150 yil muqaddam, 1858-yil 16-avgustda Amerika Qoʻshma Shtatlari Prezidenti Jeyms Byukenan qirolicha Viktoriyadan tabrik telegrammasi oldi va buning evaziga unga xabar yubordi. Yangi yotqizilgan transatlantik telegraf kabeli orqali birinchi rasmiy xabar almashish Nyu-York meriyasida parad va otashinlar bilan nishonlandi. Bayramlar shu sababli sodir bo'lgan yong'in soyasida qoldi va 6 haftadan so'ng kabel ishdan chiqdi. To'g'ri, bundan oldin ham u unchalik yaxshi ishlamagan - qirolichaning xabari 16,5 soat ichida uzatilgan.
Gʻoyadan loyihaga
Birinchi telegraf va Atlantika okeani taklifi kemalar tomonidan yuborilgan xabarlar Nyufaundlenddan Shimoliy Amerikaning qolgan qismiga telegraf orqali yuborilishi kerak boʻlgan rele sxemasi edi. Muammo orolning qiyin erlari bo'ylab telegraf liniyasini qurish edi.
Loyiha uchun mas'ul muhandisning yordam so'rovi amerikalikni o'ziga tortditadbirkor va moliyachi Cyrus Field. O'z faoliyati davomida u 30 martadan ortiq okeanni kesib o'tgan. Field duch kelgan muvaffaqiyatsizliklarga qaramay, uning ishtiyoqi muvaffaqiyatga olib keldi.
Tadbirkor transatlantik pul oʻtkazmasi gʻoyasiga darhol irgʻib ketdi. Impulslar rele orqali qayta tiklanadigan er usti tizimlaridan farqli o'laroq, transokeanik chiziq bitta kabel orqali o'tishi kerak edi. Field Semyuel Morze va Maykl Faradaydan signal uzoq masofalarga uzatilishi mumkinligiga kafolat oldi.
Uilyam Tompson 1855 yilda teskari kvadrat qonunini nashr etish orqali buning nazariy asosini yaratdi. Kabel orqali induktiv yuksiz o'tadigan impulsning ko'tarilish vaqti L uzunlikdagi o'tkazgichning RC vaqt doimiysi bilan belgilanadi, rcL2 ga teng, bu erda r va c - qarshilik. va mos ravishda uzunlik birligi uchun sig'im. Tomson suv osti kabeli texnologiyasiga ham hissa qo'shgan. U ko'zgu galvanometrini takomillashtirdi, unda oqim ta'sirida paydo bo'lgan oynaning eng kichik og'ishlari ekranga proektsiyalash orqali kuchaytirildi. Keyinchalik u qog'ozdagi siyoh bilan signallarni qayd qiluvchi qurilmani ixtiro qildi.
Suv osti kabeli texnologiyasi 1843 yilda Angliyada guttapercha paydo bo'lgandan keyin yaxshilandi. Malay yarim orolida tug'ilgan daraxtdan olingan bu qatron ideal izolyator edi, chunki u termoplastik edi, qizdirilganda yumshaydi va sovutilganda qattiq shaklga qaytadi, bu esa o'tkazgichlarni izolyatsiya qilishni osonlashtirdi. Okean tubidagi bosim va harorat sharoitida uning izolyatsion xususiyatlariyaxshilandi. Guttapercha 1933 yilda polietilen topilgunga qadar suv osti kabellari uchun asosiy izolyatsiya materiali bo'lib qoldi.
Dala loyihalari
Cyrus Field 2 ta loyihani boshqargan, birinchisi muvaffaqiyatsizlikka uchragan, ikkinchisi esa muvaffaqiyatli yakunlangan. Ikkala holatda ham kabellar gutta-percha bilan o'ralgan va po'lat sim bilan zirhlangan bitta 7 yadroli simdan iborat edi. Qatronli kenevir korroziyadan himoya qildi. 1858 yilgi kabelning dengiz mili 907 kg og'irlikda edi. 1866 transatlantik kabel og'irroq edi, 1622 kg / milya, lekin u ko'proq hajmga ega bo'lgani uchun suvda kamroq og'irlik qildi. Kesish kuchi mos ravishda 3t va 7,5t.
Barcha kabellarda bitta suv qaytaruvchi oʻtkazgich bor edi. Dengiz suvi kamroq qarshilikka ega bo'lsa-da, u adashgan oqimlarga duchor bo'ladi. Quvvat kimyoviy oqim manbalari orqali ta'minlandi. Misol uchun, 1858 yilgi loyihada har biri 1,1 V bo'lgan 70 ta element mavjud edi. Ushbu kuchlanish darajalari noto'g'ri va ehtiyotsiz saqlash bilan birgalikda chuqur dengiz transatlantik kabelining ishdan chiqishiga olib keldi. Oynali galvanometrdan foydalanish keyingi liniyalarda pastroq kuchlanishlardan foydalanish imkonini berdi. Qarshilik har bir dengiz mili uchun taxminan 3 ohm bo'lganligi sababli, 2000 milya masofada, oyna galvanometri uchun etarli bo'lgan milliamper darajasidagi oqimlarni o'tkazish mumkin edi. 1860-yillarda bipolyar telegraf kodi joriy etildi. Morze alifbosining nuqtalari va chiziqlari qarama-qarshi qutbli impulslar bilan almashtirildi. Vaqt o'tishi bilan rivojlanganmurakkabroq sxemalar.
Ekspeditsiyalar 1857-58 va 65-66
Birinchi transatlantik kabelni yotqizish uchun aktsiyalarni chiqarish orqali £350,000 yig'ildi. Amerika va Britaniya hukumatlari investitsiyalarning qaytarilishini kafolatladilar. Birinchi urinish 1857 yilda amalga oshirildi. Kabelni tashish uchun ikkita paroxod, Agamemnon va Niagara kerak bo'ldi. Elektrchilar bir kema qirg'oq stantsiyasidan chiziqni yotqizish va keyin boshqa uchini boshqa kemadagi kabelga ulash usulini ma'qulladi. Uning afzalligi shundaki, u qirg'oq bilan uzluksiz elektr aloqasini saqlab turardi. Birinchi urinish kabel yotqizish uskunasi dengizdan 200 mil uzoqlikda ishlamay qolganda muvaffaqiyatsiz tugadi. U 3,7 km chuqurlikda yo'qolgan.
1857 yilda Niagaraning bosh muhandisi Uilyam Everett yangi kabel yotqizish uskunasini ishlab chiqdi. E'tiborga molik yaxshilanish avtomatik tormoz bo'ldi, u kuchlanish ma'lum bir chegaraga yetganda faollashadi.
Agamemnonni deyarli cho'ktirgan shiddatli bo'rondan so'ng, kemalar okean o'rtasida uchrashishdi va 1858 yil 25 iyunda yana transatlantik kabel yotqizishni boshladilar. Niagara g'arbga, Agamemnon esa sharqqa harakatlanardi. 2 ta urinish amalga oshirildi, kabelning shikastlanishi bilan uzildi. Kemalar uning o'rniga Irlandiyaga qaytib keldi.
17-iyul, flot yana bir-birlarini kutib olish uchun yo'lga chiqdi. Kichkina hiqichoqlardan so'ng operatsiya muvaffaqiyatli o'tdi. 5-6 tugun doimiy tezlikda yurib, 4 avgust kuni Niagara kirdiTrinity ko'rfazida Nyufaundlend. Xuddi shu kuni Agamemnon Irlandiyadagi Valentiya ko'rfaziga etib keldi. Qirolicha Viktoriya yuqorida tavsiflangan birinchi tabrik xabarini yubordi.
1865 yilgi ekspeditsiya Nyufaundlenddan 600 mil uzoqlikda muvaffaqiyatsizlikka uchradi va faqat 1866 yilgi urinish muvaffaqiyatli bo'ldi. Yangi liniyadagi birinchi xabar 1866-yil 31-iyulda Vankuverdan Londonga yuborilgan. Bundan tashqari, 1865-yilda yo‘qolgan kabelning uchi topilib, liniya ham muvaffaqiyatli yakunlangan. Oʻtkazish tezligi daqiqasiga 6-8 soʻz boʻlib, har bir soʻz uchun $10 turadi.
Telefon aloqasi
1919 yilda Amerikaning AT&T kompaniyasi transatlantik telefon kabelini yotqizish imkoniyatini o'rganishni boshladi. 1921 yilda Key West va Gavana o'rtasida chuqur suv telefon liniyasi tortildi.
1928-yilda Atlantika okeani boʻylab bitta ovozli kanalga ega takrorlagichlarsiz kabel yotqizish taklif qilindi. Buyuk depressiya avjida boʻlgan loyihaning yuqori narxi (15 million dollar) hamda radiotexnologiyaning yaxshilanishi loyihani toʻxtatib qoʻydi.
1930-yillarning boshlariga kelib, elektronikadagi ishlanmalar takrorlagichlar bilan suv osti kabel tizimini yaratishga imkon berdi. Oraliq aloqa kuchaytirgichlarini loyihalash uchun talablar misli ko'rilmagan edi, chunki qurilmalar okean tubida 20 yil davomida uzluksiz ishlashi kerak edi. Komponentlarning, xususan, vakuum quvurlarining ishonchliligiga qat'iy talablar qo'yildi. 1932 yilda allaqachon sinovdan muvaffaqiyatli o'tgan elektr lampalar mavjud edi18 yil davomida. Amaldagi radio elementlar eng yaxshi namunalardan sezilarli darajada past edi, lekin ular juda ishonchli edi. Natijada TAT-1 22 yil ishladi va bitta chiroq ham ishlamay qoldi.
Yana bir muammo ochiq dengizda 4 km gacha chuqurlikda kuchaytirgichlarni yotqizish edi. Repetitorni qayta o'rnatish uchun kema to'xtatilganda, spiral zirhli kabelda burmalar paydo bo'lishi mumkin. Natijada, telegraf kabeli uchun mo'ljallangan uskunaga mos keladigan moslashuvchan kuchaytirgich ishlatilgan. Biroq, moslashuvchan takrorlagichning jismoniy cheklovlari uning imkoniyatlarini 4 simli tizim bilan cheklab qo'ydi.
UK Post ancha katta diametrli va sig'imli qattiq takrorlagichlar bilan muqobil yondashuvni ishlab chiqdi.
TAT-1ni amalga oshirish
Loyiha Ikkinchi jahon urushidan keyin qayta boshlangan. 1950 yilda moslashuvchan kuchaytirgich texnologiyasi Key West va Havanani bog'laydigan tizim tomonidan sinovdan o'tkazildi. 1955 va 1956 yil yozida Shotlandiyadagi Oban va oroldagi Klarenvil o'rtasida birinchi transatlantik telefon kabeli yotqizilgan. Nyufaundlend, mavjud telegraf liniyalaridan shimolda. Har bir kabelning uzunligi taxminan 1950 dengiz milini tashkil etdi va 51 takrorlagichga ega edi. Ularning soni yuqori kuchlanishli komponentlarning ishonchliligiga ta'sir qilmasdan quvvat uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan terminallardagi maksimal kuchlanish bilan aniqlandi. Bir uchida kuchlanish +2000 V, ikkinchisida -2000 V edi. Tizimning tarmoqli kengligi, uning ichidanavbat takrorlagichlar soniga qarab aniqlandi.
Repetitorlardan tashqari sharq-gʻarbiy yoʻnalishda 8 ta va gʻarbiy-sharqiy yoʻnalishda 6 ta suv osti ekvalayzerlari oʻrnatildi. Ular chastota diapazonidagi to'plangan siljishlarni tuzatdilar. 144 kHz tarmoqli kengligidagi umumiy yo'qotish 2100 dB bo'lsa-da, ekvalayzerlar va takrorlagichlardan foydalanish buni 1 dB dan kamaytirdi.
Boshlash TAT-1
1956-yil 25-sentabrda ishga tushirilgandan keyingi dastlabki 24 soat ichida London va AQShdan 588 ta, Londondan Kanadaga 119 ta qoʻngʻiroq qilingan. TAT-1 zudlik bilan transatlantik tarmoqning quvvatini uch baravar oshirdi. Kabelning o'tkazish qobiliyati 20-164 kHz ni tashkil etdi, bu 36 ta ovozli kanalni (har biri 4 kHz) o'tkazish imkonini berdi, ulardan 6 tasi London va Monreal o'rtasida, 29 tasi London va Nyu-York o'rtasida bo'lingan. Bitta kanal telegraf va xizmat uchun mo'ljallangan edi.
Tizim, shuningdek, Nyufaundlend orqali quruqlik aloqasini va Yangi Shotlandiya bilan suv osti kemasini ham o'z ichiga olgan. Ikki liniya bitta 271 dengiz mili kabelidan iborat bo'lib, 14 ta UK Post tomonidan ishlab chiqilgan qattiq takrorlagichlar bilan jihozlangan. Umumiy sig‘imi 60 ta ovozli kanal bo‘lib, ulardan 24 tasi Nyufaundlend va Yangi Shotlandiyani bog‘lagan.
TAT-1 uchun qoʻshimcha yaxshilanishlar
TAT-1 liniyasi 42 million dollarga tushdi. Har bir kanal uchun 1 million dollar narxi tarmoqli kengligidan samaraliroq foydalanadigan terminal uskunalarini ishlab chiqishni rag'batlantirdi. Standart 48 kHz chastota diapazonidagi ovozli kanallar soni 12 dan 16 gacha ko'tarildi.ularning kengligi 4 dan 3 kHz gacha. Yana bir yangilik Bell Laboratoriyasida ishlab chiqilgan vaqtinchalik nutq interpolyatsiyasi (TASI) bo'ldi. TASI nutqni pauza qilish tufayli ovozli davrlar sonini ikki baravar oshirdi.
Optik tizimlar
Birinchi transokeanik optik kabel TAT-8 1988 yilda foydalanishga topshirilgan. Repeatatorlar optik signallarni elektr signallariga va aksincha o'zgartirib, impulslarni qayta tiklagan. Ikki ishchi juft tolalar 280 Mbit / s tezlikda ishladi. 1989 yilda ushbu transatlantik Internet kabeli tufayli IBM Kornuoll universiteti va CERN o'rtasidagi T1 darajasidagi aloqani moliyalashtirishga rozi bo'ldi, bu esa dastlabki Internetning Amerika va Yevropa qismlari o'rtasidagi aloqani sezilarli darajada yaxshiladi.
1993 yilga kelib, butun dunyo bo'ylab 125 000 km dan ortiq TAT-8 samolyotlari ishlamoqda edi. Bu ko'rsatkich deyarli analog suv osti kabellarining umumiy uzunligiga to'g'ri keldi. 1992 yilda TAT-9 xizmatga kirdi. Har bir tolali uzatish tezligi 580 Mbit/s gacha oshirildi.
Texnologik yutuq
1990-yillarning oxirida erbiy qoʻshilgan optik kuchaytirgichlarning rivojlanishi suv osti kabel tizimlari sifatining kvant pogʻonasiga olib keldi. To'lqin uzunligi taxminan 1,55 mikron bo'lgan yorug'lik signallari to'g'ridan-to'g'ri kuchaytirilishi mumkin va o'tkazish qobiliyati endi elektronikaning tezligi bilan cheklanmaydi. Atlantika okeani bo'ylab uchadigan birinchi optik jihatdan takomillashtirilgan tizim 1996 yilda TAT 12/13 edi. Ikki juft tolaning har birida uzatish tezligi 5 Gbit/s edi.
Zamonaviy optik tizimlar bunday katta hajmlarni uzatish imkonini beradiortiqcha muhim ahamiyatga ega bo'lgan ma'lumotlar. Odatda, TAT-14 kabi zamonaviy optik tolali kabellar halqa topologiyasining bir qismi bo'lgan 2 ta alohida transatlantik kabeldan iborat. Qolgan ikkita yo'nalish Atlantika okeanining har ikki tomonidagi qirg'oq stantsiyalarini bog'laydi. Ma'lumotlar halqa atrofida har ikki yo'nalishda ham yuboriladi. Tanaffus bo'lsa, uzuk o'z-o'zidan tiklanadi. Trafik xizmat kabellaridagi zaxira tolali juftlarga yo‘n altiriladi.
