Conforme sinais propagam longas distâncias — seja através cobre, fibra, ou espaço livre — inevitavelmente sofrem impairments limitando alcance e fidelidade.
1. Atenução (Perda Sinal)
Energia dissipa devido resistência condutor (perda I²R), absorção dielétrica, e espalhamento. Em fibra, atenuação dependente comprimento onda (ex: 0,2 dB/km a 1550 nm). Em cobre, efeito pele aumenta perda frequências maiores.
2. Distorção
- Perda dependente frequência altera balanço espectral, espalhando pulsos (interferência inter-símbolo).
- Não-linearidades em amplificadores ou meios transmissão geram harmônicos e produtos intermodulação.
- Dispersão (cromática, modal, modo-polarização) espalha pulsos no tempo.
3. Acúmulo Ruído
- Ruído térmico (Johnson-Nyquist) de elementos resistivos.
- Ruído shot em fotodetectores e dispositivos ativos.
- Interferência externa (EMI/RFI, crosstalk, ruído impulso).
4. Multipath & Fading (Sem Fio/Espaço Livre)
Reflexões criam múltiplas cópias atrasadas do sinal, causando interferência construtiva/destrutiva (fading) e spread atraso (ISI).
Contramedidas
- Amplificadores / repetidores / EDFAs para superar atenuação.
- Equalizadores / DSP (FFE, DFE, MLSE) para desfazer distorção.
- Correção erro avançada (FEC) para recuperar erros induzidos ruído.
- Diversidade (espacial, frequência, polarização) para combater fading.
- Orçamento enlace adequado com margem para envelhecimento, temperatura, perda inesperada.
Sistemas ópticos coerentes modernos e 5G/6G sem fio empregam modulação avançada (QAM, OFDM), shaping probabilístico, e equalização adaptativa tempo real para empurrar capacidade próximo limite Shannon apesar desses impairments.
