Nhiều người vẫn cho rằng các cuộc điện thoại giữa các châu lục như châu Âu và châu Mỹ chủ yếu được kết nối qua đường thông tin vệ tinh. Nhưng thực tế, các hệ thống cáp biển mới là phương tiện kết nối chính để truyền tải lưu lượng thoại, hình ảnh, data. Lý do là cáp quang biển có độ tin cậy cao hơn và rẻ hơn nhiều so với vệ tinh. Bởi vậy, hệ thống cáp quang biển được xây dựng và phát triển mạnh và trở thành một phương tiện truyền dẫn chính của thông tin quốc tế, đặc biệt là truyền dẫn qua các đại dương.
Với tốc độ tin cậy cao, dung lượng lớn đến hàng trăm Gbit/s, cùng với những tiến bộ công nghệ thông tin quang, các hệ thống cáp quang biển ngày nay phát triển hết sức mạnh mẽ, đáp ứng được nhu cầu về dung lượng rất lớn ở các nước, đặc biệt là phục vụ cho kết nối Internet và nhu cầu các dịch vụ băng thông rộng.
3.1.1.1. Các tuyến cáp biển điện báo đầu tiên
Thông tin cáp biển nói chung, ra đời và phát triển hàng trăm năm. Các tuyến cáp biển đầu tiên vào khoảng 1850; tuyến cáp biển vượt Đại Tây Dương vào khoảng năm 1867 giữa nước Anh và nước Mỹ. Đó là tuyến cáp điện báo và không truyền tiếng nói. Năm 1895, Marconi phát minh ra sóng vô tuyến và dần dần thông tin Radio thay cho cáp biển điện báo đường dài cuối cùng được rải và đó cũng là thời kỳ kết thúc cáp biển điện báo.
3.1.1.2. Tuyến cáp biển đồng trục
Năm 1956, khi công nghệ phát triển đã cho phép rải truyền cáp biển điện thoại vượt Đại Tây Dương, dó là tuyến cáp đồng trục TAT-1. Tuyến này dài 1945 hải lý nối nước Anh và Bắc Mỹ với dung lượng 60 kênh thoại. Tuyến này kết thúc hoạt động năm 1979 (sau 22 năm hoạt động). Ngoài ra, một loạt các tuyến cáp đồng trục vượt Đại Tây Dương đã được rải và tuyến cuối cùng là TAT-7 có dung lượng lớn nhất đưa vào khai thác từ năm 1977.
Ở khu vực Thái Bình Dương cũng xây dựng những tuyến tương tự: TPC-1 năm 1964; TPC-2 năm 1975.
3.1.1.3. Các hệ thống cáp quang biển
Những năm 80 của thế kỷ trước, bắt đầu phát triển cáp biển sử dụng sợi quang (cáp quang biển). Tuyến cáp quang biển đầu tiên ở Châu Âu dài 112 km, kết nối nước Anh và Bỉ. Năm 1988, tuyến cáp quang biển vượt Đại Tây Dương TAT-8 được đưa vào khai thác với dung lượng 280Mbit/s (40.000 kênh thoại). Năm 1992, tuyến cáp quang biển Thái Bình Dương TPC-4 nối Nhật, Mỹ, Canada có dung lượng 2+1560 Mbit/s được đưa vào khai thác.
Các tiến bộ trong công nghệ thông tin quang như khuếch đại quang cho phép thiết kế các bộ lặp khuếch đại quang, công nghệ ghép bước sóng (WDM), các công nghệ khắc phục tán sắc sợi quang… Bảng 3.1 giới thiệu một số thông tin chính về các tuyến cáp quan biển hiện tại (đến 2001) trên thế giới. Thông tin thêm về cáp biển có thể tìm hiểu ở Website:
Bảng 3.1. Các hệ thống cáp quang biển trên thế giới
3.1.1.4. Xu hướng phát triển của hệ thống cáp quang biển
Từ những năm 90 của thế kỷ trước, công nghệ thông tin cáp quang biển đã phát triển tạo nên điều kiện cho việc xây dựng các tuyến cáp quang biển dung lượng cao, giá thành hạ. Cùng với việc phát triển công nghệ, các dịch vụ viễn thông cũng phát
triển, nhất là những dịch vụ có tốc độ cao và dung lượng lớn, đặc biệt là nhu cầu kết nối Internet và các dịch vụ băng rộng trên nền IP. Sự tự do hóa viễn thông trên toàn cầu đã tạo nên động lực cạnh tranh, kể cả trong lĩnh vực thông tin qua cáp biển. Những môi trường pháp lý cùng với thành tựu công nghệ và nhu cầu dịch vụ là tiền đề quan trọng và quyết định cho việc phát triển cáp quang biển. Ngày nay đã trở thành phương tiện chủ yếu, có chất lượng cao, độ tin cậy cao được thực hiện trong kết nối quốc gia và quốc tế xuyên qua các đại dương hoặc chạy dọc theo bờ biển, như chỉ ra trên bảng 3.1.
Các hệ thống cáp quang biển ngày nay có dung lượng rất lớn, dựa trên công nghệ ghép kênh bước sóng mật độ cao (DWDM), có thể đạt tới Terabit/s trên một đôi sợi quang. Năm 1995, hệ thống cáp quang biển TAT-12/12; TPC-5 và APCN có dung lượng 5 Gbit/s đưa vào khai thác, hệ thống Sea-Me 3 nối châu Á và châu Âu có dung lượng 8x2.5 Gbit/s đưa vào khai thác năm 1998 và sau đó đã có kế hoạch nâng cấp bước sóng từ 2.5 Gbit/s lên 10 Gbit/s. Hệ thống cáp quang biển C2CCN có dung lượng thiết kế 96 Gbit/s x 96 bước sóng x 8 đôi sợi cho dung lượng bằng 7.68 Tbit/s được đưa vào khai thác năm 2002.
Các nhà nghiên cứu có xu thế tạo ra các hệ thống cáp biển ngày càng cao với các hướng nghiên cứu chính: tăng số bước sóng trong một đôi sợi, tăng tốc độ trên mỗi bước sóng, sử dụng nhiều sợi quang trong một cáp.
Hình 3.1. Giới thiệu các kết quả nghiên cứu đã đạt được của Alcatel trong một số năm gần đây.
Hình 3.1. Các kết quả thử nghiệm của Alcatel nhằm nâng cao dung lượng và cự ly hệ thống cáp biển WDM