150 vjet më parë, më 16 gusht 1858, Presidenti i Shteteve të Bashkuara James Buchanan mori një telegram urimi nga Mbretëresha Victoria dhe i dërgoi asaj një mesazh në këmbim. Shkëmbimi i parë zyrtar i mesazheve mbi kabllon telegrafike transatlantike të sapo vendosur u shënua nga një paradë dhe shfaqje fishekzjarre mbi Bashkinë e Nju Jorkut. Festimet u lanë në hije nga një zjarr i ndodhur për këtë arsye dhe pas 6 javësh kablloja dështoi. Vërtetë, edhe më parë ai nuk punonte shumë mirë - mesazhi i mbretëreshës u transmetua brenda 16.5 orëve.
Nga ideja në projekt
Propozimi i parë telegrafik dhe Oqeani Atlantik ishte një skemë transmetuese në të cilën mesazhet e dërguara nga anijet do të telegrafoheshin nga Newfoundland në pjesën tjetër të Amerikës së Veriut. Problemi ishte ndërtimi i një linje telegrafike përgjatë terrenit të vështirë të ishullit.
Kërkesa për ndihmë nga inxhinieri përgjegjës i projektit tërhoqi amerikaninbiznesmeni dhe financieri Cyrus Field. Gjatë punës së tij, ai kaloi oqeanin më shumë se 30 herë. Pavarësisht pengesave me të cilat përballet Field, entuziazmi i tij çoi në sukses.
Biznesmeni u hodh menjëherë në idenë e një transferte bankare transatlantike. Ndryshe nga sistemet tokësore, në të cilat pulset rigjeneroheshin nga reletë, linja transoqeanike duhej të kalonte me një kabllo të vetme. Field mori garanci nga Samuel Morse dhe Michael Faraday se sinjali mund të transmetohej në distanca të gjata.
William Thompson dha bazën teorike për këtë duke publikuar ligjin e katrorit të anasjelltë në 1855. Koha e ngritjes së një impulsi që kalon nëpër një kabllo pa ngarkesë induktive përcaktohet nga konstanta kohore RC e një përcjellësi me gjatësi L, e barabartë me rcL2, ku r dhe c janë rezistenca dhe kapaciteti për njësi gjatësi, përkatësisht. Thomson gjithashtu kontribuoi në teknologjinë e kabllove nëndetëse. Ai përmirësoi galvanometrin e pasqyrës, në të cilin devijimet më të vogla të pasqyrës të shkaktuara nga rryma u përforcuan nga projeksioni në një ekran. Më vonë, ai shpiku një pajisje që regjistron sinjalet me bojë në letër.
Teknologjia e kabllove nëndetëse u përmirësua pasi guta-perka u shfaq në 1843 në Angli. Kjo rrëshirë nga një pemë e lindur në Gadishullin Malajz ishte një izolues ideal sepse ishte termoplastik, zbutej kur nxehej dhe kthehej në një formë të fortë kur ftohej, duke e bërë më të lehtë izolimin e përçuesve. Në kushtet e presionit dhe temperaturës në fund të oqeanit, vetitë e tij izoluesetë përmirësuara. Gutta-percha mbeti materiali kryesor izolues për kabllot e nëndetëseve deri në zbulimin e polietilenit në 1933.
Projekte në terren
Cyrus Field udhëhoqi 2 projekte, i pari prej të cilëve dështoi dhe i dyti përfundoi me sukses. Në të dyja rastet, kabllot përbëheshin nga një tel me 7 bërthama të rrethuar nga guta-perka dhe të blinduara me tela çeliku. Kërpi me katran siguroi mbrojtje ndaj korrozionit. Milja detare e kabllit të vitit 1858 peshonte 907 kg. Kablloja transatlantike e vitit 1866 ishte më e rëndë, me 1622 kg/milje, por për shkak se kishte më shumë vëllim, peshonte më pak në ujë. Forca në tërheqje ishte përkatësisht 3t dhe 7.5t.
Të gjitha kabllot kishin një përcjellës kthimi të ujit. Edhe pse uji i detit ka më pak rezistencë, ai i nënshtrohet rrymave endacake. Energjia furnizohej nga burime të rrymës kimike. Për shembull, projekti i vitit 1858 kishte 70 elementë me 1.1 V secili. Këto nivele të tensionit, të kombinuara me ruajtje të papërshtatshme dhe të pakujdesshme, shkaktuan dështimin e kabllove transatlantike të detit të thellë. Përdorimi i një galvanometri pasqyre bëri të mundur përdorimin e tensioneve më të ulëta në linjat pasuese. Meqenëse rezistenca ishte afërsisht 3 ohms për milje detare, në një distancë prej 2000 miljesh, mund të barteshin rryma të rendit të një miliamp, të mjaftueshme për një galvanometër pasqyre. Në vitet 1860, u prezantua një kod telegrafik bipolar. Pikat dhe goditjet e kodit Morse janë zëvendësuar me impulse me polaritet të kundërt. Me kalimin e kohës, u zhvilluaskema më komplekse.
Ekspeditat 1857-58 dhe 65-66
350,000 £ u mblodhën nëpërmjet emetimit të aksioneve për të vendosur kabllon e parë transatlantike. Qeveritë amerikane dhe britanike garantuan një kthim të investimit. Përpjekja e parë u bë në vitin 1857. U deshën 2 anije me avull, Agamemnon dhe Niagara, për të transportuar kabllon. Elektricisti miratoi një metodë në të cilën një anije vendosi linjën nga një stacion bregdetar dhe më pas lidh skajin tjetër me një kabllo në një anije tjetër. Avantazhi ishte se mbante një lidhje të vazhdueshme elektrike me bregun. Përpjekja e parë përfundoi me dështim kur pajisjet për vendosjen e kabllove dështuan 200 milje në det të hapur. U humb në një thellësi prej 3,7 km.
Në 1857, inxhinieri kryesor i Niagara, William Everett, zhvilloi pajisje të reja për vendosjen e kabllove. Një përmirësim i dukshëm ishte një frenim automatik që aktivizohej kur tensioni arrinte një prag të caktuar.
Pas një stuhie të dhunshme që gati fundosi Agamemnonin, anijet u takuan në mes të oqeanit dhe më 25 qershor 1858 filluan të vendosnin sërish kabllon transatlantike. Niagara po lëvizte drejt perëndimit dhe Agamemnoni po lëvizte drejt lindjes. Janë bërë 2 tentativa, të ndërprera nga dëmtimi i kabllit. Anijet u kthyen në Irlandë për ta zëvendësuar atë.
17 korrik, flota u nis përsëri për t'u takuar me njëri-tjetrin. Pas lemshave të vogla, operacioni ishte i suksesshëm. Duke ecur me një shpejtësi konstante prej 5-6 nyje, më 4 gusht, Niagara hyrinë Trinity Bay Newfoundland. Në të njëjtën ditë, Agamemnoni mbërriti në Gjirin e Valentias në Irlandë. Mbretëresha Viktoria dërgoi mesazhin e parë përshëndetës të përshkruar më sipër.
Ekspedita e vitit 1865 dështoi 600 milje nga Newfoundland, dhe vetëm përpjekja e vitit 1866 ishte e suksesshme. Mesazhi i parë në linjën e re u dërgua nga Vankuveri në Londër më 31 korrik 1866. Përveç kësaj, u gjet fundi i një kablloje të humbur në 1865 dhe linja gjithashtu u përfundua me sukses. Shkalla e transferimit ishte 6-8 fjalë në minutë me një kosto prej 10 $/fjalë.
komunikim telefonik
Në vitin 1919, kompania amerikane AT&T nisi një studim mbi mundësinë e vendosjes së një kabllo telefonike transatlantike. Në vitin 1921, një linjë telefonike me ujë të thellë u vendos midis Key West dhe Havanës.
Në vitin 1928 u propozua të vendosej një kabllo pa përsëritës me një kanal të vetëm zëri përtej Oqeanit Atlantik. Kostoja e lartë e projektit (15 milionë dollarë) në kulmin e Depresionit të Madh, si dhe përmirësimet në teknologjinë e radios, e ndërprenë projektin.
Në fillim të viteve 1930, zhvillimet në elektronikë bënë të mundur krijimin e një sistemi kabllor nëndetëse me përsëritës. Kërkesat për hartimin e amplifikatorëve të lidhjes së ndërmjetme ishin të paprecedentë, pasi pajisjet duhej të funksiononin pa ndërprerje në dyshemenë e oqeanit për 20 vjet. Kërkesa strikte u vendosën për besueshmërinë e komponentëve, veçanërisht tubave vakum. Në vitin 1932, kishte tashmë llamba elektrike që u testuan me suksespër 18 vjet. Elementet e radios së përdorur ishin dukshëm inferiorë ndaj mostrave më të mira, por ato ishin shumë të besueshme. Si rezultat, TAT-1 punoi për 22 vjet dhe asnjë llambë e vetme nuk dështoi.
Një problem tjetër ishte vendosja e amplifikatorëve në det të hapur në një thellësi deri në 4 km. Kur anija ndalet për të rivendosur përsëritësin, mund të shfaqen kthesa në kabllo me forca të blinduara spirale. Si rezultat, u përdor një përforcues fleksibël, i cili mund të përshtatej me pajisjet e projektuara për kabllo telegrafike. Megjithatë, kufizimet fizike të përsëritësit fleksibël e kufizuan kapacitetin e tij në një sistem me 4 tela.
UK Post ka zhvilluar një qasje alternative me përsëritës të fortë me diametër dhe kapacitet shumë më të madh.
Zbatimi i TAT-1
Projekti u rifillua pas Luftës së Dytë Botërore. Në vitin 1950, teknologjia e amplifikatorit fleksibël u testua nga një sistem që lidh Key West dhe Havana. Në verën e vitit 1955 dhe 1956, kablloja e parë telefonike transatlantike u vendos midis Obanit në Skoci dhe Clarenville në ishull. Newfoundland, në veri të linjave ekzistuese telegrafike. Çdo kabllo ishte rreth 1950 milje detare e gjatë dhe kishte 51 përsëritës. Numri i tyre u përcaktua nga voltazhi maksimal në terminalet që mund të përdoreshin për energji pa ndikuar në besueshmërinë e komponentëve të tensionit të lartë. Tensioni ishte +2000 V në njërin skaj dhe -2000 V në anën tjetër. Gjerësia e brezit të sistemit, në tëradha u përcaktua nga numri i përsëritësve.
Përveç përsëritësve, 8 barazues nënujorë u instaluan në linjën lindje-perëndim dhe 6 në linjën perëndim-lindje. Ata korrigjuan zhvendosjet e grumbulluara në brezin e frekuencës. Megjithëse humbja totale në gjerësinë e brezit 144 kHz ishte 2100 dB, përdorimi i barazuesve dhe përsëritësve e reduktoi këtë në më pak se 1 dB.
Fillimi TAT-1
Në 24 orët e para pas nisjes më 25 shtator 1956, u bënë 588 telefonata nga Londra dhe SHBA dhe 119 nga Londra në Kanada. TAT-1 trefishoi menjëherë kapacitetin e rrjetit transatlantik. Gjerësia e brezit të kabllove ishte 20-164 kHz, e cila lejonte 36 kanale zanore (4 kHz secili), 6 prej të cilave ndaheshin midis Londrës dhe Montrealit dhe 29 midis Londrës dhe Nju Jorkut. Një kanal ishte menduar për telegrafin dhe shërbimin.
Sistemi përfshinte gjithashtu një lidhje tokësore përmes Newfoundland dhe një lidhje nëndetëse me Nova Scotia. Të dy linjat përbëheshin nga një kabllo e vetme 271 milje detare me 14 përsëritës të ngurtë të projektuar nga Posta e Mbretërisë së Bashkuar. Kapaciteti i përgjithshëm ishte 60 kanale zanore, 24 prej të cilave lidhnin Newfoundland dhe Nova Scotia.
Përmirësime të mëtejshme në TAT-1
Linja TAT-1 kushtoi 42 milionë dollarë. Çmimi prej 1 milion dollarë për kanal stimuloi zhvillimin e pajisjeve terminale që do të përdorin gjerësinë e brezit në mënyrë më efikase. Numri i kanaleve të zërit në intervalin standard të frekuencës 48 kHz është rritur nga 12 në 16 duke reduktuargjerësia e tyre nga 4 në 3 kHz. Një tjetër risi ishte interpolimi i përkohshëm i të folurit (TASI) i zhvilluar në Bell Labs. TASI dyfishoi numrin e qarqeve zanore falë pauzave të të folurit.
Sistemet optike
Kablloja e parë optike transoqeanike TAT-8 u vu në punë në vitin 1988. Përsëritësit rigjeneruan pulset duke konvertuar sinjalet optike në elektrike dhe anasjelltas. Dy çifte pune fibrash punonin me një shpejtësi prej 280 Mbps. Në vitin 1989, falë këtij kablli interneti transatlantik, IBM ra dakord të financonte një lidhje të nivelit T1 midis Universitetit Cornwall dhe CERN, i cili përmirësoi ndjeshëm lidhjen midis pjesëve amerikane dhe evropiane të Internetit të hershëm.
Në vitin 1993, më shumë se 125,000 km TAT-8 ishin në funksionim në mbarë botën. Kjo shifër pothuajse korrespondonte me gjatësinë totale të kabllove analoge të nëndetëseve. Në 1992, TAT-9 hyri në shërbim. Shpejtësia për fibër është rritur në 580 Mbps.
Përparim teknologjik
Në fund të viteve 1990, zhvillimi i amplifikatorëve optikë të dopuar me erbium çoi në një kërcim kuantik në cilësinë e sistemeve kabllore nëndetëse. Sinjalet e dritës me një gjatësi vale prej rreth 1,55 mikron mund të përforcohen drejtpërdrejt dhe xhiroja nuk kufizohet më nga shpejtësia e elektronikës. Sistemi i parë i përmirësuar optikisht që fluturoi përtej Oqeanit Atlantik ishte TAT 12/13 në 1996. Shpejtësia e transmetimit në secilën nga dy çiftet e fibrave ishte 5 Gbps.
Sistemet moderne optike lejojnë transmetimin e vëllimeve kaq të mëdhatë dhëna se teprica është kritike. Në mënyrë tipike, kabllot moderne me fibra optike si TAT-14 përbëhen nga 2 kabllo të veçanta transatlantike që janë pjesë e një topologjie unazore. Dy linjat e tjera lidhin stacionet bregdetare në secilën anë të Oqeanit Atlantik. Të dhënat dërgohen rreth unazës në të dy drejtimet. Në rast prishjeje, unaza do të riparohet vetë. Trafiku është devijuar te çiftet rezervë të fibrave në kabllot e shërbimit.
