Signallaufzeit

Signallaufzeit bezeichnet in der Informationstechnik und Physik die Zeit, die ein Signal benötigt, um von einem Sender zu einem Empfänger zu gelangen. Sie ist ein Maß der Ausbreitungsverzögerung (Propagation Delay) innerhalb eines Systems und wird oft zusammen mit weiteren Verzögerungen zur Gesamtlatenz eines Kommunikationspfads gezählt.

Die Signallaufzeit ergibt sich aus der Distanz d und der Ausbreitungsgeschwindigkeit v des Signals nach der Formel t = d / v. In praktischen Systemen setzt sie sich aus mehreren Anteilen zusammen: Propagation Delay (Ausbreitung durch das Medium), Transmission Delay (Zeit, um die Bits auf die Leitung zu übertragen), Processing Delay (Verarbeitung in Endpunkten, Routern oder Schaltern) und Queuing Delay (Wartezeit in Warteschlangen). In drahtlosen Medien können zusätzlich Dispersion und Mehrwegeausbreitung auftreten, die die Signallaufzeit beeinflussen.

Typische Größenordnungen: In Vakuum beträgt die Propagationszeit rund 3,3 Mikrosekunden pro Kilometer. In Glasfaser liegt die Geschwindigkeit des Signals bei etwa 2×10^8 m/s, was ungefähr 5 Mikrosekunden pro Kilometer ergibt. In anderen Übertragungsmedien, etwa Kupferleitungen, liegen die Werte in ähnlichen Bereichen; die Gesamtlatenz eines realen Pfads wird jedoch meist durch Processing-, Transmission- und Queuing-Verzögerungen dominiert. Generell wächst die Signallaufzeit mit der Distanz, wobei zusätzliche Verzögerungen durch Netzstruktur und Geräteleistung auftreten.

Anwendungen und Bedeutung: Die Signallaufzeit ist ein zentraler Bestandteil der End-to-End-Latenz in Kommunikationsnetzen und beeinflusst Leistungskennzahlen wie Reaktionszeiten in Echtzeitsystemen, Steuerungs- oder Navigationsanwendungen. Sie wird oft als one-way delay oder round-trip time gemessen, wobei letztere die Summe aus Vorwärts- und Rückwärtspfad darstellt.

Siehe auch: Latenz, Propagation Delay, Verzögerung.