Trong những năm gần đây, hệ thống cáp biển đã xảy ra một số hư hại do động đất tại một số nơi thế giới, như ở vùng biển phía Đông Đài Loan vào tháng 8/2002 và tháng 12/2003; ở vùng biển Algeria vào tháng 5/2003; trong vùng biển Indonesia và Sumatra vào tháng 10/2004. Gần đây nhất là sự cố do động đất diễn ra ngày 26/12/2006 tại vùng biển phía Nam Đài Loan - đã gây ra sự thiệt hại nghiêm trọng đến viễn thông quốc tế tại khu vực Đông Á. Đây là sự cố lớn nhất thế giới từ trước tới nay xảy ra trên hệ thống cáp quang biển - đồng thời tại khoảng 20 đoạn của 9 hệ thống cáp biển. Ngay sau khi sự cố xảy ra, dịch vụ thoại quốc tế, các dịch vụ cho nhóm người dùng và dịch vụ truy cập Internet bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
GIỚI THIỆU
Trong những năm gần đây, hệ thống cáp biển đã xảy ra một số hư hại do động đất tại một số nơi thế giới, như ở vùng biển phía Đông Đài Loan vào tháng 8/2002 và tháng 12/2003; ở vùng biển Algeria vào tháng 5/2003; trong vùng biển Indonesia và Sumatra vào tháng 10/2004. Gần đây nhất là sự cố do động đất diễn ra ngày 26/12/2006 tại vùng biển phía Nam Đài Loan - đã gây ra sự thiệt hại nghiêm trọng đến viễn thông quốc tế tại khu vực Đông Á. Đây là sự cố lớn nhất thế giới từ trước tới nay xảy ra trên hệ thống cáp quang biển - đồng thời tại khoảng 20 đoạn của 9 hệ thống cáp biển. Ngay sau khi sự cố xảy ra, dịch vụ thoại quốc tế, các dịch vụ cho nhóm người dùng và dịch vụ truy cập Internet bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Tạp chí BCVT&CNTT xin giới thiệu các công việc, kinh nghiệm trong khôi phục sự cố của hệ thống cáp quang biển quốc tế do động đất ở vùng biển phía Nam Đài Loan gây ra của các chuyên gia viễn thông Nhật Bản thực hiện.
TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG CÁP QUANG BIỂN BỊ ẢNH HƯỞNG BỞI ĐỘNG ĐẤT
Vào 12:26 (UTC) ngày 26/12/2006, một trận động đất cỡ lớn (M 7.1) đã xảy ra tại đáy của vùng biển phía Nam Đài Loan tiếp theo đó là sáu trận động đất cỡ M 5.0 xảy ra trong vòng một ngày. Do những trận động đất này, hệ thống cáp quang biển quốc tế lắp đặt gần trung tâm địa chấn đã bị hư hại và gây ra các sự cố liên tiếp (Bảng 1). Sự cố cuối cùng xảy ra vào 02:17 (UTC) ngày 27/12/2006, khoảng 14 giờ sau sự cố thứ nhất. Vùng ảnh hưởng của động đất lên tới khoảng 250 km từ tâm chấn tại eo biển Luzon, giữa Đài Loan và đảo Luzon ở Philipines.
Theo như dự đoán ban đầu, để đối phó với những sự cố bất ngờ chưa từng thấy, sự cố xảy ra đồng thời tại khoảng 20 đoạn của 9 tuyến cáp, cần ít nhất hai tháng để khôi phục hoàn toàn các hệ thống này.
Bảng 1:
Các hệ thống cáp quang biển bị hư hại do động đất và ngày hoàn thành việc sửa chữa (tính đến 28/3/2007)
|
Hệ thống cáp quang biển bị hư hại do động đất |
Thời gian và ngày xảy ra sự cố đầu tiên |
Ngày hoàn thành việc sửa chữa |
|
SEA-ME-WE 3 |
12:27, 26/12 (UTC) |
27/01 |
|
Trung Quốc-Mỹ |
12:27, 26/12 (UTC) |
23/01 |
|
C2C |
12:37, 26/12 (UTC) |
10/02 |
|
APCN2 |
16:06, 26/12 (UTC) |
10/02 |
|
EAC |
12:27, 26/12 (UTC) |
Đang sửa chữa |
|
APCN |
18:14, 26/12 (UTC) |
02/02 |
|
FNAL |
19:38, 26/12 (UTC) |
02/02 |
|
RNAL |
19:38, 26/12 (UTC) |
02/02 |
|
FLAG Europe-Asia |
20:50, 26/12 (UTC) |
12/02 |
HƯỚNG KHÔI PHỤC DỊCH VỤZ
Hướng khắc phục của các nhà cung cấp là tạo ra các tuyến thay thế như định tuyến qua các tuyến cáp trên đất liền nối Thượng Hải và Hồng Kông, tuyến cáp biển qua đảo Guam và vệ tinh thông tin Intelssat. Các nhà cung cấp đã làm việc cả đêm, phối hợp chặt chẽ với nhau để khôi phục các dịch vụ. Kết quả là dịch vụ IP-VPN được khôi phục trong năm 2006 và các dịch vụ khác cho nhóm người dùng như kênh thuê riêng được khôi phục gần như toàn bộ trong đầu tháng 1/2007
Đặc biệt KDDI đã triển khai dịch vụ dự phòng cho các dịch vụ kênh thuê riêng tốc độ cực cao lần đầu tiên trên thế giới sử dụng mạng Global Powered Ethernet (GPEN). GPEN được triển khai như mạng “xương sống” của thông tin quốc tế trong tương lai gần.
TRIỂN KHAI TẦU SỬA CHỮA CÁP BIỂN VÀ PHÁT HIỆN VỊ TRÍ SỰ CỐ
Bản báo cáo đầu tiên về sự cố cáp ngay lập tức được Trung tâm điều hành mạng toàn cầu (điều hành các dịch vụ viễn thông quốc tế của KDDI và các trạm cập bờ của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông quốc tế) gửi cho những người chịu trách nhiệm bảo dưỡng cáp (bộ phận chịu trách nhiệm bảo dưỡng cáp của mỗi dự án (MA). Nhiệm vụ của MA là: (i) triển khai các tầu sửa chữa cáp và các thiết bị/cáp dự phòng, (ii) phát hiện vị trí sự cố, (iii) tối ưu hóa cấu hình cấp nguồn cho các hệ thống cáp biển rẽ nhánh và (iv) phối hợp các công việc trên với các nhà cung cấp viễn thông quốc tế. Trong khoảng thời gian xảy ra sự cố do động đất tại Đài Loan, KDDI đảm nhiệm vai trò điều hành ủy ban vận hành và bảo dưỡng. Do các sự cố xảy ra đồng thời, KDDI buộc phải đối phó với tình huống vượt xa khỏi những gì đã được chuẩn bị từ trước.Z
D
o các trạm cập bờ không thể cấp nguồn cho vị trí xảy ra sự cố nên việc phải phụ thuộc vào kết quả đo điện dung không ổn định để xác định vị trí xảy ra sự cố là điều không thể tránh khỏi. Khi mà hầu hết các điểm bị sự cố là các đầu hở, các trạm cập bờ phải tiếp tục xác định xác định vị trí sự cố cho tới phút cuối cùng cho tới khi các tầu cáp đến được các vị trí này. Dựa trên kết quả nghiên cứu của sự cố cáp quang biển gây ra bởi trận động đất năm 2003 ở vùng biển phía Đông Đài Loan, KDDI có thể kết luận rằng nguyên nhân chính của sự cố là do các dòng chảy hỗn loạn dài hàng trăm kilomet dọc theo các lưu vực dưới đáy biển. Địa hình đáy biển cũng được sử dụng để cải thiện độ chính xác của việc xác định vị trí sự cố.
Quá trình sửa chữa cáp được tiến hành theo các thỏa thuận về khu vực bảo dưỡng cáp để chia sẻ việc sử dụng các tầu cáp cho mỗi vùng, bao gồm vùng Đông Nam Á và vùng Đông Bắc Thái Bình Dương. Tại thời điểm đó, 4 tầu cáp chịu trách nhiệm về khu vực Đài Loan đang trực tại Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippines và Singapore. Tuy nhiên, do sự cố xảy ra tại nhiều vị trí, 10 tầu cáp, gồm các tầu ở Ấn Độ Dương, và 2 tầu của KDDI đã được cử đi để thực hiện việc sửa chữa.
Cáp và các thiết bị dự phòng thay thế được dự trữ ở rất nhiều nơi trong mỗi khu vực. Động đất xảy ra trong dịp Giáng sinh, nghỉ cuối năm và năm mới nên thời gian cho việc vận chuyển và tiến hành các thủ tục xuất nhập khẩu rất hạn hẹp. Ngoài ra còn phải đối mặt với tình trạng thiếu cáp và thiết bị thay thế do sự vùi lấp gây ra bởi các dòng chảy hỗn độn. Do đó, KDDI và các đối tác đã phối hợp trong việc cung cấp một cách linh hoạt cáp và các thiết bị thay thế giữa các dự án đồng thời tối ưu hóa lịch trình vận chuyển bằng cách vận chuyển hàng hóa bằng đường hàng không sau đó chuyển lên các tầu cáp. Thêm vào đó, các nhà cung cấp hệ thống cáp, NEC và Fujitsu, cũng đã hết sức giúp đỡ KDDI thông qua việc cho thuê thiết bị và kiểm tra việc vận hành giữa các hệ thống và thiết bị. Nhờ vào những sự hợp tác như thế, tất cả công việc chuẩn bị cho việc sửa chữa đã được hoàn thành đúng thời hạn trước khi tầu khởi hành tới các vị trí sửa chữa.
CÔNG VIỆC SỬA CHỮA CÁP QUANG BIỂN
Tầu bảo dưỡng cáp quang biển của Nhật Bản “KDD Ocean Link (KOL)” ngay lập tức thay đổi hành trình và nhanh chóng đi tới vùng biển Đài Loan. KOL đã sửa chữa sự cố xảy ra tại ba vị trí trên tuyến cáp Trung Quốc – Mỹ. Một tầu bảo dưỡng cáp khác của Nhật Bản “KDD Pacific Link (KPL)” đã hủy bỏ công việc lắp đặt cáp theo kế hoạch ban đầu và sửa chữa sự cố xảy ra tại hai vị trí trên tuyến cáp APCN2.
Hình 1. Công việc sửa chữa
Các vùng bị ảnh hưởng nằm trong phạm vi rộng lớn từ 500 đến 3.500m dưới mặt biển, bao gồm vùng tâm chấn của trận động đất trong vùng biển Đài Loan. Vì (i) các vị trí nơi các tầu cáp có thể kéo cáp lên khỏi mặt nước để sửa chữa bị giới hạn và (ii) vào mùa đông tại eo biển Luzon vận tốc gió có thể lên tới 20 m/s và tốc độ của dòng thủy triều vượt quá hai hải lý dẫn đến rất khó khăn trong việc duy trì vị trí của các tầu sửa chữa cáp. Mặc dù các kỹ sư giàu kinh nghiệm đã làm việc suốt ngày đêm nhưng công việc sửa chữa dưới điều kiện tồi tệ là cực kỳ khó khăn. Để kéo cáp từ độ sâu 3.500 mét dưới mặt biển lên cũng giống như việc sử dụng mỏ neo để nhấc một sợi cáp quang đường kính 3 cm trong thành phố Numazu lên đỉnh của Phú Sỹ. Công việc sửa chữa cáp biển được minh họa như trong Hình 1.
Rất nhiều sự cố cáp xảy ra trong trận động đất lần này là do cáp bị căng quá mức. Cấu trúc bên trong của cáp bị phá hủy 3 km từ vị trí bị đứt (Hình 2). Trong vùng nước nông gần tâm chấn, thậm chí cáp bọc sắt với tải trọng lên tới 30 tấn cũng đã bị đứt (Hình 3).
Trong lần này, nhiều cáp bị đứt và bị chôn vùi dưới bùn do lở đá ở đáy biển và đáy của những vùng dốc. Do đó việc tìm kiếm cáp bằng mỏ neo là không dễ dàng. Các nhân viên trên tầu cáp đã kéo được cáp lên sau rất nhiều khó khăn để móc được cáp. Có một số trường hợp sau khi móc được cáp nhưng do cáp bị chôn sâu dưới bùn, sức căng cực kỳ lớn, các nhân viên trên tầu không thể kéo cáp lên khỏi mặt nước và đành phải để chúng lại dưới đáy biển.
Hình 4. Tiến trình công việc sửa chữa
Nói chung cáp biển không dịch chuyển sau khi được lắp đặt dưới đáy biển. KOL xác nhận rằng các vị trí cáp bị đứt đã dịch chuyển 1 km hoặc xa hơn so với vị trí lắp đặt ban đầu trước khi động đất. Ở vùng nước nông khoảng 560 m dưới mặt biển, KOL thực hiện tìm kiếm vị trí cáp đứt nhờ một robot được thả xuống dưới đáy biển. Thậm chí sau trận động đất hai tuần, nước ở vùng đáy biển vẫn đục do bùn bị hòa tan nên máy quay phim gắn trên robot không thể nhận được những bức ảnh rõ nét.
Như đã đề cập ở trên, nhờ sự hợp tác chặt chẽ giữa các bên liên quan từ mỗi quốc gia, sau những công việc sửa chữa cực kỳ khó khăn, vào ngày 12/2/2007, 48 ngày sau khi xảy ra trận động đất, hầu như toàn bộ các tuyến cáp quang biển đã được sửa chữa và các dịch vụ viễn thông quốc tế đã được khôi phục về trạng thái ban đầu như trước khi xảy ra thảm họa. Hiệu quả của việc hợp tác và mối quan hệ chặt chẽ giữa các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông quốc tế đã tình cờ được kiểm chứng thông qua công việc sửa chữa lần này – Qua đó, KDDI sẽ duy trì mối quan hệ hợp tác xa hơn với các nhà cung cấp này theo hướng xây dựng và vận hành các mạng quốc tế có độ tin cậy cao.
Đặng Thế Ngọc