Jak jste se dovolali?

OD NAŠEHO DOPISOVATELE V JAPONSKU

V JAPONSKU, zemi s větším počtem telefonních přístrojů než obyvatel, se každý den uskuteční více než 300 milionů vnitrostátních telefonních hovorů. Denně navíc do Japonska zavolá asi milion lidí ze zahraničí a zhruba stejné množství hovorů míří přes moře ven.

Telefon — ať běžný (připojený pevnou linkou) nebo mobilní — používáte zřejmě i vy téměř každý den. Dokonce i zavolat někomu na jiný světadíl patří pro mnoho lidí v dnešním technicky stále vyspělejším světě k rutinním činnostem. Napadlo vás však někdy, jaké musí mezi telefonními přístroji existovat spojení, abyste se dovolali tam, kam potřebujete?

Přes telefonní síť

V první řadě musí váš telefon být napojen na telefonní síť. Kdybyste sledovali kabel připojený k běžnému telefonu, dovedl by vás nejprve k telefonní zásuvce nebo ke svorkovnici, které jsou zapojeny do domovního rozvodu. * Po dalším sledování byste zjistili, že z domu vede vaše linka ke kabelu, umístěnému buď na sloupech elektrického vedení, nebo pod zemí. Tento kabel končí v telefonní ústředně místní pobočky vaší telekomunikační společnosti. Místní ústředna je zase připojena na ústřednu větší a tak je tvořena telefonní síť. Když tedy voláte svým přátelům ve stejném městě, vznikne v rámci telefonní sítě hlasový kanál mezi vaším a jejich telefonním přístrojem.

A jak fungují mobilní telefony? Jak dochází ke spojení? Princip zůstává stejný jako u běžného telefonního přístroje. Neviditelná „linka“, totiž rádiová vlna, spojí váš mobilní telefon s nejbližší radiotelefonní ústřednou, která je připojena k telefonní síti. Jak se však domlouváte s někým, kdo je na jiném světadílu?

Kabely křižují oceány

Propojit kabelem dva světadíly, které od sebe odděluje oceán, je projekt nesmírného rozsahu. Znamená to umístit pod hladinu moře kabel dlouhý tisíce kilometrů a zdolávat přitom podmořské příkopy a pohoří. Takové byly začátky mezikontinentální telekomunikace. Instalace prvního podmořského telefonního kabelu, který křižoval Atlantský oceán, byla dokončena v roce 1956. * Kabel spojoval Skotsko s Newfoundlandem a přenášel 36 hlasových kanálů. První kabel, který vedl přes Tichý oceán, byl v roce 1964 položen mezi Japonskem a Havajskými ostrovy. Tento kabel obsahoval 128 kanálů. Od té doby přibyla řada dalších podmořských kabelů, které spojují světadíly a ostrovy.

Jaký typ telekomunikačních kabelů se na mořské dno pokládá? Zpočátku se běžně využívaly kabely koaxiální, u kterých je vodičem izolovaný měděný drát obalený měděnou nebo hliníkovou fólií, která slouží jako vodivý plášť. Jeden z posledních koaxiálních kabelů byl na mořské dno položen v roce 1976 a bylo možné jím přenášet až 4 200 hlasových  kanálů. V osmdesátých letech ale začaly být dostupné kabely z optických vláken. První mezikontinentální kabel tohoto typu byl položen v roce 1988 a s využitím digitální technologie mohl souběžně přenášet 40 000 telefonních hovorů. Kapacita kabelů se od té doby stále zvyšuje. Některé kabely položené napříč Atlantským oceánem mohou přenášet 200 milionů telefonních hovorů.

Jak se telekomunikační kabely pod vodu pokládají? Jsou pokládány přímo na mořské dno, které ‚kopírují‘ po celou délku své trasy. V blízkosti pobřeží je kabel uložen v odolném pouzdru, které je umístěno v uměle vytvořeném příkopě, k jehož výkopu se používá dálkově ovládané zařízení. Pouzdro kabel chrání před poškozením lodními kotvami nebo rybářskými sítěmi. Když se tedy dovoláte ke svým přátelům na jiném světadílu, je možné, že váš hlas k nim míří mořskými hlubinami právě jedním z těchto kabelů.

Neviditelné kabely propojují vzdálená místa

Spojení mezi světadíly a ostrovy však lze navázat i jinak než pomocí podmořských kabelů. Běžně se využívá i neviditelná „linka“ v podobě rádiových vln. Tento typ vln, kterým se také říká mikrovlny, se v mezinárodní telekomunikaci používá k propojení vzdálených míst. Stejně jako úzký paprsek světla se i mikrovlna šíří v přímém směru, a může proto spojovat pouze místa, mezi kterými není žádná překážka. Místa na opačné straně zeměkoule tedy kvůli zakřivení zemského povrchu nemohou být propojena přímo. Ke spojení takto vzdálených míst je nutné využít družicovou komunikaci.

Pokud je družice umístěna nad rovníkem v nadmořské výšce 35 800 kilometrů, na takzvané geostacionární oběžné dráze, obletí zemi přibližně za 24 hodin, což odpovídá době, za kterou se země otočí kolem své osy. Prakticky tedy zůstává ‚zavěšena‘ stále nad stejným územím. Tato oblast, kterou družice monitoruje, pokrývá asi jednu třetinu planety. Proto pozemní stanice — místa pro vysílání a příjem mikrovln —, které jsou v oblasti rozmístěny, mohou s družicí komunikovat. Jak tedy mohou pomocí družice dvě vzdálená místa navázat spojení?

Pozemní stanice, která se nachází na území pokrytém družicí, vysílá směrem k ní mikrovlnný signál. Tento přenos informací ve vzestupném směru se nazývá uplink. Rádiový zesilovač neboli transpondér připevněný na družici jen sníží frekvenci signálu a vysílá jej směrem, kde bude zachycen jinou pozemní stanicí. To je přenos informací v sestupném směru a nazývá se downlink. Tak lze přes družici pomocí neviditelných „linek“ propojit dvě pozemní stanice, které nemohou navzájem komunikovat přímo.

První komerční komunikační družice, INTELSAT 1, známá také jako Early Bird, byla vypuštěna v roce 1965. Nyní je komunikačních družic v provozu  přibližně 200 a většina z nich je geostacionárních. Díky nim je možné dovolat se na kterékoli místo na světě. Využití těchto družic nespočívá pouze v mezinárodní telekomunikaci, ale používají se i pro přenos televizního vysílání, pro sledování počasí a jiné účely. Družice tohoto typu jsou vybaveny mnoha transpondéry, a proto mohou zajišťovat vícekanálový přenos. Například pomocí Early Bird bylo možné přenášet vysílání jednoho televizního kanálu, anebo zajišťovat simultánní přenos 240 telefonních hovorů. Od roku 1997 jsou v provozu družice řady INTELSAT VIII, které mohou simultánně přenášet tři televizní programy a maximálně 112 500 telefonních hovorů.

Poznáte to?

Všechny tyto změny vedly k prudkému snížení cen mezinárodních telefonních hovorů. Máte-li přátele nebo rodinné příslušníky na jiném světadílu, snad s nimi teď můžete mluvit častěji. Poznali byste, zda jste se dovolali pomocí podmořského kabelu, nebo přes družici?

Pokud voláte přes družici, jsou přístroje propojeny neviditelnou „linkou“ (která se skládá s uplinku a downlinku) o délce asi 70 000 kilometrů. To je vzdálenost, která odpovídá téměř dvojnásobku obvodu zeměkoule. Mikrovlny se sice šíří stejnou rychlostí jako paprsek světla, ale než překonají vzdálenost mezi jednou pozemní stanicí, družicí a druhou pozemní stanicí, trvá to bezmála čtvrt vteřiny. To znamená, že osoba na druhé straně linky slyší váš hlas se čtvrtvteřinovým zpožděním, a totéž platí i v opačném směru. Vzniká tedy časová prodleva půl vteřiny. V běžné konverzaci na toto zpoždění nejste zvyklí, a tak se možná přistihnete při tom, že člověku, s nímž telefonujete, skáčete do řeči. Pokud jste si toho všimli, může to naznačovat, že právě voláte přes družici. Když však na stejné číslo zavoláte někdy jindy, možná si žádného časového rozdílu nevšimnete. To může znamenat, že nyní jsou vaše přístroje propojeny pomocí podmořského optického kabelu. To, jak se dovoláte do jiné části světa, za vás v zákulisí rozhoduje složitá telefonní síť.

K tomu, abychom mohli pohodlně komunikovat, je potřeba odbornosti a namáhavé práce mnoha lidí, kteří celý systém telefonních sítí, včetně podmořských kabelů, pozemních stanic a družic, udržují v provozu. Až tedy příště zavoláte svým přátelům, vzpomeňte si na to, co všechno bylo nutné udělat, abyste se mohli dovolat.

[Poznámky pod čarou]

[Nákres a obrázky na straně 20 a 21]

(Úplný, upravený text — viz publikaci)

RÁDIOVÉ VLNY

Uplink

Downlink

[Nákres a obrázky na straně 20 a 21]

(Úplný, upravený text — viz publikaci)

PODMOŘSKÉ KABELY

Mobilní telefon

[Obrázek na straně 20]

Moderní kabely z optických vláken mohou přenášet 200 milionů telefonních hovorů

[Obrázek na straně 21]

Posádka raketoplánu pracuje na družici INTELSAT VI

[Podpisek]

Foto NASA

[Obrázek na straně 21]

Kabely se pokládají a udržují s využitím lodí

[Podpisek]

S laskavým svolením TyCom Ltd.