Hva er et signal Propagation Delay?

Radiobølger i luften, lys pulser i en fiberoptisk kabel og elektroniske signaler i en kobbertråd alle reiser på endelig, skjønt høy, hastigheter. Hastigheten av et signal endres, avhengig av materialet gjennom hvilket den reiser. Tiden et signal tar å reise mellom sine overførings- og mottakspunkter kalles forplantning forsinkelse. Det begrenser den maksimale hastigheten som du kan kommunisere ved hjelp av noen form for signal, inkludert elektroniske data.

signal Speed

Den raskeste hastighet noe signal kan nå er hastigheten til lys i vakuum, ca 186 000 miles pr sekund. Både lys og elektrisitet har samme fartsgrense, og de er bremset når du reiser i et stoff. Hastigheten av elektriske signaler i en kobbertråd, for eksempel, er 124000 miles per sekund, eller ca 2/3 av det maksimale. Lys bremser også når du flytter gjennom luft, vann eller glass. Selv om denne hastigheten fortsatt synes utrolig høy, har den begrenset datateknologi siden slutten av det 20. århundre. For eksempel, reiser lys omtrent en fot i en milliarddel av et sekund, så strøm i en ledning flyttes ca åtte inches i den tiden. En datamaskin klokke sender timing pulser på om lag 3 milliarder sykluser per sekund. På disse hastigheter, kan komponentene være høyst noen få inches bort fra klokken og forblir synkronisert.

Forsinkelsestid

Man beregner signalforplantningsforsinkelse for et signal som den totale tid det tar å bevege seg mellom sin sender og dens mottaker. For en radiokringkastingssignalet, den tiden et signal tar å komme til senderen tårnet fra studio er liten i forhold til den tiden det tar fra tårnet til bilen din, så tårnet bilen forsinkelsen er mer betydningsfull. På 186000 miles per sekund, tar et radiosignal ca 1 / 10.000 sekund å nå bilen fra 20 miles unna. For datamaskiner og kommunikasjonskretser som arbeider i milliarddeler av et sekund, må ingeniørene ta de små forsinkelser på hver komponent i betraktning.

kommunikasjon Limit

Signal forplantning forsinkelser bli et problem for synkronisering av høyhastighets elektronikk og for samtidige to-veis kommunikasjon. For eksempel, for å snakke med en venn på Mars, 100 millioner miles fra Jorden, tar det ca 10 minutter for radiosignalet å nå henne, så du vil ikke få et svar i 20 minutter. For jordnære programmer, må datamaskiner har forseggjort signaleringsprotokoller for enheter fordelt mer enn noen få inches hverandre. Protokollene sikre at data beveger seg fra sted til sted på en pålitelig måte.

Forsinkelse som et verktøy

På 1950- og 60-tallet, dataminne utnyttet de relativt lange forsinkelsestider elektrisitet i visse metaller. En krets overføres en serie av databiter i den fremre ende av en anordning som kalles en forsinkelseslinje, er mottatt ved den bakre ende, og forsterkes og sendes data tilbake til den fremre enden. Dataene gikk rundt i en sirkel, som biler på en racerbane, effektivt oppbevaring. Mer nylig Global Positioning System-teknologi, eller GPS, er avhengig av tidsforsinkelse forskjeller mellom signaler fra bane satellitter og en GPS-mottaker. Mottakeren beregner posisjonen fra de få tusen-of-a sekunders forsinkelse forskjeller på satellittsignalene.