La maggior parte delle informazioni trasmesse in FTTH viaggia su cavi posti sul fondale marino. In occasione della giornata degli oceani scopriamo come funzionano e come sono fatti.
Uno sguardo nel blu: l’8 giugno, anniversario della Conferenza Mondiale su Ambiente e Sviluppo di Rio de Janeiro, si celebra la Giornata degli Oceani.
La necessità di preservare la salute del mare è ben nota: oltre a essere fonte di sostentamento economico per milioni di persone al mondo, gli oceani sono anche un termostato globale dall’azione mitigante sulle alte temperature, nonché un vero polmone blu per il Pianeta, dato che oltre il 50% dell’ossigeno presente in atmosfera è prodotto dalla fotosintesi delle alghe.
Le Reti di telecomunicazione e gli oceani: una storia cominciata oltre 100 anni fa
Quello che non tutti sanno è che gli oceani possiedono anche un cuore di impulsi luminosi: internet, infatti, funziona principalmente grazie alle centinaia di migliaia di km di cavi posati sui fondali oceanici.
A dispetto di quanto si potrebbe pensare, il 97% dei dati trasmessi viaggia su una rete di oltre 400 cavi sottomarini in fibra ottica che si estende per circa 1,3 milioni di km.
L’idea che le informazioni possano viaggiare da una sponda all’altra degli oceani risale all’Ottocento: il primo cavo sottomarino fu steso sul fondo dell’Atlantico nel 1857 per comunicare via telegrafo. Una nave salpò dall’Irlanda e l’altra da Terranova, entrambe avevano a bordo un cavo che unirono nel bel mezzo dell’oceano. L’impresa richiese diversi tentativi prima di andare in porto ma quella tenacia fu ampiamente ripagata dalla storia.
Un cavo sottomarino in fibra ottica è in grado di trasmettere 160Tbps di informazioni: un numero da capogiro considerato che 1Tbps corrisponde a 1000Gbps. Ma quali sono le differenze tra i cavi in fibra ottica sottomarini e quelli che portano la fibra ottica fin dentro casa? Come sono fatti e in che modo vengono posati?
Come sono fatti i cavi transoceanici in fibra ottica
La fibra ottica è composta da tubicini dal diametro paragonabile a quello di un capello, al cui interno le informazioni vengono trasmesse tramite impulsi luminosi riflessi da un precisissimo sistema di specchi. All’interno di un cavo transoceanico gli impulsi luminosi sono generalmente presenti in grandi quantità – si può arrivare anche a qualche migliaio – in modo che le informazioni possano essere trasmesse in tutte le direzioni.
Stati Uniti e Cina sono attualmente le nazioni che ne possiedono di più, ma anche colossi come Google, Meta, Amazon o Microsoft sono proprietari di alcune linee.
Perché possano resistere agli agenti oceanici, i cavi in fibra ottica vengono protetti con tubi d’acciaio e rivestiti con materiali elastici e resistenti, come gomme plastiche. Nelle zone più difficili – ad esempio in prossimità di sorgenti termali – è necessario utilizzare, invece, materiali più resistenti. In alcuni casi si ricorre addirittura a quelli comunemente usati in ambito militare, come ad esempio il kevlar. Considerati tutti gli strati di rivestimento, i cavi sottomarini possono raggiungere dimensioni di 10-20 cm. A completare la struttura troviamo poi un ripetitore di segnale ogni 40-50km per non perdere dati durante la trasmissione.
I cavi sono sottoposti a una lunga serie di test, in modo da non subire danni nel breve termine, considerato quanto sarebbe dispendioso un intervento di manutenzione o di recupero. Durante i test vengono messe alla prova elasticità, capacità di resistere ad alte pressioni o agli agenti corrosivi, resistenza agli stress tellurici e ai movimenti delle placche. Quando ogni fattore è stato valutato, si passa alla posa.
Come avviene la posa dei cavi in fibra ottica sul fondale marino
Il procedimento di posa di un cavo in fibra ottica sul fondale oceanico è simile a quello che viene effettuato nel terreno, ma su scala molto più ampia e con necessità di calcoli molto più precisi.
Il tracciato da seguire, infatti, viene elaborato dopo accurate analisi. Una serie di carotaggi determina la composizione del fondo marino, mentre l’uso di un sonar elabora un modello 3D che riproduce la sua conformazione: registra irregolarità e possibili pericoli come vulcani sottomarini o sorgenti geotermali.
A seconda dell’area in cui il cavo sarà posizionato cambieranno anche le tecniche di posa utilizzate. In prossimità delle coste, i cavi vengono generalmente sotterrati con l’utilizzo di speciali aratri sottomarini, dato che la pesca o l’ancoraggio di navi sono la principale causa di danneggiamenti. Superato il limite di 100km, i cavi vengono adagiati sul fondale da una nave il cui percorso è monitorato costantemente.
Operazioni di manutenzione dei cavi FTTH transoceanici
I numerosi test effettuati sui cavi ne garantiscono una lunga durata, ma possono essere comunque necessari interventi di manutenzione. In questi casi, i punti di rottura vengono identificati inviando un impulso luminoso e calcolando il tempo impiegato dal segnale per tornare indietro.
Il cavo viene poi tagliato e le estremità riportate in superficie, la parte danneggiata sostituita con una nuova e il tutto riposizionato sul fondale.
Non solo banda ultra larga: altri vantaggi della fibra ottica sul fondale marino
Come mai nell’era della comunicazione senza fili il web si muove soprattutto su cavo? Il motivo principale è che, a parità di informazioni da trasmettere, i cavi in fibra ottica sono più economici rispetto all’uso dei satelliti!
La fibra ottica sottomarina, inoltre, può essere usata per monitorare i terremoti. Le microvariazioni nei tempi di trasmissione delle informazioni, infatti, permettono di identificare i movimenti tettonici.
Fibra ottica: una tecnologia, tanti vantaggi.
