Glasvezelverbindingen brengen veel grotere afstanden binnen bereik dan koperverbindingen. Conventionele elektrische datasignalen worden omgezet in een gemoduleerde lichtstraal die in de vezel wordt gebracht en via een heel kleine doormeter glas- of plastic vezel naar een ontvanger wordt gestuurd die het licht terug in elektrische signalen converteert.

Omdat glasvezelkabel doorgaans vervaardigd is uit glas, weerstaat hij geen scherpe plooien of longitudinale stress hoewel hij tamelijk flexibel is. Als glasvezel in volledige kabels wordt geplaatst, worden speciale inbouwtechnieken gebruikt die ervoor zorgen dat de glasvezel zich vrij in de buis kan bewegen. Glasvezelkabels bevatten doorgaans verschillende vezels, een sterke centrale kern en één of meer metalen omhulsels voor de mechanische bescherming. Sommige kabels bevatten ook koperkoppels voor secundaire applicaties.

Principes

Het vermogen van glasvezel om lichtstralen met heel minieme verliezen te transporteren is gebaseerd op basisfysica-principes die verband houden met het breken en reflecteren van licht. Als een lichtstraal door een of ander transparant medium gaat, wordt het licht beïnvloed door de interface tussen de twee materialen. Dat gebeurt omwille van het verschil in snelheid waarmee het licht doorheen verschillende materialen reist.

Elk materiaal kan worden beschreven in termen van een brekingsindex, dat de verhouding is tussen de snelheid van het licht in het materiaal en zijn snelheid in de vrije ruimte. De verhouding tussen deze brekingsindexen bepaalt de kritieke invalshoek van de interface tussen de twee materialen.

Drie dingen kunnen gebeuren als een lichtstraal een interface raakt. Elk hangt af van de invalshoek van de lichtstraal ten opzichte van de interface. Indien de invalshoek kleiner is dan de kritieke invalshoek, zal het licht worden afgebogen naar het materiaal met de hogere brekingsindex. Als de invalshoek precies samenvalt met de kritieke invalshoeken, zal de lichtstraal zich over het oppervlak van de interface verplaatsen. Is de invalshoek groter dan de kritieke hoek, zal de lichtstraal worden weerspiegeld.

Datasignalen kunnen zich via glasvezel verplaatsen als het lichtsignaal de glasvezel bereikt bij een invalshoek die groter is dan de kritieke hoek van de interface tussen twee glastypes.

Voordelen van glasvezelkabel

Grotere bandbreedte:

Glasvezel biedt een veel grotere bandbreedte dan koper en zet een standaardperformantie tot 10 Gbps neer. Maar glasvezel geeft netwerkontwerpers ook de garantie toekomstbestendig te zijn met snelheden tot 40 Gbps of zelfs 100 Gpbs.

Weinig signaalverlies en grotere afstand:

Omdat het glasvezelsignaal uit licht bestaat, vindt heel weinig signaalverlies plaats tijdens de transmissie terwijl data tegen hogere snelheden grotere afstanden kunnen overbruggen. Glasvezel kent die 100 meter-beperking niet zoals onbeschermde twisted pair-koperdraad zonder booster. Glasvezelafstanden gaan van 300 meter tot 70 kilometer naargelang van de kabelconfiguratie, de golflengte en het netwerk. Omdat glasvezelsignalen ook minder nood aan “boosting” hebben dan koper, zet de kabel betere prestaties neer.

Immuniteit en betrouwbaarheid:

Glasvezel staat borg voor bijzonder betrouwbare datatransmissie. Het blijft compleet immuun tegen de talrijke milieu-invloeden die koperkabel kunnen impacteren. Omdat de kern van glasvezel uit glas bestaat, dat een isolator is, is er geen geleiding van elektrische stroom. Glasvezel is tevens immuun voor elektromagnetische - en radiofrequentie-interferentie (EMI/RFI), crosstalk, impedantieproblemen en dies meer. Glasvezel kan derhalve zonder problemen naast industriële apparatuur worden ingezet. Het is overigens ook minder temperatuurgevoelig dan koper en waterbestendig. Glasvezelkabel, ten slotte, kan met een grotere graad van betrouwbaarheid meer informatie dragen dan koperdraad. Dat verklaart waarom telecom- en kabeltelevisiebedrijven naar glasvezel overschakelen.

Veiligheid:

Data zijn veilig bij glasvezel. Het straalt geen signalen uit en laat zich bijzonder moeilijk aftappen. Indien de kabel wordt afgetapt, is dat heel makkelijk te monitoren omdat, in dat geval, de kabel licht lekt, waardoor het hele systeem in gebreke zal blijven. Het is onmogelijk de fysieke beveiliging van een glasvezelsysteem ongemerkt te verbreken. Glasvezelnetwerken maken het mogelijk om alle elektronica-apparatuur en hardware op één centrale locatie te plaatsen in plaats van in bedrade compartimenten met apparatuur over het hele gebouw.

Ontwerp en installatie:

Glasvezel is licht, dun en duurzamer dan koperkabel. Bovendien kan een glasvezelkabel een trekkracht weerstaan die tot tien keer hoger ligt dan bij koperkabel. Zijn beperkte omvang maakt hem makkelijk in de behandeling en vergt minder plaats in de kabelbanen. Hoewel een glasvezelverbinding moeilijker te beëindigen is dan koper, maken geavanceerde connectoren dat probleem iets makkelijker oplosbaar. Tot slot weze aangestipt dat glasvezel zich ook makkelijker laat testen dan koperkabel.

Migratie:

De ruime verspreiding en lagere kosten van media converters maken de overgang van koper naar glasvezel makkelijker. De converters maken naadloze verbindingen en het gebruik van de bestaande hardware mogelijk. Glasvezel kan bij de opwaardering van bestaande netwerken worden geïntegreerd. TIA/EIA-785, dat in 2001 werd bekrachtigd, voorziet in een kostenefficiënt migratiepad van 10 Mbps Ehternet tot 100 Mbps Fast Ethernet over glasvezel (100BASE-SX). Een addendum bij de standaard elimineert de beperkingen in het transceiver-ontwerp. In juni 2002 keurde de IEEE overigens de 10-Gigabit Ethernet (10-GbE)-standaard goed.

Kosten:

De kost voor glasvezelkabel, componenten en hardware neemt stelselmatig af. Installatiekosten voor glasvezel liggen hoger dan bij koper omwille van de vaardigheden vereist bij de terminatie van de verbinding. Dat maakt glasvezel op de korte termijn duurder. Op lange termijn kan het prijskaartje evenwel minder duur uitvallen. Glasvezel kost immers minder in onderhoud, heeft minder downtime en vergt minder networking hardware. Het vermijdt bovendien dat bij behoefte aan een hogere netwerkperformantie aan herbekabeling dient gedaan.

(Bovenstaande bijdrage kwam tot stand in samenwerking met Black Box Network Services N.V. (Zaventem))

Meer info: 02/725.85.50 of www.blackbox.be.