Telekommunikationskabler er konstrueret af materialer, der er valgt specifikt til deres evne til at bære signaler med minimalt tab eller interferens. Kobber, det traditionelle materiale til elektrisk signaltransmission, har lav modstand og er meget ledende, hvilket giver signaler mulighed for at rejse effektivt over korte til mellemstore afstande. For langdistance-applikationer foretrækkes imidlertid fiberoptiske kabler i stigende grad. Fiberoptiske kabler transmitterer data som lette pulser gennem glas- eller plastfibre, som ikke er modtagelige for elektrisk interferens. Dette materiale tilbyder utroligt lav dæmpning, hvilket giver signaler mulighed for at rejse tusinder af kilometer med minimal nedbrydning. Den lave modstand og høje transmissionskapacitet af disse materialer er kritisk for at opretholde signalstyrke over lange afstande.
Når signaler overføres over lange afstande, oplever de naturligvis dæmpning eller signal svækkelse på grund af modstand i kablerne. For at bekæmpe dette bruges signalrepeatere eller forstærkere med regelmæssige intervaller langs transmissionsstien. Repeatere fungerer ved at modtage det svækkede signal, forstærke det og videresende det. Fiberoptiske systemer bruger optiske forstærkere (såsom Erbium-dopede fiberforstærkere), der direkte øger lyssignalet uden at konvertere det til et elektrisk signal. Dette er især vigtigt for langdistance fiberoptiske netværk, såsom dem, der bruges i telekommunikation eller internetinfrastruktur, for at sikre, at dataene når sin destination uden væsentligt tab i kvalitet.
Twisted-par-kabler, såsom CAT5E, CAT6 og CAT7, bruges ofte i telekommunikations- og netværksapplikationer. Vridningen af trådpar er en vigtig designfunktion, der hjælper med at reducere elektromagnetisk interferens (EMI) og krydstale (den uønskede overførsel af signaler mellem tilstødende par). I disse kabler er to isolerede kobberledninger snoede rundt om hinanden i et spiralformet mønster. Denne konfiguration minimerer virkningen af ekstern støj og sikrer, at signalerne, der transmitteres i kablet, er mere pålidelige. I længere afstande bruger kabler med højere kategori som CAT6A og CAT7 avancerede vridnings- og afskærmningsteknikker til yderligere at reducere interferensen, hvilket sikrer klarere signaloverførsel.
Afskærmede kabler er designet med yderligere beskyttelseslag, der forhindrer, at eksterne elektromagnetiske signaler interfererer med de data, der transmitteres. For kobberbaserede kabler involverer dette ofte brugen af folieafskærmning eller flettet afskærmning, der omgiver de snoede par. I afskærmede snoede par (STP) og folie-snoede-par (FTP) kabler hjælper afskærmningen med at isolere det interne signal fra ekstern støj, såsom fra det nærliggende elektriske udstyr eller kraftledninger. Fiberoptiske kabler er naturligt immun mod EMI, da de transmitterer data via lys, men metalliske skjolde bruges stadig undertiden omkring fiberkabler i miljøer med høj interferens for at beskytte kablets fysiske integritet og dets forbindelser.
Moderne telekommunikationssystemer bruger avancerede kodningsmetoder for at sikre integriteten af datatransmission, især over lange afstande. Signalkodning bruges til at repræsentere data i et format, der reducerer fejl under transmission, hvilket er især vigtigt i højhastighedsdatanetværk. Fejldetektion og korrektionskoder, såsom Hamming -koder eller cyklisk redundanschecks (CRC), giver systemet mulighed for at detektere og korrigere fejl forårsaget af støj eller dæmpning. F.eks. Bruges Pulse Amplitude Modulation (PAM) eller Quadrature Amplitude Modulation (QAM) -teknikker i både kobber- og fiberoptiske netværk for at forbedre effektiviteten af datatransmission over lange afstande ved at kode flere bits i hver signalpuls. Disse kodningsstrategier sikrer, at selvom der opstår en vis signalnedbrydning, kan modtageren stadig fortolke dataene.
