150 साल पहले, 16 अगस्त, 1858 को, संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रपति जेम्स बुकानन ने महारानी विक्टोरिया से एक बधाई तार प्राप्त किया और बदले में उन्हें एक संदेश भेजा। नवनिर्मित ट्रान्साटलांटिक टेलीग्राफ केबल पर संदेशों का पहला आधिकारिक आदान-प्रदान न्यूयॉर्क सिटी हॉल पर एक परेड और आतिशबाजी के प्रदर्शन द्वारा चिह्नित किया गया था। इस कारण से हुई आग से उत्सवों की देखरेख की गई, और 6 सप्ताह के बाद केबल विफल हो गया। सच है, इससे पहले भी उन्होंने बहुत अच्छा काम नहीं किया - 16.5 घंटे के भीतर रानी का संदेश प्रसारित किया गया।
आइडिया से प्रोजेक्ट तक
पहला टेलीग्राफ और अटलांटिक महासागर का प्रस्ताव एक रिले योजना थी जिसमें जहाजों द्वारा दिए गए संदेशों को न्यूफ़ाउंडलैंड से शेष उत्तरी अमेरिका में टेलीग्राफ किया जाना था। समस्या द्वीप के कठिन भूभाग पर टेलीग्राफ लाइन के निर्माण की थी।
परियोजना के प्रभारी इंजीनियर से मदद के अनुरोध ने अमेरिकी को आकर्षित कियाव्यवसायी और फाइनेंसर साइरस फील्ड। अपने काम के दौरान, उन्होंने 30 से अधिक बार समुद्र को पार किया। फील्ड की असफलताओं के बावजूद, उनके उत्साह ने सफलता दिलाई।
व्यापारी तुरंत एक ट्रान्साटलांटिक वायर ट्रांसफर के विचार पर कूद पड़ा। स्थलीय प्रणालियों के विपरीत, जिसमें दालों को रिले द्वारा पुनर्जीवित किया गया था, ट्रांसोसेनिक लाइन को एक केबल के साथ मिलना था। फील्ड को सैमुअल मोर्स और माइकल फैराडे से आश्वासन मिला कि संकेत लंबी दूरी पर प्रसारित किया जा सकता है।
विलियम थॉम्पसन ने 1855 में व्युत्क्रम वर्ग नियम प्रकाशित कर इसके लिए सैद्धांतिक आधार प्रदान किया। एक प्रेरक भार के बिना एक केबल से गुजरने वाली पल्स का उदय समय, लंबाई एल के कंडक्टर के निरंतर आरसी द्वारा निर्धारित किया जाता है, आरसीएल के बराबर 2, जहां आर और सी प्रतिरोध हैं और कैपेसिटेंस प्रति यूनिट लंबाई, क्रमशः। थॉमसन ने पनडुब्बी केबल प्रौद्योगिकी में भी योगदान दिया। उन्होंने मिरर गैल्वेनोमीटर में सुधार किया, जिसमें करंट के कारण दर्पण के थोड़े से विचलन को स्क्रीन पर प्रोजेक्शन द्वारा बढ़ाया गया। बाद में, उन्होंने एक उपकरण का आविष्कार किया जो कागज पर स्याही से संकेतों को दर्ज करता है।
इंग्लैंड में 1843 में गुट्टा-पर्च के आने के बाद पनडुब्बी केबल तकनीक में सुधार हुआ। मलय प्रायद्वीप के मूल निवासी पेड़ से यह राल एक आदर्श इन्सुलेटर था क्योंकि यह थर्मोप्लास्टिक था, गर्म होने पर नरम हो जाता था, और ठंडा होने पर एक ठोस रूप में वापस आ जाता था, जिससे कंडक्टरों को इन्सुलेट करना आसान हो जाता था। समुद्र के तल पर दबाव और तापमान की स्थितियों के तहत, इसके इन्सुलेट गुणसुधार हुआ। 1933 में पॉलीथीन की खोज तक गुट्टा-पर्च पनडुब्बी केबल्स के लिए मुख्य इन्सुलेशन सामग्री बनी रही।
फील्ड प्रोजेक्ट
साइरस फील्ड ने 2 परियोजनाओं का नेतृत्व किया, जिनमें से पहली विफल रही, और दूसरी सफलता में समाप्त हुई। दोनों ही मामलों में, केबल में एक एकल 7-कोर तार होता है जो गुट्टा-पर्च से घिरा होता है और स्टील के तार से बख़्तरबंद होता है। तारयुक्त भांग ने जंग से सुरक्षा प्रदान की। 1858 केबल के समुद्री मील का वजन 907 किलो था। 1866 ट्रान्साटलांटिक केबल 1,622 किग्रा/मील पर भारी थी, लेकिन क्योंकि इसमें अधिक मात्रा थी, इसका वजन पानी में कम था। तन्य शक्ति क्रमशः 3t और 7.5t थी।
सभी केबलों में एक पानी वापसी कंडक्टर था। हालांकि समुद्र के पानी का प्रतिरोध कम होता है, लेकिन यह आवारा धाराओं के अधीन होता है। रासायनिक वर्तमान स्रोतों द्वारा बिजली की आपूर्ति की गई थी। उदाहरण के लिए, 1858 की परियोजना में प्रत्येक में 1.1 वी के 70 तत्व थे। अनुचित और लापरवाह भंडारण के साथ संयुक्त इन वोल्टेज स्तरों के कारण गहरे समुद्र में ट्रान्साटलांटिक केबल विफल हो गई। एक दर्पण गैल्वेनोमीटर के उपयोग ने बाद की पंक्तियों में कम वोल्टेज का उपयोग करना संभव बना दिया। चूंकि प्रतिरोध लगभग 3 ओम प्रति समुद्री मील था, 2000 मील की दूरी पर, दर्पण गैल्वेनोमीटर के लिए पर्याप्त मिलीएम्प के क्रम की धाराओं को ले जाया जा सकता था। 1860 के दशक में, एक द्विध्रुवी टेलीग्राफ कोड पेश किया गया था। मोर्स कोड के बिंदुओं और स्ट्रोक को विपरीत ध्रुवता के स्पंदों से बदल दिया गया है। समय के साथ, विकसितअधिक जटिल योजनाएँ।
अभियान 1857-58 और 65-66
पहली ट्रान्साटलांटिक केबल बिछाने के लिए शेयर जारी करके £350,000 जुटाए गए। अमेरिकी और ब्रिटिश सरकारों ने निवेश पर वापसी की गारंटी दी। पहला प्रयास 1857 में किया गया था। केबल को ले जाने के लिए 2 स्टीमशिप, अगामेमोन और नियाग्रा लगे। इलेक्ट्रीशियन ने एक ऐसे तरीके को मंजूरी दी जिसमें एक जहाज एक किनारे के स्टेशन से लाइन बिछाता है और फिर दूसरे छोर को दूसरे जहाज पर केबल से जोड़ता है। इसका लाभ यह था कि इसने तट के साथ निरंतर विद्युत कनेक्शन बनाए रखा। पहला प्रयास विफलता में समाप्त हुआ जब केबल बिछाने वाले उपकरण 200 मील की दूरी पर विफल हो गए। यह 3.7 किमी की गहराई में खो गया था।
1857 में, नियाग्रा के मुख्य अभियंता विलियम एवरेट ने नए केबल बिछाने के उपकरण विकसित किए। एक उल्लेखनीय सुधार एक स्वचालित ब्रेक था जो तनाव के एक निश्चित सीमा तक पहुंचने पर सक्रिय होता था।
एक हिंसक तूफान के बाद, जिसने अगामेमोन को लगभग डुबो दिया, जहाज समुद्र के बीच में मिले और 25 जून, 1858 को, फिर से ट्रान्साटलांटिक केबल बिछाने लगे। नियाग्रा पश्चिम की ओर बढ़ रही थी और अगामेमोन पूर्व की ओर। 2 प्रयास किए गए, केबल क्षतिग्रस्त होने से बाधित। उसकी जगह लेने के लिए जहाज आयरलैंड लौट आए।
17 जुलाई, बेड़ा फिर से एक दूसरे से मिलने के लिए निकल पड़ा। मामूली हिचकी के बाद ऑपरेशन सफल रहा। 5-6 समुद्री मील की निरंतर गति से चलते हुए, 4 अगस्त को नियाग्रा में प्रवेश कियाट्रिनिटी बे में न्यूफ़ाउंडलैंड। उसी दिन, एगामेमोन आयरलैंड के वैलेंटिया बे में पहुंचे। महारानी विक्टोरिया ने ऊपर वर्णित पहला अभिवादन संदेश भेजा।
1865 का अभियान न्यूफ़ाउंडलैंड से 600 मील की दूरी पर विफल रहा, और केवल 1866 का प्रयास सफल रहा। नई लाइन पर पहला संदेश 31 जुलाई, 1866 को वैंकूवर से लंदन भेजा गया था। इसके अलावा, 1865 में खोई हुई एक केबल का अंत पाया गया, और लाइन को सफलतापूर्वक पूरा भी किया गया। $10/शब्द की लागत पर स्थानांतरण दर 6-8 शब्द प्रति मिनट थी।
टेलीफोन संचार
1919 में, अमेरिकी कंपनी एटी एंड टी ने एक ट्रान्साटलांटिक टेलीफोन केबल बिछाने की संभावना पर एक अध्ययन शुरू किया। 1921 में, की वेस्ट और हवाना के बीच एक गहरे पानी की टेलीफोन लाइन बिछाई गई थी।
1928 में अटलांटिक महासागर के पार एक सिंगल वॉयस चैनल के साथ बिना रिपीटर्स के केबल बिछाने का प्रस्ताव था। ग्रेट डिप्रेशन की ऊंचाई पर परियोजना की उच्च लागत ($15 मिलियन), साथ ही साथ रेडियो प्रौद्योगिकी में सुधार ने परियोजना को बाधित किया।
1930 के दशक की शुरुआत तक, इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने रिपीटर्स के साथ एक पनडुब्बी केबल सिस्टम बनाना संभव बना दिया। मध्यवर्ती लिंक एम्पलीफायरों के डिजाइन की आवश्यकताएं अभूतपूर्व थीं, क्योंकि उपकरणों को 20 वर्षों तक समुद्र तल पर निर्बाध रूप से संचालित करना था। विशेष रूप से वैक्यूम ट्यूबों में घटकों की विश्वसनीयता पर सख्त आवश्यकताएं लगाई गई थीं। 1932 में, पहले से ही बिजली के लैंप थे जिनका सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया था18 साल के लिए। उपयोग किए गए रेडियो तत्व सबसे अच्छे नमूनों से काफी कम थे, लेकिन वे बहुत विश्वसनीय थे। नतीजतन, TAT-1 ने 22 साल तक काम किया, और एक भी दीपक विफल नहीं हुआ।
एक और समस्या खुले समुद्र में 4 किमी तक की गहराई पर एम्पलीफायरों को बिछाने की थी। जब जहाज को पुनरावर्तक को रीसेट करने के लिए रोका जाता है, तो केबल पर पेचदार कवच के साथ किंक दिखाई दे सकते हैं। नतीजतन, एक लचीले एम्पलीफायर का उपयोग किया गया था, जो टेलीग्राफ केबल के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों को फिट कर सकता था। हालांकि, लचीले पुनरावर्तक की भौतिक सीमाओं ने इसकी क्षमता को 4-तार प्रणाली तक सीमित कर दिया।
यूके पोस्ट ने बहुत बड़े व्यास और क्षमता के हार्ड रिपीटर्स के साथ एक वैकल्पिक दृष्टिकोण विकसित किया है।
टीएटी-1 का कार्यान्वयन
द्वितीय विश्व युद्ध के बाद परियोजना को फिर से शुरू किया गया था। 1950 में, की वेस्ट और हवाना को जोड़ने वाली प्रणाली द्वारा लचीली एम्पलीफायर तकनीक का परीक्षण किया गया था। 1955 और 1956 की गर्मियों में स्कॉटलैंड में ओबन और द्वीप पर क्लेरेनविले के बीच पहली ट्रान्साटलांटिक टेलीफोन केबल बिछाई गई थी। न्यूफ़ाउंडलैंड, मौजूदा टेलीग्राफ लाइनों के उत्तर में। प्रत्येक केबल लगभग 1950 समुद्री मील लंबी थी और इसमें 51 पुनरावर्तक थे। उनकी संख्या टर्मिनलों पर अधिकतम वोल्टेज द्वारा निर्धारित की गई थी जिसका उपयोग उच्च-वोल्टेज घटकों की विश्वसनीयता को प्रभावित किए बिना बिजली के लिए किया जा सकता था। एक छोर पर वोल्टेज +2000 V और दूसरे छोर पर -2000 V था। सिस्टम की बैंडविड्थ, इसके मेंकतार पुनरावर्तकों की संख्या द्वारा निर्धारित की गई थी।
रिपीटर्स के अलावा, 8 सबसी इक्वलाइज़र पूर्व-पश्चिम लाइन पर और 6 पश्चिम-पूर्व लाइन पर स्थापित किए गए थे। उन्होंने फ़्रीक्वेंसी बैंड में संचित बदलाव को ठीक किया। हालांकि 144 kHz बैंडविड्थ में कुल नुकसान 2100 dB था, इक्वलाइज़र और रिपीटर्स के उपयोग ने इसे 1 dB से कम कर दिया।
टीएटी-1 शुरू करना
25 सितंबर, 1956 को लॉन्च के बाद पहले 24 घंटों में लंदन और अमेरिका से 588 और लंदन से कनाडा के लिए 119 कॉल की गईं। TAT-1 ने ट्रान्साटलांटिक नेटवर्क की क्षमता को तुरंत तीन गुना कर दिया। केबल बैंडविड्थ 20-164 किलोहर्ट्ज़ थी, जिसने 36 वॉयस चैनलों (प्रत्येक 4 किलोहर्ट्ज़) की अनुमति दी, जिनमें से 6 लंदन और मॉन्ट्रियल के बीच और 29 लंदन और न्यूयॉर्क के बीच विभाजित थे। एक चैनल टेलीग्राफ और सेवा के लिए था।
सिस्टम में न्यूफ़ाउंडलैंड के माध्यम से एक भूमि कनेक्शन और नोवा स्कोटिया के लिए एक पनडुब्बी कनेक्शन भी शामिल है। दो लाइनों में एक 271 नॉटिकल माइल केबल शामिल थी जिसमें 14 यूके पोस्ट डिजाइन किए गए कठोर पुनरावर्तक थे। कुल क्षमता 60 वॉयस चैनल थे, जिनमें से 24 न्यूफ़ाउंडलैंड और नोवा स्कोटिया से जुड़े थे।
टीएटी-1 में और सुधार
TAT-1 लाइन की लागत $42 मिलियन है। $ 1 मिलियन प्रति चैनल की कीमत ने टर्मिनल उपकरण के विकास को प्रेरित किया जो बैंडविड्थ का अधिक कुशलता से उपयोग करेगा। मानक 48 kHz फ़्रीक्वेंसी रेंज में वॉयस चैनलों की संख्या को कम करके 12 से बढ़ाकर 16 कर दिया गया हैउनकी चौड़ाई 4 से 3 किलोहर्ट्ज़ तक। एक अन्य नवाचार बेल लैब्स में विकसित टेम्पोरल स्पीच इंटरपोलेशन (TASI) था। TASI ने स्पीच पॉज़ की बदौलत वॉयस सर्किट की संख्या को दोगुना कर दिया।
ऑप्टिकल सिस्टम
पहली ट्रांसोसेनिक ऑप्टिकल केबल TAT-8 को 1988 में परिचालन में लाया गया था। रिपीटर्स ने ऑप्टिकल सिग्नल को इलेक्ट्रिकल सिग्नल में परिवर्तित करके और इसके विपरीत दालों को पुनर्जीवित किया। फाइबर के दो कामकाजी जोड़े 280 एमबीपीएस की गति से काम करते थे। 1989 में, इस ट्रान्साटलांटिक इंटरनेट केबल के लिए धन्यवाद, IBM ने कॉर्नवाल विश्वविद्यालय और सर्न के बीच एक T1 स्तर लिंक को निधि देने के लिए सहमति व्यक्त की, जिसने प्रारंभिक इंटरनेट के अमेरिकी और यूरोपीय भागों के बीच संबंध में उल्लेखनीय सुधार किया।
1993 तक, दुनिया भर में 125,000 किमी से अधिक TAT-8s परिचालन में थे। यह आंकड़ा लगभग एनालॉग पनडुब्बी केबल्स की कुल लंबाई के अनुरूप है। 1992 में, TAT-9 ने सेवा में प्रवेश किया। प्रति फाइबर गति 580 एमबीपीएस तक बढ़ा दी गई है।
तकनीकी सफलता
1990 के दशक के अंत में, एर्बियम-डॉप्ड ऑप्टिकल एम्पलीफायरों के विकास ने पनडुब्बी केबल सिस्टम की गुणवत्ता में एक बड़ी छलांग लगाई। लगभग 1.55 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश संकेतों को सीधे बढ़ाया जा सकता है, और थ्रूपुट अब इलेक्ट्रॉनिक्स की गति से सीमित नहीं है। अटलांटिक महासागर के पार उड़ान भरने वाली पहली वैकल्पिक रूप से उन्नत प्रणाली 1996 में TAT 12/13 थी। फाइबर के दो जोड़े में से प्रत्येक पर संचरण दर 5 Gbps थी।
आधुनिक ऑप्टिकल सिस्टम इतने बड़े वॉल्यूम के प्रसारण की अनुमति देते हैंडेटा है कि अतिरेक महत्वपूर्ण है। आमतौर पर, आधुनिक फाइबर ऑप्टिक केबल जैसे TAT-14 में 2 अलग-अलग ट्रान्साटलांटिक केबल होते हैं जो एक रिंग टोपोलॉजी का हिस्सा होते हैं। अन्य दो लाइनें अटलांटिक महासागर के प्रत्येक तरफ तट स्टेशनों को जोड़ती हैं। रिंग के चारों ओर डेटा दोनों दिशाओं में भेजा जाता है। ब्रेक की स्थिति में, रिंग स्वयं की मरम्मत करेगी। ट्रैफिक को सर्विस केबल में अतिरिक्त फाइबर जोड़े की ओर मोड़ दिया जाता है।
