Câbles de télécommunications sont construits à partir de matériaux choisis spécifiquement pour leur capacité à transporter des signaux avec une perte ou une interférence minimale. Le cuivre, le matériau traditionnel pour la transmission du signal électrique, a une faible résistance et est hautement conducteur, permettant aux signaux de se déplacer efficacement sur de courtes à moyennes distances. Cependant, pour les applications à longue distance, les câbles à fibre optique sont de plus en plus préférés. Les câbles à fibre optique transmettent les données sous forme d'impulsions légères à travers des fibres de verre ou de plastique, qui ne sont pas sensibles aux interférences électriques. Ce matériel offre une atténuation incroyablement faible, permettant aux signaux de parcourir des milliers de kilomètres avec une dégradation minimale. La faible résistance et la capacité de transmission élevée de ces matériaux sont essentielles pour maintenir la résistance du signal sur de longues distances.
Lorsque les signaux sont transmis sur de longues distances, ils subissent naturellement l'atténuation ou l'affaiblissement du signal, en raison de la résistance dans les câbles. Pour lutter contre cela, les répéteurs ou amplificateurs de signaux sont utilisés à intervalles réguliers le long du chemin de transmission. Les répéteurs fonctionnent en recevant le signal affaibli, en l'amplifiant et en le retransmettant. Les systèmes à fibre optique utilisent des amplificateurs optiques (tels que les amplificateurs de fibres dopés à l'erbium) qui augmentent directement le signal lumineux sans le convertir en un signal électrique. Ceci est particulièrement important pour les réseaux à fibre optique à longue distance, tels que ceux utilisés dans les télécommunications ou les infrastructures Internet, afin de s'assurer que les données atteignent sa destination sans perte significative de qualité.
Les câbles à paires torsadés, tels que Cat5e, Cat6 et Cat7, sont couramment utilisés dans les applications de télécommunications et de réseautage. La torsion des paires de fils est une caractéristique de conception clé qui aide à réduire les interférences électromagnétiques (EMI) et la diaphonie (le transfert indésirable des signaux entre les paires adjacentes). Dans ces câbles, deux fils de cuivre isolés sont tordues l'une de l'autre dans un motif hélicoïdal. Cette configuration minimise l'impact du bruit externe et garantit que les signaux transmis dans le câble sont plus fiables. Pour les distances plus longues, les câbles de catégorie plus élevés comme Cat6A et Cat7 utilisent des techniques avancées de torsion et de blindage pour réduire davantage les interférences, assurant une transmission du signal plus claire.
Les câbles blindés sont conçus avec des couches de protection supplémentaires qui empêchent les signaux électromagnétiques externes d'interférer avec les données transmises. Pour les câbles à base de cuivre, cela implique souvent l'utilisation de blindage en aluminium ou de blindage tressé qui entoure les paires torsadées. Dans les câbles à paire torsadés blindés (STP) et en aluminium (FTP), le blindage aide à isoler le signal interne à partir de bruit externe, comme des équipements électriques ou des lignes électriques à proximité. Les câbles à fibre optique sont naturellement à l'abri de l'EMI, car ils transmettent des données via la lumière, mais les boucliers métalliques sont encore parfois utilisés autour des câbles de fibres dans des environnements à haute interférence pour protéger l'intégrité physique du câble et ses connexions.
Les systèmes de télécommunications modernes utilisent des méthodes de codage avancées pour assurer l'intégrité de la transmission des données, en particulier sur de longues distances. Le codage du signal est utilisé pour représenter des données dans un format qui réduit les erreurs pendant la transmission, ce qui est particulièrement important dans les réseaux de données à grande vitesse. Les codes de détection des erreurs et de correction, tels que les codes Hamming ou les contrôles de redondance cyclique (CRC), permettent au système de détecter et de corriger les erreurs causées par le bruit ou l'atténuation. Par exemple, les techniques de modulation d'amplitude d'impulsion (PAM) ou de modulation d'amplitude quadrature (QAM) sont utilisées dans les réseaux de cuivre et de fibre optique pour améliorer l'efficacité de la transmission des données sur de longues distances en codant pour plusieurs bits dans chaque impulsion de signal. Ces stratégies de codage garantissent que même si une dégradation du signal se produit, le récepteur peut toujours interpréter correctement les données.
