Cavi di telecomunicazione sono costruiti con materiali scelti appositamente per la loro capacità di trasportare segnali con perdita o interferenza minima. Il rame, il materiale tradizionale per la trasmissione del segnale elettrico, ha una bassa resistenza ed è altamente conduttivo, consentendo ai segnali di viaggiare efficacemente su distanze da corto a media. Tuttavia, per le applicazioni a lunga distanza, i cavi in fibra ottica sono sempre più preferiti. I cavi in fibra ottica trasmettono i dati come impulsi di luce attraverso fibre di vetro o plastica, che non sono suscettibili alle interferenze elettriche. Questo materiale offre un'attenuazione incredibilmente bassa, consentendo ai segnali di percorrere migliaia di chilometri con un degrado minimo. La bassa resistenza e l'elevata capacità di trasmissione di questi materiali sono fondamentali per mantenere la resistenza al segnale su lunghe distanze.
Quando i segnali vengono trasmessi su lunghe distanze, sperimentano naturalmente l'attenuazione o l'indebolimento del segnale, a causa della resistenza nei cavi. Per combattere questo, i ripetitori del segnale o gli amplificatori vengono utilizzati a intervalli regolari lungo il percorso di trasmissione. I ripetitori lavorano ricevendo il segnale indebolito, amplificandolo e ritrasmettendolo. I sistemi in fibra ottica utilizzano amplificatori ottici (come amplificatori in fibra drogati con erbio) che aumentano direttamente il segnale di luce senza convertirlo in un segnale elettrico. Ciò è particolarmente importante per le reti in fibra ottica a lunga distanza, come quelle utilizzate nelle telecomunicazioni o nell'infrastruttura Internet, per garantire che i dati raggiungano la sua destinazione senza perdite significative in termini di qualità.
I cavi a coppia attorcigliata, come CAT5E, CAT6 e CAT7, sono comunemente usati nelle applicazioni di telecomunicazione e networking. La torsione delle coppie di fili è una caratteristica di progettazione chiave che aiuta a ridurre l'interferenza elettromagnetica (EMI) e il crosstalk (il trasferimento indesiderato di segnali tra coppie adiacenti). In questi cavi, due fili di rame isolati sono attorcigliati l'uno attorno all'altro in uno schema elicoidale. Questa configurazione riduce al minimo l'impatto del rumore esterno e garantisce che i segnali trasmessi all'interno del cavo siano più affidabili. Per distanze più lunghe, cavi di categoria più alti come CAT6A e CAT7 utilizzano tecniche avanzate di torsione e protezione per ridurre ulteriormente le interferenze, garantendo una trasmissione del segnale più chiara.
I cavi schermati sono progettati con ulteriori strati di protezione che impediscono i segnali elettromagnetici esterni di interferire con i dati trasmessi. Per i cavi a base di rame, questo comporta spesso l'uso di schermatura della lamina o intrecciata che circonda le coppie contorte. Nei cavi schermati di coppia attorcigliata (STP) e foglio (FTP), la schermatura aiuta a isolare il segnale interno dal rumore esterno, come da apparecchiature elettriche vicine o linee elettriche. I cavi in fibra ottica sono naturalmente immuni all'EMI, in quanto trasmettono i dati tramite luce, ma gli scudi metallici sono ancora talvolta utilizzati attorno ai cavi in fibra in ambienti ad alta interferenza per proteggere l'integrità fisica del cavo e delle sue connessioni.
I moderni sistemi di telecomunicazione utilizzano metodi di codifica avanzata per garantire l'integrità della trasmissione dei dati, in particolare su lunghe distanze. La codifica del segnale viene utilizzata per rappresentare i dati in un formato che riduce gli errori durante la trasmissione, che è particolarmente importante nelle reti di dati ad alta velocità. I codici di rilevamento e correzione degli errori, come codici di martellare o controlli di ridondanza ciclica (CRC), consentono al sistema di rilevare e correggere errori causati da rumore o attenuazione. Ad esempio, le tecniche di modulazione della modulazione dell'ampiezza dell'impulso (PAM) o della quadratura (QAM) sono impiegate in reti di rame e fibra ottica per migliorare l'efficienza della trasmissione dei dati su lunghe distanze codificando più bit in ciascun impulso del segnale. Queste strategie di codifica assicurano che anche se si verifica un certo degrado del segnale, il ricevitore può ancora interpretare correttamente i dati.3
