propagatievertraging

Propagatievertraging is de tijd die een signaal nodig heeft om van een zender naar een ontvanger te reizen via een fysiek medium. Het is een onderdeel van de end-to-end latency, naast transmissievertraging, verwerkingstijd en wachttijd. De term geldt zowel voor elektrische signalen in kabels als voor optische signalen in glasvezel.

De propagatievertraging wordt berekend als t_prop = L / v, waarbij L de afstand is die het signaal aflegt en v de voortplantingssnelheid in het medium. De snelheid v is ongeveer de snelheid van het licht in vacuüm c (ongeveer 300.000 km/s) gedeeld door de brekingsindex n van het medium. In glasvezel ligt n doorgaans tussen 1,44 en 1,5, waardoor v ongeveer 200.000 km/s is. In koperen kabels ligt v ongeveer twee derde van c. In de lucht ligt de snelheid dicht bij c, met kleine variaties door temperatuur en atmosferische omstandigheden.

Voor lange verbindingen kan propagatievertraging de totale eindlatency domineren. Bijvoorbeeld bij een glasvezellengte van 1000 km levert dit ongeveer 5 ms aan voortplantingstijd op. De vertraging stijgt lineair met de afstand en wordt beïnvloed door het medium en de gebruikte golflengte vanwege dispersie.

Meting en gerelateerde begrippen: Propagatievertraging is anders dan transmissievertraging (tijd die nodig is om bits op de lijn te zetten), verwerkingstijd (tijd om gegevens te verwerken in apparaten) en wachtrijvertraging (tijd die data in buffers wacht). In netwerken wordt propagatievertraging vaak geschat op basis van afstand en de typische mediumsnelheden, of gemeten met testsignalen en tijdmetingen.

Praktische overwegingen: In optische netwerken veroorzaakt chromatische dispersie dat verschillende golflengten met verschillende snelheden reizen, wat de signaalintegriteit kan beïnvloeden over lange afstanden. Temperatuur- en mechanische spanningen kunnen de eigenschappen van het medium wijzigen en daardoor de snelheid lichtjes beïnvloeden.