy cập Internet đáng nể, đặc biệt là đường truyền tốc độ truy cập ổn định. Một trong các yếu tố để duy trì các ứng dụng học tập và giải trí như Zoom, Google Meet,… Đây được đánh giá là mạng sử dụng an toàn cho thiết bị kết nối mà không lo sợ sẽ bị sét đánh trúng.

Cáp quang OPGW

Cáp quang OPGM có nhiều đặc tính và ưu điểm vượt trội hơn các cáp quang thông thường như cáp quang chôn ngầm (buried optical fiber cable), các loại cáp quang treo phi kim đã hình thành mạng lưới dày đặc trên khắp thế giới. Tuy nhiên, so với các loại cáp quang khác thì cáp quang OPGW có cấu trúc và phương pháp tính toán thiết kế khá phức tạp.

Ban đầu, mỗi sợi quang trong ống nhựa được thiết kế đặt trong một ống nhôm bảo vệ riêng, tuy nhiên gặp phải hạn chế về số lượng sợi quang được chứa trong cáp do các ống nhựa chứa sợi quang chiếm nhiều diện tích.

Nhằm giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất đưa ra thiết kế ống kép (dual tube), sợi quang sẽ được đặt trong các ống thép không rỉ cán nhôm. Nhờ thiết kế này, cấu trúc của cáp quang gần tương đương với cấu trúc của dây chống sét đơn, thậm chí có đặc tính cơ điện tốt hơn do sử dụng lớp bảo vệ là dây thép cán nhôm. Hiện nay, đa phần cáp quang sử dụng trên các đường dây truyền tải cao thế là cáp quang sử dụng cấu trúc ống kép.

Với độ bền cao và các tính năng khác so với dây chống sét TK thông thường thì đầu tư vào cáp quang chống sét OPGW sẽ được lợi túi tiền, kinh tế cho người dùng. Hơn nữa về cách thức lắp đặt cũng khá an toàn, nhanh chóng, đặc biệt là chi phí của cáp quang chống sét OPGW khá “hời”. Thậm chí, bạn sẽ không ngờ rằng nó còn bảo vệ đường dây điện lực, thiết bị đường dây khỏi các sự cố dòng điện ngắn một pha.

Công nghệ FTTH tại Việt Nam

Hiện tại, cáp quang FTTH đang được sử dụng từ 70-80% trong hệ thống tại Việt Nam. Đây ắt cũng là điều hiển nhiên vì chúng có thể sẵn sàng đáp ứng được nhu cầu từ hộ gia đình cho tới doanh nghiệp, phòng nét từ thành phố cho đến nông thôn trên khắp cả nước.

Ngoài ra, tốc độ truyền dẫn của công nghệ FTTH khá cân bằng, cho phép tốc độ tải lên (upload) và tốc độ tải xuống (download) ngang nha. Công nghệ này đặc biệt hiệu quả với các dịch vụ Hosting Server riêng, VPN (mạng riêng ảo), truyền dữ liệu, game online, IPTV (truyền hình tương tác), VoD (xem phim theo yêu cầu), Video Conferrence (hội nghị truyền hình), IP Camera,….

Mức cước phí sử dụng dịch vụ FTTH cũng không quá đắt đỏ với người dùng Việt. Những năm gần đây, nhờ vào sự cạnh tranh mạnh mẽ giữa các đơn vị cung cấp đường truyền mà nhờ đó băng thông tốc độ theo từng gói cước cũng đã được tăng lên đáng kể.

Như đã mô tả bên trên, rõ ràng kết cấu của cáp quang là rất chắc chắn và bền bỉ, tất nhiên không hề dễ bị “đứt” như các đồn đoán vui từ cộng đồng mạng. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành các tuyến cáp thường xuyên gặp sự cố, lỗi đã gây không ít khó khăn và ngao ngán đến từ vị trí người dùng. Ngoài than thở, “kêu trời gọi đất” thì chúng ta cũng không thể làm gì khác ngoài việc chờ đợi cho mọi thứ được khắc phục trong thời gian sớm nhất mà thôi.

Tạm kết

Với những kiến thức sơ lược nhất về lịch sử hình thành cũng như các loại cáp quang phổ biến thì bạn đã phần nào hiểu hơn về “đứa con ghẻ” quốc dân bị nhà nhà réo tên gần đây chưa? Hi vọng rằng, trong tương lai sắp tới chúng ta có thể nhanh chóng cải thiện những lỗ hổng còn thiếu sót để mọi hoạt động trên Internet được diễn ra một cách tốt nhất. Đặc biệt là ở thời điểm dịch bệnh Covid-19, học tập giải trí ngày một gia tăng. Cũng mong rằng công nghệ sẽ phát triển hơn trong thời gian tới để nâng cao chất lượng dịch vụ, đường truyền của cáp quang để chúng ta không còn phải “kêu la” mỗi mùa “đứt” cáp nữa.