150 il əvvəl, 1858-ci il avqustun 16-da Amerika Birləşmiş Ştatlarının prezidenti Ceyms Byukenan Kraliça Viktoriyadan təbrik teleqramı aldı və bunun müqabilində ona mesaj göndərdi. Yeni çəkilmiş transatlantik teleqraf kabeli üzərindən ilk rəsmi mesaj mübadiləsi Nyu-York meriyasının qarşısında parad və atəşfəşanlıqla qeyd olundu. Bu səbəbdən baş verən yanğın şənliklərə kölgə salıb və 6 həftə sonra kabel sıradan çıxıb. Düzdür, ondan əvvəl də çox yaxşı işləmirdi - kraliçanın mesajı 16,5 saat ərzində ötürülürdü.
İdeyadan layihəyə
İlk teleqraf və Atlantik okeanı təklifi gəmilər tərəfindən çatdırılan mesajların Nyufaundlenddən Şimali Amerikanın qalan hissəsinə teleqraflaşdırılmalı olduğu relay sxemi idi. Problem adanın çətin relyefi boyunca teleqraf xəttinin çəkilməsi idi.
Layihəyə cavabdeh olan mühəndisdən kömək istəməsi amerikalının diqqətini çəkdiiş adamı və maliyyəçi Cyrus Field. İşi zamanı o, 30 dəfədən çox okeanı keçmişdir. Field üzləşdiyi uğursuzluqlara baxmayaraq, onun həvəsi uğura gətirib çıxardı.
İş adamı dərhal transatlantik pul köçürməsi ideyasına atıldı. İmpulsların relelər vasitəsilə bərpa olunduğu yerüstü sistemlərdən fərqli olaraq, transokean xətti bir kabellə keçməli idi. Field Samuel Morse və Michael Faraday-dan siqnalın uzun məsafələrə ötürülə biləcəyinə dair zəmanət aldı.
William Tompson 1855-ci ildə tərs kvadrat qanununu nəşr etməklə bunun nəzəri əsasını verdi. İnduktiv yükü olmayan kabeldən keçən impulsun yüksəlmə vaxtı L uzunluğundakı keçiricinin RC vaxt sabiti ilə müəyyən edilir, rcL2 bərabərdir, burada r və c müqavimətdir. və müvafiq olaraq vahid uzunluğa düşən tutum. Tomson su altı kabel texnologiyasına da töhfə verdi. Güzgü galvanometrini təkmilləşdirdi, burada cərəyanın yaratdığı güzgünün ən kiçik sapmaları ekrana proyeksiya yolu ilə gücləndirildi. Daha sonra o, kağız üzərində mürəkkəblə siqnalları qeyd edən cihaz icad etdi.
Su altı kabel texnologiyası gutta-percha 1843-cü ildə İngiltərədə ortaya çıxdıqdan sonra təkmilləşdirildi. Malay yarımadasına mənsub olan ağacdan olan bu qatran ideal izolyator idi, çünki o, termoplastik idi, qızdırıldıqda yumşalır və soyuduqda bərk formasına qayıdır və keçiricilərin izolyasiyasını asanlaşdırırdı. Okeanın dibində təzyiq və temperatur şəraitində onun izolyasiya xüsusiyyətləritəkmilləşdirilmiş. Qutta-perça 1933-cü ildə polietilenin kəşfinə qədər su altı kabellər üçün əsas izolyasiya materialı olaraq qaldı.
Sahə Layihələri
Cyrus Field 2 layihəyə rəhbərlik etdi, birincisi uğursuz oldu, ikincisi isə müvəffəqiyyətlə bitdi. Hər iki halda kabellər qutta-perça ilə əhatə olunmuş və polad məftillə zirehli olan tək 7 nüvəli məftildən ibarət idi. Tarred çətənə korroziyadan qorunma təmin etdi. 1858-ci il kabelinin dəniz mili 907 kq ağırlığında idi. 1866-cı ildə transatlantik kabel daha ağır idi, 1622 kq/mil, lakin daha çox həcmə malik olduğu üçün suda daha az çəkdi. Dartma gücü müvafiq olaraq 3 ton və 7,5 ton olmuşdur.
Bütün kabellərdə bir su qaytarma keçiricisi var idi. Dəniz suyunun müqaviməti az olsa da, başıboş cərəyanlara məruz qalır. Elektrik enerjisi kimyəvi cərəyan mənbələri ilə təmin edilirdi. Məsələn, 1858-ci il layihəsində hər biri 1,1 V olan 70 element var idi. Bu gərginlik səviyyələri, düzgün olmayan və ehtiyatsız saxlama ilə birlikdə dərin dəniz transatlantik kabelinin sıradan çıxmasına səbəb oldu. Güzgü galvanometrinin istifadəsi sonrakı xətlərdə daha aşağı gərginliklərdən istifadə etməyə imkan verdi. Müqavimət hər dəniz mili üçün təxminən 3 ohm olduğundan, 2000 mil məsafədə güzgü qalvanometri üçün kifayət qədər milliamper səviyyəsində cərəyanlar aparıla bilərdi. 1860-cı illərdə bipolyar teleqraf kodu tətbiq edildi. Morze əlifbasının nöqtələri və ştrixləri əks qütblü impulslarla əvəz edilmişdir. Zamanla inkişaf etdidaha mürəkkəb sxemlər.
Ekspedisiyalar 1857-58 və 65-66
İlk transatlantik kabelin çəkilməsi üçün səhmlərin buraxılması vasitəsilə £350,000 toplandı. Amerika və Britaniya hökumətləri investisiyaların qaytarılmasına zəmanət verdilər. İlk cəhd 1857-ci ildə edildi. Kabelin daşınması üçün 2 paroxod, Agamemnon və Niaqara lazım idi. Elektrikçilər bir gəminin sahil stansiyasından xətti çəkdiyi və sonra digər ucunu başqa bir gəmidəki kabelə bağladığı üsulu təsdiqlədi. Üstünlüyü ondan ibarət idi ki, o, sahillə davamlı elektrik əlaqəsini saxlayırdı. İlk cəhd, 200 mil dənizdə kabel çəkmə avadanlığı sıradan çıxdıqda uğursuzluqla başa çatdı. O, 3,7 km dərinlikdə itdi.
1857-ci ildə Niaqaranın baş mühəndisi Uilyam Everett yeni kabel çəkmə avadanlığı yaratdı. Gərginlik müəyyən həddə çatdıqda işə salınan avtomatik əyləc nəzərə çarpan təkmilləşdirmə oldu.
Aqamemnonu az qala batıran şiddətli fırtınadan sonra gəmilər okeanın ortasında qarşılaşdılar və 25 iyun 1858-ci ildə yenidən transatlantik kabel çəkməyə başladılar. Niaqara qərbə, Aqamemnon isə şərqə doğru irəliləyirdi. 2 cəhd edildi, kabel zədələnərək kəsildi. Gəmilər onu əvəz etmək üçün İrlandiyaya qayıtdılar.
17 iyul, donanma yenidən bir-birini qarşılamaq üçün yola düşdü. Kiçik hıçqırıqlardan sonra əməliyyat uğurla keçdi. 5-6 düyün sabit sürətlə yeriyərək, avqustun 4-də Niaqara içəri girdiTrinity Bayda Nyufaundlend. Həmin gün Aqamemnon İrlandiyanın Valentiya körfəzinə gəldi. Kraliça Viktoriya yuxarıda təsvir edilən ilk təbrik mesajını göndərdi.
1865-ci il ekspedisiyası Nyufaundlenddən 600 mil məsafədə uğursuzluğa düçar oldu və yalnız 1866-cı il cəhdi uğurlu oldu. Yeni xətt üzrə ilk mesaj 1866-cı il iyulun 31-də Vankuverdən Londona göndərilib. Bundan başqa, 1865-ci ildə itirilmiş kabelin ucu tapılıb və xətt də uğurla tamamlanıb. Köçürmə sürəti 10 dollar/sözə başa gələn dəqiqədə 6-8 söz idi.
Telefon rabitəsi
1919-cu ildə Amerika şirkəti AT&T transatlantik telefon kabelinin çəkilməsi imkanları ilə bağlı araşdırmaya başladı. 1921-ci ildə Key West və Havana arasında dərin su telefon xətti çəkildi.
1928-ci ildə Atlantik Okeanı boyunca tək səs kanalı olan təkrarlayıcıları olmayan bir kabel çəkmək təklif edildi. Böyük Depressiyanın zirvəsində layihənin yüksək dəyəri (15 milyon dollar) və həmçinin radio texnologiyasındakı təkmilləşdirmələr layihəni dayandırdı.
1930-cu illərin əvvəllərində elektronikada baş verən inkişaflar təkrarlayıcılarla su altı kabel sistemi yaratmağa imkan verdi. Aralıq keçid gücləndiricilərinin dizaynına olan tələblər misilsiz idi, çünki qurğular 20 il ərzində okean dibində fasiləsiz işləməli idi. Komponentlərin, xüsusən də vakuum borularının etibarlılığına ciddi tələblər qoyuldu. 1932-ci ildə artıq sınaqdan uğurla keçən elektrik lampaları var idi18 ildir. İstifadə olunan radio elementləri ən yaxşı nümunələrdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı idi, lakin çox etibarlı idi. Nəticədə TAT-1 22 il işlədi və heç bir lampa sıradan çıxmadı.
Digər problem 4 km-ə qədər dərinlikdə açıq dənizdə gücləndiricilərin qoyulması idi. Təkrarlayıcını yenidən qurmaq üçün gəmi dayandırıldıqda, spiral zirehli kabeldə bükülmələr görünə bilər. Nəticədə, teleqraf kabeli üçün nəzərdə tutulmuş avadanlıqlara uyğunlaşa bilən çevik gücləndirici istifadə edilmişdir. Bununla belə, çevik təkrarlayıcının fiziki məhdudiyyətləri onun tutumunu 4 naqilli sistemlə məhdudlaşdırdı.
UK Post daha böyük diametrli və tutumlu sərt təkrarlayıcılarla alternativ yanaşma işləyib hazırlayıb.
TAT-1-in həyata keçirilməsi
Layihə İkinci Dünya Müharibəsindən sonra yenidən başladılıb. 1950-ci ildə çevik gücləndirici texnologiya Key West və Havananı birləşdirən sistem tərəfindən sınaqdan keçirildi. 1955 və 1956-cı ilin yayında ilk transatlantik telefon kabeli Şotlandiyada Oban və adadakı Klarenvil arasında çəkildi. Nyufaundlend, mövcud teleqraf xətlərinin yaxşı şimalında. Hər bir kabel təxminən 1950 dəniz mili uzunluğunda idi və 51 təkrarlayıcıya sahib idi. Onların sayı yüksək gərginlikli komponentlərin etibarlılığına təsir etmədən enerji üçün istifadə edilə bilən terminallarda maksimum gərginliklə müəyyən edilmişdir. Gərginlik bir ucunda +2000 V, digərində isə -2000 V idi. Sistemin bant genişliyi, onunnövbə təkrarlayıcıların sayı ilə müəyyən edildi.
Repetitorlardan əlavə şərq-qərb xəttində 8, qərb-şərq xəttində isə 6 su altı ekvalayzer quraşdırılıb. Tezlik diapazonunda yığılmış sürüşmələri düzəltdilər. 144 kHz bant genişliyində ümumi itki 2100 dB olsa da, ekvalayzerlərin və təkrarlayıcıların istifadəsi bunu 1 dB-dən aşağı endirdi.
Başlamaq TAT-1
25 sentyabr 1956-cı ildə işə salındıqdan sonra ilk 24 saat ərzində London və ABŞ-dan 588, Londondan Kanadaya 119 zəng edilib. TAT-1 transatlantik şəbəkənin tutumunu dərhal üç dəfə artırdı. Kabelin ötürmə qabiliyyəti 20-164 kHz idi ki, bu da 36 səs kanalına (hər biri 4 kHz) imkan verirdi, bunlardan 6-sı London və Monreal, 29-u isə London və Nyu-York arasında bölünürdü. Bir kanal teleqraf və xidmət üçün nəzərdə tutulmuşdu.
Sisteme Nyufaundlend vasitəsilə quru əlaqəsi və Yeni Şotlandiya ilə su altı əlaqə də daxil idi. İki xətt 14 UK Post dizaynlı sərt təkrarlayıcı ilə 271 dəniz mili uzunluğunda tək kabeldən ibarət idi. Ümumi tutum 24-ü Nyufaundlend və Yeni Şotlandiyanı birləşdirən 60 səs kanalı idi.
TAT-1-də əlavə təkmilləşdirmələr
TAT-1 xətti 42 milyon dollara başa gəlib. Kanal başına 1 milyon dollarlıq qiymət bant genişliyindən daha səmərəli istifadə edəcək terminal avadanlığının inkişafına təkan verdi. Standart 48 kHz tezlik diapazonunda səs kanallarının sayı azaldılması yolu ilə 12-dən 16-ya çatdırılmışdır.onların eni 4 ilə 3 kHz arasındadır. Digər bir yenilik Bell Laboratoriyasında hazırlanmış müvəqqəti nitq interpolyasiyası (TASI) idi. TASI nitq fasilələri sayəsində səs dövrələrinin sayını iki dəfə artırdı.
Optik sistemlər
İlk transokean optik kabeli TAT-8 1988-ci ildə istifadəyə verilmişdir. Təkrarlayıcılar optik siqnalları elektrik siqnallarına və əksinə çevirərək impulsları bərpa edirdilər. İki işləyən lif cütü 280 Mbit/s sürətlə işləyirdi. 1989-cu ildə bu transatlantik İnternet kabeli sayəsində IBM Kornuoll Universiteti ilə CERN arasında T1 səviyyəli əlaqəni maliyyələşdirməyə razılaşdı ki, bu da ilkin İnternetin Amerika və Avropa hissələri arasında əlaqəni əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdı.
1993-cü ilə qədər bütün dünyada 125.000 km-dən çox TAT-8 istismarda idi. Bu rəqəm demək olar ki, analoq su altı kabellərin ümumi uzunluğuna uyğundur. 1992-ci ildə TAT-9 xidmətə girdi. Fiber başına sürət 580 Mbps-ə qədər artırılıb.
Texnoloji sıçrayış
1990-cı illərin sonlarında erbium qatqılı optik gücləndiricilərin inkişafı su altı kabel sistemlərinin keyfiyyətində kvant sıçrayışına səbəb oldu. Dalğa uzunluğu təxminən 1,55 mikron olan işıq siqnalları birbaşa gücləndirilə bilər və ötürücülük artıq elektronikanın sürəti ilə məhdudlaşmır. Atlantik Okeanı üzərindən uçan ilk optik təkmilləşdirilmiş sistem 1996-cı ildə TAT 12/13 idi. İki cüt lifin hər birində ötürmə sürəti 5 Gbps idi.
Müasir optik sistemlər belə böyük həcmlərin ötürülməsinə imkan verirartıqlığın kritik olduğunu göstərən məlumatlar. Tipik olaraq, TAT-14 kimi müasir fiber optik kabellər halqa topologiyasının bir hissəsi olan 2 ayrı transatlantik kabeldən ibarətdir. Digər iki xətt Atlantik okeanının hər tərəfindəki sahil stansiyalarını birləşdirir. Məlumatlar halqanın ətrafında hər iki istiqamətdə göndərilir. Fasilə halında üzük özünü təmir edəcək. Trafik xidmət kabellərində ehtiyat lif cütlərinə yönləndirilir.
