کابل اینترنتی ۷۰۰۰ کیلومتری با ظرفیت یک میلیون گیگابیت بر ثانیه

مقدمه

در دنیای امروز که اینترنت به ستون فقرات ارتباطات جهانی تبدیل شده است، اکثر ترافیک داده‌ها از طریق کابل‌های زیردریایی منتقل می‌شود. بر اساس گزارش اتحادیه بین‌المللی مخابرات، حدود ۹۹ درصد از ترافیک اینترنت جهان از این کابل‌های نوری که در بستر اقیانوس‌ها گسترده شده‌اند عبور می‌کند. حالا شرکت متا (Meta) که مالک پلتفرم‌های فیسبوک و اینستاگرام است، از پروژه‌ای جدید به نام «پتال» (Petal) رونمایی کرده است: کابل زیردریایی به طول ۴۳۰۰ مایل (حدود ۷۰۰۰ کیلومتر) که قرار است داده‌ها را بین ایالات متحده و فرانسه با سرعتی باورنکردنی جابه‌جا کند.

مشخصات فنی کابل پتال

کابل پتال که قرار است در سال ۲۰۲۹ وارد مدار شود، اولین کابل زیردریایی فرااقیانوسی خواهد بود که ظرفیت پتابیت بر ثانیه (Petabit per second) را ارائه می‌دهد. برای درک این عدد باید گفت یک پتابیت برابر با یک میلیون گیگابیت است. به عبارت دیگر، این کابل می‌تواند در هر ثانیه حدود ۱۲۵ ترابایت داده را منتقل کند که معادل تقریباً ۲۵۰۰۰ فیلم با کیفیت HD (هر یک به حجم ۵ گیگابایت) است. متا اعلام کرده است که این ظرفیت برای پخش همزمان موسیقی توسط ۷۵ درصد از جمعیت جهان کافی است.

نکته قابل توجه دیگر اینکه پتال اولین سیستم کابل زیردریایی تجاری است که از فناوری فیبر چند‌هسته‌ای (Multi-core Fiber) استفاده می‌کند. در فیبرهای نوری متعارف، هر رشته فیبر تنها یک هسته دارد که سیگنال نوری را حمل می‌کند. اما در کابل پتال، هر رشته فیبر دارای دو هسته است که سیگنال‌های نوری را در جهت‌های مخالف منتقل می‌کنند. این طراحی باعث می‌شود یک رشته فیبر به تنهایی ظرفیتی معادل دو رشته فیبر تک‌هسته‌ای معمولی داشته باشد.

هر رشته فیبر در کابل پتال تنها ۱۲۵ میکرومتر قطر دارد که تقریباً به اندازه ضخامت یک تار موی انسان است. این کابل شامل ۲۴ جفت فیبر دو‌هسته‌ای خواهد بود که در مجموع ۹۶ هسته فیبر مجزا را تشکیل می‌دهند و ظرفیتی معادل ۴۸ جفت فیبر متعارف را ارائه می‌دهند.

چگونه این ظرفیت عظیم محقق می‌شود؟

انتقال داده‌ها در فواصل طولانی مانند ۷۰۰۰ کیلومتر با چالش‌های فنی زیادی همراه است. سیگنال‌های نوری در طول مسیر ضعیف می‌شوند و نیاز به تقویت دارند. برای این منظور از تکرارکننده‌ها (Repeaters) استفاده می‌شود که در فواصل منظم در طول کابل نصب می‌شوند و با استفاده از لیزر سیگنال‌های نوری را تقویت می‌کنند. یک کابل زیردریایی ۷۰۰۰ کیلومتری معمولاً به حدود ۱۰۰ تکرارکننده نیاز دارد.

در کابل پتال، فناوری جدیدی به نام «فن-این/فن-اوت» (Fan-in/Fan-out) به کار رفته است. وقتی هر رشته فیبر دو‌هسته‌ای وارد یک تکرارکننده می‌شود، یک رابط نوری سیگنال هر هسته را به یک رشته فیبر تک‌هسته‌ای مجزا هدایت می‌کند تا هر یک به طور مستقل تقویت شوند. سپس سیگنال‌های تقویت‌شده دوباره به دو هسته فیبر دو‌هسته‌ای بازگردانده می‌شوند و مسیر خود را ادامه می‌دهند. این مهندسی دقیق سیگنال، همراه با فیبر دو‌هسته‌ای، امکان می‌دهد ظرفیت انتقال داده دو برابر شود بدون اینکه توان مصرفی به همان نسبت افزایش یابد.

اهمیت و کاربردهای آینده

کابل پتال نشان‌دهنده یک جهش مهم در تاریخ مخابرات جهانی است. ادواردو ماتئو، مدیر ارشد استراتژی بخش شبکه‌های زیردریایی NEC، دستیابی به ظرفیت پتابیت بر ثانیه در یک سیستم فرااقیانوسی را یک نقطه عطف فناوری مهم می‌داند. شرکت ژاپنی NEC مسئولیت طراحی و ساخت کلی پتال را بر عهده دارد و شرکت Sumitomo Electric فیبر نوری آن را تأمین می‌کند.

این پروژه یکی از چندین سرمایه‌گذاری متا در کابل‌های زیردریایی در سال‌های اخیر است. پیش از این، متا کابل‌های Marea (۲۰۱۸)، Amitie (۲۰۲۳) و Anjana (۲۰۲۵) را راه‌اندازی کرده است. کابل Marea که اولین کابل فرااقیانوسی این شرکت بود، ظرفیت ۱۹۲ ترابیت بر ثانیه را پشتیبانی می‌کرد، در حالی که پتال بیش از پنج برابر آن ظرفیت را ارائه خواهد داد.

با رشد روزافزون پهنای باند مورد نیاز برای خدمات ابری، پخش ویدیو، بازی‌های آنلاین و ارتباطات بلادرنگ، سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های زیردریایی بیش از پیش اهمیت پیدا می‌کند. کابل پتال نه تنها پاسخگوی نیازهای آینده است، بلکه مسیر را برای نسل‌های بعدی کابل‌های فوق‌سریع هموار می‌کند.