150 жилийн өмнө буюу 1858 оны 8-р сарын 16-нд АНУ-ын ерөнхийлөгч Жеймс Бьюкенан хатан хаан Викториягаас баярын цахилгаан хүлээн авч, хариуд нь захидал илгээжээ. Шинээр тавигдсан Атлантын далайг дамнасан телеграф кабелиар дамжуулан анхны албан ёсны мессеж солилцох нь Нью-Йорк хотын танхимын дээгүүр жагсаал, салют буудуулах замаар тэмдэглэгдсэн юм. Энэ шалтгааны улмаас болсон гал түймэрт баяр ёслол дарагдаж, 6 долоо хоногийн дараа кабель тасарчээ. Үнэн, үүнээс өмнө тэр тийм ч сайн ажиллаагүй - хатны захиасыг 16.5 цагийн дотор дамжуулсан.
Санаанаас төсөл хүртэл
Анхны телеграф болон Атлантын далайг санал болгосон нь усан онгоцоор дамжуулсан мессежийг Ньюфаундлендээс Хойд Америкийн бусад хэсэгт цахилгаанаар дамжуулах реле схем байв. Асуудал нь арлын хэцүү газар нутгийг дагуулан телеграфын шугам барих явдал байв.
Төсөл хариуцсан инженерээс тусламж хүссэн нь Америкчуудын анхаарлыг татсанбизнесмэн, санхүүч Сайрус Филд. Ажиллах хугацаандаа тэрээр 30 гаруй удаа далайг туулсан. Талбайд тулгарсан бэрхшээлийг үл харгалзан түүний урам зориг амжилтанд хүргэсэн.
Бизнесмэн Атлантын далайг дамнасан мөнгө шилжүүлэх санааг тэр даруйд нь үсрэв. Импульсийг релеээр сэргээдэг хуурай газрын системээс ялгаатай нь далай дамнасан шугам нь нэг кабелиар дамжин өнгөрөх ёстой байв. Филд Сэмюэл Морз, Майкл Фарадей нараас дохиог хол зайд дамжуулах боломжтой гэсэн баталгааг хүлээн авсан.
Уильям Томпсон 1855 онд урвуу квадратын хуулийг нийтлүүлснээр үүний онолын үндэслэлийг гаргаж өгсөн. Индуктив ачаалалгүй кабелиар дамжих импульсийн өсөх хугацааг L урттай дамжуулагчийн RC цагийн тогтмолоор, rcL2-тэй тэнцүү байх ба r ба c нь эсэргүүцэл юм. ба нэгж уртын багтаамж тус тус. Томсон мөн шумбагч онгоцны кабелийн технологид хувь нэмрээ оруулсан. Тэрээр толин тусгал гальванометрийг сайжруулсан бөгөөд гүйдлийн улмаас үүссэн толины өчүүхэн хазайлтыг дэлгэцэн дээр проекцоор нэмэгдүүлжээ. Хожим тэрээр цаасан дээрх бэхээр дохиог бүртгэдэг төхөөрөмж зохион бүтээжээ.
Гуттаперча 1843 онд Англид гарч ирсний дараа шумбагч онгоцны кабелийн технологи сайжирсан. Малайзын хойгийн уугуул модны энэ давирхай нь термопластик шинж чанартай, халах үед зөөлөрч, хөргөх үед хатуу хэлбэрт ордог тул дамжуулагчийг тусгаарлахад хялбар болгодог тул хамгийн тохиромжтой тусгаарлагч байсан. Далайн ёроолд даралт, температурын нөхцөлд түүний тусгаарлагч шинж чанарсайжруулсан. Гуттаперча нь 1933 онд полиэтиленийг илрүүлэх хүртэл шумбагч онгоцны кабелийн гол тусгаарлагч материал хэвээр байв.
Хээрийн төслүүд
Сайрус Филд 2 төслийг удирдсан бөгөөд эхнийх нь бүтэлгүйтэж, хоёр дахь нь амжилттай төгссөн. Энэ хоёр тохиолдолд кабель нь гуттаперчагаар хүрээлэгдсэн, ган утсаар хуягласан нэг 7 судалтай утаснаас бүрдсэн байв. Давстай олсны ургамал нь зэврэлтээс хамгаалсан. 1858 оны кабелийн далайн миль 907 кг жинтэй байв. 1866 оны Атлантын далайг дамнасан кабель илүү хүнд буюу 1622 кг/ миль хурдтай байсан ч илүү их эзэлхүүнтэй байсан тул усанд бага жинтэй байв. Суналтын бат бэх нь тус тус 3 ба 7.5 тонн байв.
Бүх кабельд ус буцах нэг дамжуулагч байсан. Хэдийгээр далайн ус бага эсэргүүцэлтэй боловч тэнэсэн урсгалд өртдөг. Эрчим хүчийг химийн гүйдлийн эх үүсвэрээр хангадаг байв. Жишээлбэл, 1858 оны төсөлд тус бүр нь 1.1 В-ийн 70 элемент байсан. Эдгээр хүчдэлийн түвшин нь зохисгүй, хайхрамжгүй хадгалалттай хослуулсан нь далайн гүнийг дамнасан Атлантын кабельд гэмтэл учруулсан. Толин тусгал гальванометрийг ашигласнаар дараагийн шугамуудад бага хүчдэл ашиглах боломжтой болсон. Эсэргүүцэл нь далайн миль тутамд ойролцоогоор 3 Ом байсан тул 2000 милийн зайд толин тусгал гальванометрт хангалттай миллиамперийн түвшний гүйдлийг дамжуулах боломжтой байв. 1860-аад онд хоёр туйлт телеграф кодыг нэвтрүүлсэн. Морзын кодын цэг ба зураасыг эсрэг туйлтай импульсээр сольсон. Цаг хугацаа өнгөрөхөд хөгжсөнилүү төвөгтэй схемүүд.
Экспедиц 1857-58 ба 65-66
350,000 фунт стерлингийг анх Атлантын далайг дамнасан кабель татахад зориулж хувьцаа гаргах замаар цуглуулсан. Америк, Их Британийн засгийн газар хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг баталгаажуулсан. Эхний оролдлогыг 1857 онд хийсэн. Кабелийг зөөвөрлөхийн тулд Агамемнон, Ниагара гэсэн 2 уурын хөлөг онгоц шаардлагатай байв. Цахилгаанчин нар нэг хөлөг онгоцыг эргийн станцаас шугам татаж, дараа нь нөгөө үзүүрийг нь өөр хөлөг онгоцны кабельд холбодог аргыг баталсан. Давуу тал нь эрэгтэй тасралтгүй цахилгааны холболтыг хадгалж байсан. Эхний оролдлого нь далайн эрэг дээр 200 миль зайд кабель тавих төхөөрөмж бүтэлгүйтсэн. Энэ нь 3.7 км-ийн гүнд алга болсон.
1857 онд Ниагарагийн ерөнхий инженер Уильям Эверетт кабель тавих шинэ төхөөрөмж бүтээжээ. Анхаарал татахуйц сайжруулалт бол хурцадмал байдал тодорхой босго хүрэх үед идэвхжсэн автомат тоормос юм.
Агамемноныг живүүлэх шахсан ширүүн шуурганы дараа хөлөг онгоцууд далайн голд уулзан 1858 оны 6-р сарын 25-нд Атлантын далайг дамнасан кабелийг дахин тавьж эхлэв. Ниагара баруун тийш, Агамемнон зүүн тийш хөдөлж байв. Кабель гэмтсэний улмаас тасалдсан 2 оролдлого хийсэн. Усан онгоцууд түүнийг орлохоор Ирланд руу буцаж ирэв.
7-р сарын 17-нд флот бие биетэйгээ уулзахаар дахин хөдөллөө. Бага зэргийн зовиурын дараа мэс засал амжилттай болсон. 5-6 зангилаа тогтмол хурдтай алхсаар 8-р сарын 4-нд Ниагара орж ирэвTrinity Bay-д Ньюфаундленд. Мөн өдөр Агамемнон Ирландын Валентиа буланд ирэв. Хатан хаан Виктория дээр дурдсан анхны мэндчилгээг илгээв.
1865 оны экспедиц Ньюфаундлендээс 600 милийн зайд бүтэлгүйтсэн бөгөөд зөвхөн 1866 оны оролдлого амжилттай болсон. Шинэ шугамын анхны мессежийг 1866 оны 7-р сарын 31-нд Ванкувераас Лондон руу илгээсэн бөгөөд үүнээс гадна 1865 онд алдагдсан кабелийн үзүүрийг олж, шугамыг мөн амжилттай хийж дуусгажээ. Дамжуулах хурд нь минут тутамд 6-8 үгтэй байсан бөгөөд үг тутамд $10 үнэтэй байв.
Утасны холбоо
1919 онд Америкийн AT&T компани Атлантын далайг дамнасан утасны кабель тавих боломжийг судалж эхэлсэн. 1921 онд Ки-Уэст болон Гавана хоёрын хооронд гүний усны утасны шугам тавигдсан.
1928 онд Атлантын далай дээгүүр нэг дуут сувагтай давталтгүй кабель татах санал гарчээ. Их хямралын оргил үед уг төслийн өндөр өртөг (15 сая доллар) болон радио технологийн сайжруулалт нь төслийг тасалдуулсан.
1930-аад оны эхээр электроникийн хөгжил нь давтан дамжуулагчтай шумбагч онгоцны кабелийн системийг бий болгох боломжийг олгосон. Төхөөрөмжүүд 20 жилийн турш далайн ёроолд тасралтгүй ажиллах ёстой байсан тул завсрын холбоосын өсгөгчийн загварт тавигдах шаардлага урьд өмнө байгаагүй юм. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн найдвартай байдалд, ялангуяа вакуум хоолойд хатуу шаардлага тавьсан. 1932 онд аль хэдийн цахилгаан чийдэнг амжилттай туршиж үзсэн18 жилийн турш. Ашигласан радио элементүүд нь хамгийн сайн дээжээс хамаагүй доогуур байсан ч маш найдвартай байсан. Үүний үр дүнд TAT-1 22 жил ажилласан бөгөөд нэг ч чийдэн унтарсангүй.
Өөр нэг асуудал бол далайд 4 км хүртэл гүнд өсгөгч тавих явдал байв. Давтагчийг дахин тохируулахын тулд хөлөг онгоцыг зогсоох үед мушгиа хуягтай кабель дээр нугалж гарч ирдэг. Үүний үр дүнд телеграфын кабельд зориулагдсан төхөөрөмжид тохирох уян өсгөгч ашигласан. Гэсэн хэдий ч уян хатан давтагчийн физик хязгаарлалт нь түүний хүчин чадлыг 4 утастай системээр хязгаарласан.
UK Post нь илүү том диаметр, багтаамжтай хатуу давталт бүхий өөр аргыг боловсруулсан.
ТАТ-1-ийн хэрэгжилт
Төслийг Дэлхийн 2-р дайны дараа дахин эхлүүлсэн. 1950 онд уян өсгөгчийн технологийг Ки Уэст болон Гавана хотыг холбосон системээр туршиж үзсэн. 1955, 1956 оны зун Шотландын Обан болон арал дээрх Кларенвилл хоёрын хооронд Атлантын далайг дамнасан анхны утасны кабель тавигджээ. Ньюфаундленд, одоо байгаа цахилгаан утаснуудын хойд талд. Кабель бүр 1950 далайн миль урттай, 51 давтагчтай. Тэдний тоог өндөр хүчдэлийн эд ангиудын найдвартай байдалд нөлөөлөхгүйгээр цахилгаан эрчим хүчээр хангах боломжтой терминалуудын хамгийн их хүчдэлээр тодорхойлсон. Хүчдэл нь нэг төгсгөлд +2000 В, нөгөө талдаа -2000 В байв. Системийн зурвасын өргөн, түүний дотордарааллыг давталтын тоогоор тодорхойлсон.
Давтанаторуудаас гадна зүүн-баруун шугамд 8ш, баруун-зүүн шугамд 6 шумбагч тэнцвэржүүлэгч суурилуулсан. Тэд давтамжийн зурваст хуримтлагдсан шилжилтийг зассан. Хэдийгээр 144 кГц зурвасын өргөн дэх нийт алдагдал 2100 дБ байсан ч эквалайзер болон давтагч ашигласнаар үүнийг 1 дБ-ээс бага болгож бууруулсан.
Эхлэх TAT-1
1956 оны 9-р сарын 25-нд хөөргөснөөс хойшхи эхний 24 цагийн дотор Лондон болон АНУ-аас 588, Лондоноос Канад руу 119 дуудлага хийсэн. TAT-1 нь Атлантын далай дамнасан сүлжээний хүчин чадлыг даруй гурав дахин нэмэгдүүлсэн. Кабелийн зурвасын өргөн нь 20-164 кГц байсан бөгөөд энэ нь 36 дуут суваг (тус бүр нь 4 кГц) дамжуулах боломжийг олгосон бөгөөд 6 нь Лондон, Монреал, 29 нь Лондон, Нью Йорк хооронд хуваагдсан. Нэг суваг нь телеграф болон үйлчилгээнд зориулагдсан.
Системд мөн Ньюфаундлендээр дамжин хуурай газрын холболт болон Нова Скотиа руу шумбагч онгоцоор холбогдох боломжтой. Энэ хоёр шугам нь 14 UK Post-ын зохион бүтээсэн хатуу давталт бүхий 271 далайн милийн нэг кабельтай байв. Нийт хүчин чадал нь 60 дуут суваг байсан ба 24 нь Ньюфаундленд болон Нова Скотийг холбосон.
TAT-1-ийн нэмэлт сайжруулалт
ТАТ-1 шугам нь 42 сая долларын үнэтэй. Сувгийн нэг сая долларын үнэ нь зурвасын өргөнийг илүү үр ашигтай ашиглах терминалын тоног төхөөрөмжийг хөгжүүлэхэд түлхэц болсон. Стандарт 48 кГц давтамжийн муж дахь дуут сувгийн тоог багасгах замаар 12-оос 16 хүртэл нэмэгдүүлсэн.тэдгээрийн өргөн нь 4-3 кГц. Өөр нэг шинэлэг зүйл бол Bell Labs-д боловсруулсан түр зуурын ярианы интерполяци (TASI) юм. TASI ярианы түр зогсолтын ачаар дуу хоолойны тоог хоёр дахин нэмэгдүүлсэн.
Оптик систем
Анхны далай дамнасан оптик кабель TAT-8 нь 1988 онд ашиглалтад орсон. Давтагч нь оптик дохиог цахилгаан дохио болгон хувиргаж импульсийг сэргээдэг. Хоёр ажлын хос утас 280 Mbps хурдтай ажилладаг. 1989 онд энэхүү Атлантын далайг дамнасан интернетийн кабелийн ачаар IBM корпораци Корнуоллын их сургууль болон CERN-ийн хооронд T1 түвшний холболтыг санхүүжүүлэхээр тохиролцсон нь эртний интернетийн Америк, Европын хэсгүүдийн холболтыг мэдэгдэхүйц сайжруулсан.
1993 он гэхэд дэлхий даяар 125,000 гаруй км TAT-8 онгоц ажиллаж байсан. Энэ үзүүлэлт нь шумбагч онгоцны аналог кабелийн нийт урттай бараг тохирч байв. 1992 онд ТАТ-9 үйлчилгээнд нэвтэрсэн. Шилэн кабелийн хурдыг 580 Mbps хүртэл нэмэгдүүлсэн.
Технологийн нээлт
1990-ээд оны сүүлээр эрби агуулсан оптик өсгөгчийг хөгжүүлснээр шумбагч онгоцны кабелийн системийн чанарт квантын үсрэлт гарсан. Ойролцоогоор 1.55 микрон долгионы урттай гэрлийн дохиог шууд өсгөх боломжтой бөгөөд дамжуулах чадвар нь электроникийн хурдаар хязгаарлагдахаа больсон. Атлантын далайг гатлах анхны оптик сайжруулсан систем нь 1996 онд TAT 12/13 байсан. Хоёр хос утас тус бүрийн дамжуулах хурд 5 Gbps байсан.
Орчин үеийн оптик системүүд нь ийм том хэмжээг дамжуулах боломжийг олгодогнөөцлөх нь чухал ач холбогдолтой өгөгдөл. Ерөнхийдөө TAT-14 гэх мэт орчин үеийн шилэн кабель нь цагираг топологийн нэг хэсэг болох 2 тусдаа трансатлантик кабелиас бүрддэг. Нөгөө хоёр шугам нь Атлантын далайн хоёр талын эргийн станцуудыг холбодог. Мэдээллийг хоёр чиглэлд цагирагны эргэн тойронд илгээдэг. Хагарсан тохиолдолд цагираг өөрөө засах болно. Замын хөдөлгөөнийг үйлчилгээний кабелийн сэлбэг утас руу шилжүүлсэн.
