Před 150 lety, dne 16. srpna 1858, prezident Spojených států James Buchanan obdržel gratulační telegram od královny Viktorie a poslal jí zprávu na oplátku. První oficiální výměna zpráv o nově položeném transatlantickém telegrafním kabelu byla vyznačena přehlídkou a ohňostrojem nad New York City Hall. Svátky byly zastíněny požárem, který se stal z tohoto důvodu, a po šesti týdnech se kabel vypnul. Je pravda, že předtím nepracoval velmi dobře - poselství královny bylo předáno 165 hodin.
Od myšlenky k projektu.
První návrh týkající se telegrafu a Atlantského oceánu byl reléový plán, v němž byly zasílány zprávy odeslané loděmi telegrafem z Newfoundlandu do zbytku Severní Ameriky. Problémem bylo vybudování telegrafní linie podél komplexního reliéfu ostrova. Odvolání za pomoci inženýra zodpovědného za projekt, přitahovaného později, se stalo nenahraditelným pro projekt transatlantického kabelu amerického podnikatele a finančníka Cyrus Field. Během své práce překonal oceán více než třicetkrát. I přes neúspěchy, které čelil Field, jeho nadšení vedlo k úspěchu.
Podnikatel okamžitě skočil na myšlenku transatlantického telegrafického přenosu. Na rozdíl od pozemských systémů, ve kterých byly impulzy regenerovány relé, by měla být transoceanická linka vedena jedním kabelem. Fieldovi byla zajištěna možnost vysílání signálu do velkýchvzdálenost od Samuel Morse a Michael Faraday.
William Thompson dal toto teoretické zdůvodnění, publikovat zákon recipročních čtverců v roce 1855. Doba náběhu pulzu kabelem bez indukčního zatížení je určena konstantním časem RC vodiče délky L, který se rovná rcL 2, kde r je odpor a kapacita na jednotku délky. Thomson také přispěl k technologii podvodního kabelu. Dokončil zrcadlový galvanometr, ke kterému došlo k nejmenším odchylkám zrcadla způsobené proudovým, zesíleným promítáním na obrazovku. Později vynalezl zařízení, které registruje signály inkoustovým papírem. Technologie podmořských kabelů se zlepšila po vynoření v Anglii v Guatepře v roce 1843. Tato pryskyřice strom, který roste v Malay poloostrově, byl dokonalý izolátor, jako je termoplastický, pom'yakshuvalas při zahřátí a vrátila se do pevné formě po ochlazení, což usnadňuje izolaci vodiče. Pod tlakem a teplotou na dně oceánu se zlepšily jeho izolační vlastnosti. Gutaperča izolační materiál zůstal hlavní podvodní kabely pro otevření polyethylenu v roce 1933.
Cyrus Field vedl 2 projekty, z nichž první selhal a druhý skončil úspěšně. V obou případech byly kabely tvořeny jedním 7-žilovým drátem obklopeným gutaperčou a obrněným ocelovým drátem. Ochrana proti korozi byla zajištěna proniknutým konopím. Mořská míle modelového kabelu v roce 1858 vážila 907 kg. Transatlantický kabel v roce 1866 byl těžší,1622 kg /míle, ale protože jeho objem byl větší, ve vodě vážil méně. Pevnost v tahu byla 3 tuny a 75 tun. Všechny kabely měly jeden vodič s vratnou vodou. Přestože odpor vůči mořské vodě je menší, je náchylný k putujícím proudům. Výživa byla provedena pomocí zdrojů chemického proudu. Například projekt v roce 1858 měl 70 položek 11 V každý. Tyto úrovně napětí spolu s nesprávným a pečlivým uskladněním vedly k selhání transatlantických kabelů s hlubokou vodou. Použití zrcadlového galvanometru umožnilo použití nižších napětí pro následující vedení. Vzhledem k tomu, že odpor byl kolem 3 ohmů na kilometr moře, ve vzdálenosti 2000 mil, proudy řádu miliampérů byly dostatečné pro zrcadlový galvanometr. V šedesátých letech 20. století byl zaveden bipolární kód telegrafu. Morse kódové body a tahy byly nahrazeny impulsy protilehlé polarity. Postupně se vyvinuly složitější schémata.
Expedice 1857-58 a 65-66.
Při pokládání prvního transatlantického kabelu bylo 350000 GBP vybíráno vydáním akcií. Americká a britská vláda zaručují návratnost investic. První pokus byl uskutečněn v roce 1857 k přepravě kabelu potřebného pro 2 parníky, "Agamemnon" a "Niagara". Elektrikáři schválili způsob, jakým jedna loď uzavřela linku z pobřežní stanice s následným připojením druhého konce kabelem na jinou loď. Výhodou bylo, že při udržování trvalého elektrického spojení s pobřežím. Nejprvepokus se nezdařil, když zařízení pro pokládání kabelu se nezdařilo ve vzdálenosti 200 mil od pobřeží. Byl ztracen v hloubce 37 km. V roce 1857 vyvinul hlavní inženýr Niagara, William Everett, nové zařízení pro kladení kabelů. Pozoruhodným zlepšením byla automatická brzda, která působila, když napětí dosáhlo určitého prahu. Po bouřce, která téměř utopila Agamemnona, se lodě setkaly uprostřed oceánu a 25. června 1858 začaly znovu položit transatlantický kabel. "Niagara" se přesunula na západ a "Agamemnon" - na východ. Byly provedeny dva pokusy, které byly přerušeny poškozením kabelu. Lodě se vrátily do Irska po jeho nahrazení. 17. července se flotila znovu setkala. Po drobných poruchách byla operace úspěšná. Jde s konstantní rychlostí 5-6 uzlů, 4. srpna vstoupila Niagara do Trinity Bay. Newfoundland Ve stejný den přišel Agamemnon do zálivu Valencie v Irsku. Královna Viktorie poslala první uvítací zprávu popsanou výše. Expedice roku 1865 skončila neúspěchem 600 mil od Newfoundlandu a jen pokus v roce 1866 byl úspěšný. První zpráva na nové linii byla odeslána z Vancouveru do Londýna 31. července 1866. Navíc byl nalezen konec kabelu ztraceného v roce 1865 a linka byla úspěšně dokončena. Přenosová rychlost byla 6-8 slov za minutu za cenu $ 10 /slovo.
telefonní
V roce 1919 americká firma AT and T zahájila studii možnost, kterou se transatlantický telefonní kabel. InV roce 1921 byla položena hlubinná telefonní linka mezi Ki-West a Havanou. V roce 1928 bylo navrženo položit kabel bez opakovačů s jediným hlasovým kanálem přes Atlantický oceán. Vysoké náklady na projekt (15 milionů dolarů) uprostřed Velké hospodářské krize, stejně jako zlepšení v oblasti rádiových technologií přerušily projekt. Počátkem třicátých let vývoj elektroniky umožnil vytvoření podmořského kabelového systému s opakovači. Požadavky na konstrukci zesilovačů mezilehlé linky nebyly dosud nijak významné, neboť zařízení musely pracovat nenápadně na dně oceánu po dobu 20 let. Spolehlivost součástí, včetně elektronických výbojek, podléhala přísným požadavkům. V roce 1932 již existovaly elektrické žárovky, které úspěšně absolvovaly test po dobu 18 let. Použité radiotechniky byly výrazně nižší než ty nejlepší, ale byly velmi spolehlivé. V důsledku toho pracoval TAT-1 po dobu 22 let a žádné světlo nebylo v pořádku. Dalším problémem bylo položení zesilovačů na otevřené moře v hloubce až 4 km. Při zastavení lodi, aby spadl opakovač na kabely se spirálovým pancířem, se může objevit přebytek. Jako výsledek byl použit flexibilní zesilovač, který mohl být vybaven zařízením pro telegrafní kabely. Nicméně fyzické omezení flexibilního transpondéru omezilo jeho šířku pásma na 4-vodičový systém. Společnost British Post vyvinula alternativní přístup s pevnými opakovači, který je mnohem větší v průměru a šířce pásma.
Provádění TAT-1
Projekt bylobnoven po druhé světové válce. V roce 1950 byla flexibilní technologie zesilovače testována systémem spojujícím Key West a Havana. V létě 1955 a 1956 byl položen první transatlantický telefonní kabel mezi Obanem ve Skotsku a Clarencevilleem na ostrově. Newfoundland, mnohem kratší než stávající telegrafní linky. Každý kabel měl délku přibližně 1950 námořních mil a sestával z 51 opakovačů. Jejich počet byl určen maximálním napětím na svorkách, které by mohly být použity pro potraviny bez ovlivnění spolehlivosti vysokonapěťových komponent. Napětí bylo +2000 na jednom konci a -2000 na druhé. Šířka pásma systému, podle pořadí, byla určena počtem opakovačů. Kromě opakovačů bylo na východo-západní rovině 8 podmořských rovnic a 6 na západ-východ. Opravili nahromaděné posuny ve frekvenčním pásmu. Přestože celková ztráta šířky pásma 144 kHz byla 2100 dB, použití ekvalizérů a opakovačů snížilo tuto hodnotu na méně než 1 dB.
Začínáme TAT-1
V prvních 24 hodinách od zahájení 25. září 1956 bylo z Londýna a Spojených států uskutečněno 588 telefonátů a 119 z Londýna do Kanady. TAT-1 okamžitě ztrojnásobil šířku pásma transatlantické sítě. Frekvenční pásmo kabelu bylo 20-164 kHz, což umožňovalo 36 hlasových kanálů (4 kHz), z nichž 6 bylo rozděleno mezi Londýn a Montreal a 29 mezi Londýnem a New Yorkem. Jeden kanál byl určen pro telegraf a službu. Systém také zahrnoval pozemní spojení přes Newfoundland a podvodní scénu s New Scotland. To jsoudvě linky sestávaly z jediného 271 námořního kilometru kabelu se 14 tvrdými zesilovači, navrženého britskou poštou. Celková kapacita byla 60 hlasových kanálů, z nichž 24 spojilo Newfoundland a Nova Scotia.
Další vylepšení TAT-1
Linka TAT-1 stojí 42 milionů dolarů. Náklady na 1 milion dolarů na kanál stimulovaly vývoj koncových zařízení, která by efektivněji využívala šířku pásma. Počet hlasových kanálů ve standardním pásmu 48 kHz se zvýšil z 12 na 16 snížením jejich šířky ze 4 na 3 kHz. Další inovace byla dočasná interpolační jazyk (TASI), vyvinutý společností Bell Labs. TASI umožnil zdvojnásobit počet hlasových řetězců kvůli pauze v řeči.
Optické systémy
První transoceanický optický kabel TAT-8 vstoupil v platnost v roce 1988. Opakovače regenerují impulsy konverzí optických signálů na elektrické a zpětné. Dvě pracovní páry vláken pracovaly rychlostí 280 Mbit /s. V roce 1989 díky tomuto transatlantickému internetovému kabelu společnost IBM souhlasila s financováním linky T1 mezi Cornwallskou univerzitou a CERN, která značně zlepšila spojitost mezi americkou a evropskou částí raného internetu. Do roku 1993 bylo celosvětově provozováno více než 125 tisíc kilometrů TAT-8. Tento údaj je téměř shodný s celkovou délkou analogových ponorkových kabelů. V roce 1992 vstoupila do provozu TAT-9. Rychlost vlákna byla zvýšena na 580 Mb /s.
Technologický průlom
Na konci roku 1990 vývoj optických zesilovačů dopovaných erbiem vedl kkvantový skok jako ponorky kabelových systémů. Světelné signály s vlnovou délkou asi 155 mikronů lze přímo zesilovat a šířka pásma se již neomezuje na rychlost elektroniky. První opticky zesílený systém, vedený přes Atlantický oceán, byl TAT 12/13 v roce 1996. Rychlost přenosu pro každý ze dvou párů vláken činila 5 Gb /s. Moderní optické systémy mohou přenášet takové velké objemy dat, které jsou klíčové pro redundanci. Moderní kabely z optických vláken, jako například TAT-14, se zpravidla skládají ze dvou samostatných transatlantických kabelů, které jsou součástí topologie kruhu. Dvě další tratě spojují pobřežní stanice z každé strany Atlantického oceánu. Data jsou přenášena přes kruh v obou směrech. V případě útesu se kroužek samoléče. Doprava se přeměňuje na náhradní páry vláken v pracovních kabelech.
