Du är ansluten — hur?

FRÅN VAKNA!:S MEDARBETARE I JAPAN

I JAPAN, ett land med ungefär lika många telefoner som människor, överförs mer än 300 miljoner telefonsamtal varje dag. Japan tar också emot omkring en miljon samtal från utlandet dagligen, och lika många samtal överförs till utlandet.

Troligen använder du också telefonen — med antingen fast eller mobil anslutning — nästan varje dag. Eftersom världen blir alltmer moderniserad, har detta att ringa till någon på en annan kontinent blivit en rutinsak för många. Har du någon gång undrat hur din telefon är ansluten till den du ringer till?

Ansluten genom ett telefonnät

Först av allt måste din telefon vara ansluten till ett telefonnät. Om du följer ledningen från en vanlig telefon, kommer den att leda dig till ett telefonjack eller en kopplingsdosa, som är ansluten till ledningsnätet i ditt hus. * Om du skulle fortsätta din efterforskning, skulle du finna att ledningen från ditt hus är sammankopplad med en kabel som antingen hänger på stolpar eller är nergrävd i marken och går till en lokal telefonväxel. Telefonväxeln i sin tur är ansluten till en större telefonväxel i en förmedlingsstation, och på det sättet bildas ett telefonnät. Så när du ringer till en vän i samma stad, bildas en förbindelse som överför din röst till din väns telefon genom telefonnätet.

Hur fungerar då mobiltelefoner? Hur är de anslutna? När det gäller mobiltelefoner är principen fortfarande densamma som för vanliga telefoner. En osynlig ”ledning” som utgörs av radiovågor ansluter din mobiltelefon till en närliggande mobiltelefonväxel, som i sin tur är ansluten till ett telefonnät. Men hur fungerar det när du talar med någon på en annan kontinent?

Kablar genom oceanerna

Det är ett gigantiskt projekt att med kabel förbinda två kontinenter åtskilda av en ocean. Det kräver att man lägger tusentals kilometer långa kablar under vattnet, tvärs över djuphavsgravar och bergskedjor på havsbottnen. Ändå var det så telekommunikationen mellan kontinenterna började. Den allra första transatlantiska telefonkabeln blev färdig 1956. * Den länkade samman Skottland med Newfoundland och medgav 36 parallella telefonförbindelser. Den första kabeln tvärs över Stilla havet lades mellan Japan och Hawaii år 1964. Den kabeln kunde överföra 128 telefonförbindelser. Fler undervattenskablar följde och länkade samman kontinenter och öar.

Vilken sorts telefonkablar är det man lägger på havsbottnen? Från början använde man vanligtvis koaxialkablar med ledare i koppar och en ledande skärm av koppar eller aluminiumfolie. En av de sista koaxialkablarna lades 1976, och den hade kapacitet  att överföra upp till 4.200 telefonförbindelser. På 1980-talet började man använda fiberoptiska kablar. Den första interkontinentala fiberoptiska kabeln togs i bruk 1988. Den kunde genom digital teknik överföra 40.000 telefonsamtal samtidigt. Kapaciteten hos kablarna har ökats ännu mer sedan dess. En del kablar som korsar Atlanten kan överföra 200 miljoner telefonsamtal samtidigt!

Hur lägger man ut telefonkablar under vattnet? De läggs faktiskt direkt på havsbottnen och följer därför dess form. Nära stranden täcks kabeln av ett kraftigt hölje och grävs med hjälp av en fjärrstyrd farkost ner i en ränna. Detta skydd förhindrar att kabeln skadas av ankaren eller av fisknät. När du ringer upp din vän på en annan kontinent, kan det alltså vara en av dessa kablar som överför din röst tvärs över det djupa havet.

Osynliga ledningar binder samman avlägsna platser

Undervattenskablar är inte det enda sättet att länka samman kontinenter och öar. Det är också vanligt att man använder sig av en osynlig ”ledning” i form av radiovågor. Denna typ av vågor, som också kallas mikrovågor, gör telekommunikationer mellan avlägsna platser möjliga. Eftersom mikrovågor färdas i en rät linje precis som en smal ljusstråle, kan de bara länka samman två platser som det är ”fri sikt” mellan och som ligger i mikrovågornas väg. På grund av jordens klotform kan därför inte två platser på var sin sida om jordklotet länkas samman direkt på det här sättet. För förbindelser över så stora avstånd krävs satellitkommunikation.

Om en satellit placeras ovanför ekvatorn på en höjd av ungefär 35.800 kilometer i vad som kallas en geostationär bana, kommer dess omloppstid runt jorden att vara ungefär 24 timmar, vilket motsvarar jordens rotationsperiod. Därför stannar den över i stort sett samma område på jordytan hela tiden. En sådan satellit kan täcka in en tredjedel av jordens yta. Det gör att markstationer — som sänder och mottar mikrovågor — i detta område kan kommunicera med satelliten. Hur går det då till när man länkar samman två avlägsna platser via en satellit?

En markstation i det område som satelliten täcker in sänder en signal av mikrovågor till satelliten. Denna kallas upplänken. Signalen tas emot av en transponder på satelliten, som sänker frekvensen och återsänder den så att den kan tas emot av en annan markstation. Signalen kallas då nerlänken. På det här sättet kan två markstationer, som inte kan ha direktkontakt med varandra, länkas samman med en osynlig ”ledning” via satellit.

Den första kommersiella kommunikationssatelliten var INTELSAT 1, också känd som Early Bird, som skickades upp 1965. Numera används omkring 200  kommunikationssatelliter för att länka samman platser över hela jorden, och de flesta av dem är geostationära. Dessa satelliter används inte bara för internationella telekommunikationer, utan också för TV-sändningar, väderobservationer och andra ändamål. För att kunna hantera många uppgifter samtidigt har de många transpondrar. Som exempel kan nämnas att Early Bird kunde sända antingen en TV-kanal eller 240 telefonsamtal samtidigt. INTELSAT VIII-serien, som har använts sedan 1997, kan hantera tre TV-kanaler och upp till 112.500 telefonsamtal samtidigt.

Kan du avgöra hur du är ansluten?

Alla dessa framsteg har gjort att priserna på internationella telefonsamtal har sjunkit kraftigt. Kanske kan du nu tala oftare med dina vänner eller släktingar på en annan kontinent. Hur kan du avgöra om ni är sammanlänkade genom en undervattenskabel eller en satellitlänk?

Med en satellitlänk blir längden på den osynliga ledningen (som inkluderar upplänken och nerlänken) ungefär 70.000 kilometer. Det är nästan lika långt som två varv runt jorden. Även om mikrovågor färdas med ljusets hastighet, så tar det nästan en fjärdedels sekund för dem att färdas mellan två markstationer via en satellit. Det betyder att din röst når den andra personen en fjärdedels sekund senare, och samma sak gäller i den motsatta riktningen. Svarsfördröjningen blir alltså en halv sekund. Eftersom du inte är van vid en sådan fördröjning i vanliga samtal, kanske du kommer på dig själv med att tala i munnen på den andra personen. När detta händer, tyder det på att samtalet går via en satellitlänk. När du slår samma nummer en annan gång, kanske du inte märker någon fördröjning. Det kan bero på att du då är länkad genom en fiberoptisk undervattenskabel. Hur du skall länkas ihop med andra delar av världen bestäms alltså ”bakom kulisserna” av ett invecklat telefonnät.

Det krävs mångas ansträngningar och expertkunskaper för att underhålla detta komplicerade telefonnät med undervattenskablar, markstationer och satelliter och som ger oss förmånen att ha bekväma kommunikationer. Så nästa gång du ringer till en vän, varför inte tänka på allt det som har gjorts för att ni skall kunna vara anslutna?

[Fotnoter]

[Diagram/Bilder på sidan 20]

(För formaterad text, se publikationen

RADIOVÅGOR

Upplänk

Nerlänk

[Diagram/Bilder på sidan 20, 21]

(För formaterad text, se publikationen)

UNDERVATTENSKABLAR

Mobiltelefon

[Bild på sidan 20]

Moderna fiberoptiska kablar kan överföra 200 miljoner telefonsamtal samtidigt

[Bild på sidan 21]

Besättningen på en rymdfärja utför arbeten på INTELSAT VI

[Bildkälla]

NASA photo

[Bild på sidan 21]

Fartyg används för att lägga kablarna och underhålla dem

[Bildkälla]

Genom tillmötesgående från TyCom Ltd.