Telekommunikationskablar är konstruerade av material som valts specifikt för deras förmåga att bära signaler med minimal förlust eller störningar. Koppar, det traditionella materialet för elektrisk signalöverföring, har låg motstånd och är mycket ledande, vilket gör att signaler kan resa effektivt över korta till medelstora avstånd. För långväga applikationer föredras emellertid fiberoptiska kablar alltmer. Fiberoptiska kablar överför data när lätta pulser genom glas eller plastfibrer, som inte är mottagliga för elektrisk störning. Detta material erbjuder otroligt låg dämpning, vilket gör att signaler kan resa tusentals kilometer med minimal nedbrytning. Den låga motståndet och den höga överföringskapaciteten för dessa material är avgörande för att upprätthålla signalstyrka över långa avstånd.
När signaler överförs över långa avstånd upplever de naturligtvis dämpning eller signalerar försvagning på grund av motstånd i kablarna. För att bekämpa detta används signalrepeatrar eller förstärkare med regelbundna intervall längs överföringsvägen. Repeaters fungerar genom att ta emot den försvagade signalen, förstärka den och vidarebefordra den. Fiberoptiska system använder optiska förstärkare (såsom Erbium-dopade fiberförstärkare) som direkt ökar ljussignalen utan att konvertera den till en elektrisk signal. Detta är särskilt viktigt för långdistansfiberoptiska nätverk, till exempel de som används i telekommunikation eller internetinfrastruktur, för att säkerställa att uppgifterna når sin destination utan betydande kvalitetsförlust.
Twisted-Pair-kablar, såsom CAT5E, CAT6 och CAT7, används ofta i telekommunikations- och nätverksapplikationer. Vridning av trådpar är en nyckelkonstruktionsfunktion som hjälper till att minska elektromagnetisk störning (EMI) och övergång (den oönskade överföringen av signaler mellan angränsande par). I dessa kablar vrids två isolerade koppartrådar runt varandra i ett spiralformat mönster. Denna konfiguration minimerar påverkan av externt brus och säkerställer att signalerna som överförs i kabeln är mer pålitliga. För längre avstånd använder högre kategorikablar som CAT6A och CAT7 avancerad vridning och skärmningstekniker för att ytterligare minska störningar, vilket säkerställer tydligare signalöverföring.
Skärmade kablar är utformade med ytterligare skyddsskikt som förhindrar externa elektromagnetiska signaler från att störa de data som överförs. För kopparbaserade kablar involverar detta ofta användning av folieskydd eller flätad skärmning som omger de tvinnade paren. I skärmade tvinnade par (STP) och folie Twisted-Pair (FTP) -kablar hjälper skärmen att isolera den inre signalen från externt brus, till exempel från elektrisk utrustning eller kraftledningar närliggande. Fiberoptiska kablar är naturligtvis immun mot EMI, eftersom de överför data via ljus, men metallsköldar används fortfarande ibland runt fiberkablar i miljöer med hög inblandning för att skydda kabelns fysiska integritet och dess anslutningar.
Moderna telekommunikationssystem använder avancerade kodningsmetoder för att säkerställa integriteten för dataöverföring, särskilt över långa avstånd. Signalkodning används för att representera data i ett format som minskar fel under överföring, vilket är särskilt viktigt i höghastighetsdatanätverk. Feldetektering och korrigeringskoder, såsom Hamming -koder eller cykliska redundanskontroller (CRC), gör det möjligt för systemet att upptäcka och korrigera fel orsakade av brus eller dämpning. Exempelvis används pulsamplitudmodulering (PAM) eller kvadraturamplitudmoduleringsmodulering (QAM) -tekniker i både koppar- och fiberoptiska nätverk för att förbättra effektiviteten för dataöverföring över långa avstånd genom att kodas för flera bitar i varje signalpuls. Dessa kodningsstrategier säkerställer att även om någon signalnedbrytning inträffar kan mottagaren fortfarande korrekt tolka uppgifterna.
