Телекоммуникационные кабели построены из материалов, выбранных специально для их способности носить сигналы с минимальными потери или помехи. Медь, традиционный материал для передачи электрического сигнала, имеет низкое сопротивление и очень проводящая, позволяя сигналам эффективно перемещаться на короткие и средние расстояния. Тем не менее, для применений на дальние расстояния волоконно-оптические кабели становятся все более предпочтительными. Волокновые кабели передают данные в виде легких импульсных импульсов через стеклянные или пластиковые волокна, которые не подвержены электрическим помехам. Этот материал предлагает невероятно низкое затухание, позволяя сигналам проходить тысячи километров с минимальной деградацией. Низкое сопротивление и высокая способность пропускания этих материалов имеют решающее значение для поддержания прочности сигнала на больших расстояниях.
Когда сигналы передаются на большие расстояния, они, естественно, испытывают ослабление или ослабление сигналов из -за сопротивления в кабелях. Для борьбы с этим сигналы или усилители используются через регулярные промежутки времени по пути передачи. Повторящие работают, получая ослабленный сигнал, усиливая его и повторно передавая его. Волокно-оптические системы используют оптические усилители (такие как усилители волокна, легированные эрбием), которые непосредственно повышают сигнал света без преобразования его в электрический сигнал. Это особенно важно для оптоволоконных сети на расстоянии, таких как те, которые используются в телекоммуникациях или интернет-инфраструктуре, чтобы гарантировать, что данные достигают своего назначения без значительных потерь в качестве.
Кабели с витой пары, такие как Cat5e, Cat6 и Cat7, обычно используются в телекоммуникационных и сетевых приложениях. Скручивание проводных пар - это ключевая конструктивная особенность, которая помогает уменьшить электромагнитные помехи (EMI) и перекрестные помехи (нежелательная передача сигналов между соседними парами). В этих кабелях два изолированных медных провода скручены друг с другом в спиральном рисунке. Эта конфигурация сводит к минимуму влияние внешнего шума и гарантирует, что сигналы, передаваемые в кабеле, более надежны. Для больших расстояний кабели более высокой категории, такие как Cat6a и Cat7, используют расширенные методы скручивания и экранирования для дальнейшего уменьшения интерференции, обеспечивая более четкую передачу сигнала.
Экранированные кабели разработаны с дополнительными уровнями защиты, которые предотвращают вмешательство внешних электромагнитных сигналов с передаваемыми данными. Для кабелей на основе медных это часто включает использование экранирования фольги или плетеного экранирования, которое окружает скрученные пары. В кабелях экранированной витой-пары (STP) и фольги витой пары (FTP) экранирование помогает выделить внутренний сигнал от внешнего шума, например, от близлежащего электрического оборудования или линий электропередачи. Волоконно-оптические кабели естественным образом невосприимчивы к EMI, поскольку они передают данные через свет, но металлические экраны по-прежнему иногда используются вокруг волоконных кабелей в средах с высокой интерференцией для защиты физической целостности кабеля и его соединений.
Современные телекоммуникационные системы используют передовые методы кодирования для обеспечения целостности передачи данных, особенно на больших расстояниях. Кодирование сигнала используется для представления данных в формате, который уменьшает ошибки во время передачи, что особенно важно в высокоскоростных сетях данных. Коды обнаружения и коррекции обнаружения ошибок, такие как коды хамминга или циклические проверки избыточности (CRC), позволяют системе обнаруживать и исправлять ошибки, вызванные шумом или затуханием. Например, методы модуляции импульсной амплитуды (PAM) или модуляции квадратурной амплитуды (QAM) используются как в медных, так и в волоконно -оптических сетях для повышения эффективности передачи данных на больших расстояниях путем кодирования нескольких битов в каждый импульс сигнала. Эти стратегии кодирования гарантируют, что даже если происходит некоторая деградация сигнала, приемник все еще может правильно интерпретировать данные.
