Telefonforbindelser – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

19. februar 2010

Telefonforbindelser

Hej Spørg om Fysik 

Jeg kender en der påstår han kan lave sådan, at kan tale i telefon med fuld dækning og uden forsinkelse på lyden, uanset hvor i verden man befinder sig. Er dette muligt?

Med venlig hilsen
P E

 

Forsinkelsen er på transmissionen af det elektriske signal. (Jordens radius er ca. 6360 km, det giver en omkreds på knap 40 000 km. En elektromagnetisk bølge (eller lys) har en fart der er 2,997 924 58* 108 m/s, og som breder sig langs jordoverfladen vil bruge 0,067 sek om at nå halvvejen rundt.

Det er formodentlig lige hørbart hvis man har noget at sammenligne med f.eks. hvis ens eget signal sendes direkte tilbage. Nu er der imidlertid et antal forstærkere inde og signalet sendes i kabel. Se også:

Og i kabel er hastigheden, helt bortset fra forsinkelse i forstærkere mm. omkring 200 000 km/s så tiden bliver 0,2 sek. hvilket er hørbart.

I dag går de fleste samtaler over satellitforbindelse, de ligger ofte sammen med TV satellitterne ca. 35 800 km over jordoverfladen. Det gør de fordi der i den højde, kan skabes en synkronbane over ækvator, dvs. satellitten tager 24 timer om at komme rundt, jorden drejer på 24 timer, altså satellitten står fast på himlen over et bestemt sted på ækvator stationært (der er snart trængsel i den bane). Den halve jord rundt vil ofte gå over mindst 1 satellit ofte to.

Med to satellitter bliver signalets vej (nu med fuld lyshastighed) lidt mere end 72 000 km og tiden bliver så over 0,24 sek. Går signalet over to satellitter bliver det det dobbelte altså 0,48 sek. + en forbindelse videre med jordkabler i begge ender så ja, mange steder på jorden vil der være en mærkbar forsinkelse. Ser man på TV nyheder f.eks. fra Afghanistan eller mellemøsten og spørger studiet journalisten i marken om noget, er der næsten altid en meget mærkbar forsinkelse, før han har hørt spørgsmålet (som vi for længst har hørt), i sin mobil- eller satellit- telefon og begynder at give svar.

Den enkelte bruger af en telefon kan ikke vide, hvilken vej vedkommendes signal transmitteres, det vælger de computere, som stadig i dag kaldes telefoncentraler. De finder den mulige linje, som er til rådighed (søkabel, mikrobølgelink, satellitforbindelse osv.), så man kan blive sendt meget lange omveje fra et sted til et andet, uden at vide det, idet man "hopper" fra computercentral til computercentral. Forsinkelserne kan altså være forskellige fra opringning til opringning imellem de samme endestationer.

Billedet viser en 4,7 tons tung kommunikationssatellit Galaxy 19 med 52 transpoindere

Samme princip gælder for forbindelser på internettet så ingen ved normalt hvilken vej forbindelsen går efter den server der er nærmest ved afsender og modtager.

Med venlig hilsen
Malte Olsen