Cables de telecomunicaciones se construyen a partir de materiales elegidos específicamente por su capacidad de llevar señales con pérdida o interferencia mínima. El cobre, el material tradicional para la transmisión de la señal eléctrica, tiene baja resistencia y es altamente conductora, lo que permite que las señales viajen de manera efectiva a distancias cortas a medianas. Sin embargo, para las aplicaciones de larga distancia, se prefieren cada vez más cables de fibra óptica. Los cables de fibra óptica transmiten datos como pulsos de luz a través de fibras de vidrio o plástico, que no son susceptibles a la interferencia eléctrica. Este material ofrece una atenuación increíblemente baja, lo que permite que las señales viajen miles de kilómetros con una degradación mínima. La baja resistencia y la alta capacidad de transmisión de estos materiales son críticas para mantener la intensidad de la señal en largas distancias.
Cuando las señales se transmiten a largas distancias, naturalmente experimentan atenuación, o se debilitan a la señal, debido a la resistencia en los cables. Para combatir esto, los repetidores o amplificadores de señal se usan a intervalos regulares a lo largo de la ruta de transmisión. Los repetidores funcionan recibiendo la señal debilitada, amplificándola y retransmitiéndola. Los sistemas de fibra óptica utilizan amplificadores ópticos (como amplificadores de fibra dopados con erbium) que aumentan directamente la señal de luz sin convertirla en una señal eléctrica. Esto es particularmente importante para las redes de fibra óptica de larga distancia, como las utilizadas en telecomunicaciones o infraestructura de Internet, para garantizar que los datos lleguen a su destino sin una pérdida significativa de calidad.
Los cables de par de pares retorcidos, como Cat5e, Cat6 y Cat7, se usan comúnmente en aplicaciones de telecomunicaciones y redes. La torsión de pares de cables es una característica de diseño clave que ayuda a reducir la interferencia electromagnética (EMI) y la diafonía (la transferencia no deseada de señales entre pares adyacentes). En estos cables, dos cables de cobre aislados se torcen entre sí en un patrón helicoidal. Esta configuración minimiza el impacto del ruido externo y garantiza que las señales que se transmitan dentro del cable sean más confiables. Para distancias más largas, los cables de categoría más altos como Cat6a y Cat7 utilizan técnicas avanzadas de torsión y blindaje para reducir aún más la interferencia, asegurando una transmisión de señal más clara.
Los cables blindados están diseñados con capas adicionales de protección que evitan que las señales electromagnéticas externas interfieran con los datos transmitidos. Para los cables a base de cobre, esto a menudo implica el uso de blindaje de aluminio o blindaje trenzado que rodea los pares retorcidos. En los cables blindados de par torcido (STP) y de aluminio (FTP), el blindaje ayuda a aislar la señal interna del ruido externo, como los equipos eléctricos cercanos o las líneas eléctricas. Los cables de fibra óptica son naturalmente inmunes a EMI, ya que transmiten datos a través de la luz, pero los escudos metálicos todavía a veces se usan alrededor de cables de fibra en entornos de alta interferencia para proteger la integridad física del cable y sus conexiones.
Los sistemas modernos de telecomunicaciones utilizan métodos de codificación avanzados para garantizar la integridad de la transmisión de datos, especialmente a largas distancias. La codificación de la señal se utiliza para representar datos en un formato que reduce los errores durante la transmisión, que es particularmente importante en las redes de datos de alta velocidad. Los códigos de detección y corrección de errores, como códigos de hamming o verificaciones de redundancia cíclica (CRC), permiten que el sistema detecte y corrija los errores causados por el ruido o la atenuación. Por ejemplo, las técnicas de modulación de amplitud de pulso (PAM) o modulación de amplitud de cuadratura (QAM) se emplean en redes de cobre y fibra óptica para mejorar la eficiencia de la transmisión de datos a largas distancias mediante la codificación de múltiples bits en cada pulso de señal. Estas estrategias de codificación aseguran que incluso si se produce alguna degradación de la señal, el receptor aún puede interpretar correctamente los datos. 3
