Telefonické spojenie — ako funguje?

OD DOPISOVATEĽA PREBUĎTE SA! V JAPONSKU

V JAPONSKU, krajine s približne rovnakým počtom telefónov, ako je počet obyvateľov, sa každý deň uskutoční vyše 300 miliónov telefonických hovorov. Japonci tiež denne prijmú asi jeden milión medzinárodných hovorov a uskutočnia približne taký istý počet telefonických hovorov do zámoria.

Možno aj vy používate telefón takmer každý deň — nech je to už bežná pevná linka alebo mobilný telefón (rádiotelefónna sieť). Ako sa svet stále viac modernizuje, pre mnohých ľudí sa telefonické hovory s niekým na druhom kontinente stali rutinnou záležitosťou. Ale nezaujímali ste sa niekedy o to, ako je váš telefón spojený s telefónom tej osoby, s ktorou telefonujete?

Spojenie prostredníctvom telefónnej siete

V prvom rade musí byť váš telefón napojený na telefónnu sieť. Ak by ste sa vydali po vedení kábla, ktorý vychádza z bežného telefónneho prístroja, doviedol by vás k štandardnej telefónnej zásuvke alebo káblovej prípojke, ktorá je spojená s vedením vo vašom dome. * Ak by ste pokračovali ďalej, zistili by ste, že toto vedenie je napojené na kábel, ktorý je na telefónnych stĺpoch alebo pod zemou a vedie do telefónnej ústredne v miestnej pobočke. Táto ústredňa je spojená s väčšou ústredňou, a tak tvoria telefónnu sieť. Takže keď voláte priateľovi v tom istom meste, vzniká zvukový prenos medzi vaším telefónom a telefónom vášho priateľa prostredníctvom siete.

No ako to prebieha v prípade mobilných telefónov (rádiotelefónov)? Ako sú spojené tieto telefóny? Tu platí ten istý princíp ako pri bežnom telefóne. Neviditeľná „linka“, presnejšie rádiové vlnenie, spája váš mobilný telefón s prenosovou stanicou, ktorá je najbližšie k vášmu telefónu, a tá je napojená na telefónnu sieť. Ale čo ak telefonujete s niekým, kto je na inom kontinente?

Káble krížom cez oceány

Spojiť káblom dva kontinenty, ktoré sú oddelené oceánom, je obrovský projekt. Vyžaduje si to položiť na morské dno kábel dlhý tisícky kilometrov a pritom prekonať oceánske priekopy a chrbty. No takto sa začínala medzikontinentálna telekomunikácia. V roku 1956 bol uvedený do prevádzky prvý transatlantický podmorský telefónny kábel. * Spájal Škótsko s Newfoundlandom a prenášal paralelne 36 telefonických hovorov. V roku 1964 bol položený prvý transpacifický kábel medzi Japonskom a Havajskými ostrovmi. Tento kábel prenášal 128 telefonických spojení. A nasledovali ďalšie podmorské káble, ktoré spájali kontinenty a ostrovy.

Aké druhy káblov pre telefonické spojenia sa kladú naprieč oceánskym dnom? Pôvodne sa bežne používali koaxiálne káble  s medeným drôtom ako vodičom a s medenou alebo hliníkovou vodivou fóliou, ktorá ho obaľovala. Jeden z posledných koaxiálnych káblov bol položený v roku 1976 a mal kapacitu až 4200 telefonických spojení. Ale v 80. rokoch 20. storočia sa stali dostupnými káble z optických vlákien. Prvý medzikontinentálny kábel tohto typu bol položený v roku 1988 a dokázal súčasne preniesť 40 000 hovorov, pričom bola použitá digitálna technológia. Odvtedy sa kapacita týchto káblov ešte zväčšila. Isté káble, ktoré prechádzajú Atlantickým oceánom, môžu prenášať 200 miliónov telefonických hovorov naraz!

Ako sa ukladajú telekomunikačné káble pod vodu? V skutočnosti sa ukladajú na oceánske dno a kopírujú ho. V blízkosti pobrežia sa kábel vloží do pevného obalu a položí sa do priekopy, ktorú vykopalo diaľkovo ovládané zariadenie. Obal chráni kábel pred poškodením lodnými kotvami alebo rybárskymi sieťami. A tak keď telefonujete svojmu priateľovi na iný kontinent, možno jeden z takýchto káblov prenáša váš hlas cez hlboký oceán.

Neviditeľné káble spájajú vzdialené miesta

Podmorské káble však nie sú jediným prostriedkom na spájanie kontinentov a ostrovov. Bežne sa používa aj neviditeľná „linka“ — rádiové vlny. Tento druh vlnenia, nazývaný aj mikrovlnenie, spája vzdialené miesta pre potreby medzinárodnej telekomunikácie. Pretože mikrovlny sa šíria podobne ako svetelný lúč priamo, môžu nadviazať spojenie len medzi takými miestami, ktoré sú v jednej priamej neprerušovanej línii. Zemský povrch je zakrivený, a tak miesta na opačnej strane zemegule nemôžu byť priamo spojené. Preto aby sa dali spojiť i tieto vzdialené miesta, potrebujeme satelitné spojenie.

Ak sa umiestni družica do priestoru nad rovník do výšky asi 35 800 kilometrov, na takzvanú geostacionárnu obežnú dráhu, jej čas obehu okolo Zeme bude trvať približne 24 hodín, čo sa rovná zemskej rotácii. Tak vlastne zotrváva nad tou istou oblasťou Zeme. Pretože táto družica má v zábere oblasť, ktorá pokrýva jednu tretinu Zeme, pozemné rádiové stanice, ktoré vysielajú a prijímajú mikrovlny v tejto oblasti, môžu komunikovať s touto družicou. Ako sa potom môžu spojiť cez družicu dve vzdialené miesta?

Pozemná stanica, ktorá je v oblasti pokrytej družicou, prenáša mikrovlnový signál na družicu. To sa nazýva vysielaním signálu. Družica zachytí signál, pomocou transponderu zníži frekvenciu a odošle signál tak, že ho môže zachytiť iná pozemná stanica. Toto sa nazýva príjem signálu. Týmto spôsobom dve pozemné stanice, ktoré nemôžu medzi sebou komunikovať priamo, môžu byť spojené neviditeľnou linkou cez družicu.

Prvú komerčnú komunikačnú družicu INTELSAT 1, známu tiež ako Early Bird, vypustili v roku 1965. Teraz je  v prevádzke asi 200 komunikačných družíc, väčšina z nich je na geostacionárnej dráhe a spájajú miesta na celom svete. Tieto družice sa nepoužívajú len na medzinárodné telekomunikačné účely, ale aj na televízne vysielanie, pozorovanie počasia a iné účely. Družice vybavené mnohými transpondermi môžu poskytovať multikanálové spojenia. Napríklad družica Early Bird dokázala prenášať jeden televízny kanál alebo 240 telefonických hovorov súčasne. Družica INTELSAT 8, ktorá začala pracovať v roku 1997, môže simultánne prijímať a odosielať 3 televízne vysielania a až 112 500 telefonických hovorov.

Dokážete to rozlíšiť?

Všetky tieto zmeny spôsobili, že cena medzinárodných telefonických hovorov prudko klesla. Azda teraz môžete zatelefonovať častejšie svojim priateľom alebo členom rodiny na druhý kontinent. Ako môžete rozlíšiť, či ste spojení podmorským káblom, alebo cez družicu?

Pri spojení cez družicu dosahuje dĺžka neviditeľnej linky (ktorá zahŕňa vysielanie aj príjem) približne 70 000 kilometrov. To sa rovná približne dvojnásobku obvodu Zeme. Aj keď sa mikrovlny šíria rýchlosťou svetla, trvá to asi štvrť sekundy, kým prekonajú vzdialenosť od jednej pozemnej stanice k druhej cez družicu. To znamená, že váš hlas sa dostane k druhej osobe o štvrť sekundy neskôr a to isté platí aj o opačnom smere. Vzniká tu teda časové oneskorenie o pol sekundy. Keďže v každodennom rozhovore nie sme zvyknutí na takéto oneskorenie, zrejme sa pristihnete, že hovoríte v tom istom čase ako ten druhý. Ak ste to už zažili, môže to dokazovať, že ste hovorili cez družicové spojenie. No keď budete na to isté číslo volať inokedy, možno nespozorujete žiadne časové oneskorenie. Môže to byť preto, lebo teraz budete prepojení podmorským káblom z optických vlákien. Výber toho, ako budete prepojení s druhou stranou sveta, sa uskutočňuje nepozorovane prostredníctvom zložitej telefónnej siete.

Na udržiavanie zložitého systému telefónnej siete podmorských káblov, pozemných staníc a družíc, ktoré nám poskytujú vymoženosť komunikácie, je potrebná odborná úroveň a usilovná práca mnohých ľudí. A tak keď budete nabudúce telefonovať priateľovi, zamyslite sa nad tým, čo všetko sa musí vykonať, aby ste mohli mať telefonické spojenie.

[Poznámky pod čiarou]

[Nákres/obrázky na stranách 20, 21]

(Úplný, upravený text — pozri publikáciu)

RÁDIOVÉ VLNY

Vysielanie signálu

Príjem signálu

[Nákres/obrázky na stranách 20, 21]

(Úplný, upravený text — pozri publikáciu)

PODMORSKÉ KÁBLE

Mobilný telefón

[Obrázok na strane 20]

Moderné káble z optických vlákien môžu prenášať 200 miliónov telefonických hovorov naraz

[Obrázok na strane 21]

Posádka raketoplánu Space Shuttle pracuje na INTELSAT-e 6

[Prameň ilustrácie]

NASA photo

[Obrázok na strane 21]

Lode ukladajú káble a robia údržbu

[Prameň ilustrácie]

S láskavým dovolením TyCom Ltd.