A fizikai réteg

A fizikai réteg felelos a bináris adatok átviteléért. Ennek érdekében a fizikai átviteli közeg valamely tulajdonságát megváltoztatja. A vevo ezt a változást érzékelve képes abból az eredeti adatokat visszaállítani. Az átviteli közeg többféle lehet, ennek megfeleloek lesznek azok a jellemzők, amelyeket az adatátvitel céljából meg lehet változtatni.

A fizikai réteg felelős a bináris adatok átviteléért. Ennek érdekében a fizikai átviteli közeg valamely tulajdonságát megváltoztatja. A vevő ezt a változást érzékelve képes abból az eredeti adatokat visszaállítani. Az átviteli közeg többféle lehet, ennek megfelelőek lesznek azok a jellemzők, amelyeket az adatátvitel céljából meg lehet változtatni. Az adatátvitel vázlatos felépítését a 10. ábra mutatja.

10. ábra. Az adatátvitel vázlatos felépítése

A számítógép hálózatokban az adatátvitel a számítógépek között kialakított összeköttetéseken valósul meg. Az információ továbbítása történhet digitális és analóg jelekkel egyaránt. Az analóg jelek esetében valamilyen periodikus jel amplitúdója, a frekvenciája, vagy a fázisszöge hordozza az információt. A digitális átvitelnél a jel egy négyszögjel, aminek az amplitúdója csak a két megadott értéket veheti fel. A szintek közötti váltás csak megadott időpontokban következhet be és elvileg végtelen gyorsan történik. Az információt az amplitúdók és a hozzájuk tartozó időpontok hordozzák.

Az analóg átvitel esetében a leglényegesebb jellemző a sávszélesség, ami a közegen átvihető jel maximális és minimális frekvenciájának a különbsége és a mértékegysége Hz.

A digitális hálózatok esetében a sebesség jellemzésére az időegység alatt továbbított bitek számát használjuk. A jellemző mértékegysége a bit/s, vagy találkozhatunk még a baud mértékegységgel is, ami az egy másodperc alatt bekövetkezett változások száma.

Az kialakított összeköttetésekről elmondható, hogy a kiépítésükhöz nagy anyagi befektetésre van szükség. Sajnos az is igaz, hogy az esetek többségében ezek a a közegek nincsenek teljesen kihasználva. Ebből az következik, hogy valamilyen módon optimalizálni kellene az átviteli közegek kialakítását. Erre több módszert is kialakítottak, ezeket tekintjük át a továbbiakban.

A hosztok, pontosabban a hálózati kapcsolóelemek és végpontok között vonalak valósítják meg a tényleges kapcsolatot. Abban az esetben, ha adatátvitel folyik, akkor a két "beszélgető" állomás kisajátítja a vonalat. Elképzelhető, hogy a hosszú kapcsolódási idő alatt alig van adatforgalom. Felismerték ezt a tényt és megoldásként a vonalakat több, kisebb kapacitású csatornákra osztják. Mindegyik csatorna önálló adatátvitelre alkalmas, tehát az átviteli idő alatt a két kapcsolódó hoszt között vonalként viselkedik. A fizikai vonalakon több ilyen csatorna alakítható ki, amivel a kapcsolatok száma növekszik, pénzbe pedig nem kerül. A vonalak megosztásának három, a gyakorlatban alkalmazott eljárása van.

• Az első megoldás szerint a fizikai közeget speciális eszközökkel megosztják több egység között. Ezt a műveletet multiplexelésnek nevezik. A multiplexelés során a vonalat meghatározott, rögzített módszer szerint osztjuk fel. Minden bemeneti csatornához tartozik a túloldalon egy kimeneti csatorna is. A vevő oldalon biztosítani kell, hogy az érkező információkat a címzett vegye. Azt a műveletet, amely ezt biztosítja, demultiplexelésnek nevezik. A gyakorlati megvalósítás alapján beszélhetünk frekvencia- és időosztásos multiplexelésről.

A frekvenciaosztásos multiplexelés bonyolultnak tűnő, ámde meglehetősen egyszerű vonalmegosztási módszer. Analóg átvitelben használják. Azon a felismerésen alapul, hogy a ténylegesen átvitelre kerülő analóg jelek viszonylag kis frekvenciatartományba esnek. Mivel a vonal sávszélessége ennél jelentősen nagyobb, több ilyen tartomány vihető át egyszerre rajta. Azt kell megoldani, hogy ezek a tartományok egymástól jól elkülöníthetők legyenek. Az analóg jelek esetében megvalósítható az, hogy a kisfrekvenciás jelek ráültethetők egy nagyobb frekvenciájú jelre. A vevőoldalon ezt a jelet kivéve az eredeti analóg jelsorozat rendelkezésre áll. Azt a jelet, amelyre az információt hordozó analóg jeleket rákeverik, vivőjelnek, vagy vivőfrekvenciának nevezik. Az adó oldalon a csatornák jeleit ráültetik egy-egy vivőfrekvenciára (modulálják). Ezeket összegzik, majd a jelek összegét átviszik a vevő oldalra. Ott a jeleket szűrőkkel szétválasztják, majd egy második szűrés során a hasznos jel alól kiszedik a vivőjelet. A módszer használatánál ügyelni kell, hogy az egyes vivőfrekvenciák között megfelelő szélességű frekvenciarés maradjon. Ez azért fontos, mert ha a hasznos jelek frekvenciatartománya összeér, akkor azokat nem lehet már szétválasztani. Figyelembe kell venni azt is, a vevő oldalon elhelyezett szűrők pontossága (meredeksége) véges, tehát a nagyon közeli csatornákat már nem tudják korrektül szétválasztani. A harmadik ok, hogy a vezetéken minden esetben rárakódnak a hasznos jelre zavarjelek. Ez azt eredményezheti, hogy a frekvenciatartomány elmászik valamelyik irányba, ekkor pedig már átlóghat a következő csatornába. A frekvenciaosztásos multiplexelés elvét a 11. ábra mutatja.

11. ábra. A frekvenciaosztásos multiplexelés

 

12. ábra. Különböző frekvenciaosztásos multiplexelések

Az 12/a ábrán az első frekvenciatartomány felső- és a második tartomány alsó frekvenciája között van egy kis távolság. Ez az optimális eset, mivel ekkor ha a tartományok eltolódnak - ami számos külső tényező miatt előfordulhat -, még mindig marad közöttük távolság és így a zavarérzékenység jó lesz. Nem célszerű azonban túl nagy távot hagyni, mivel ezzel a frekvenciatartományok és így a sávszélesség is csökken. Az optimális értékeket megfelelő tervezés során lehet meghatározni.

Az12./b ábrán a két szomszédos tartomány határa érintkezik. Ebben az esetben a csatornák száma a maximális lehet, de a zavarérzékenység nagy. Ha egy zavarjel miatt az első tartomány kissé felfele tolódik, akkor a két tartomány átfedésbe kerül, tehát a két csatorna jele keveredik.

A harmadik esetben, amit a 12./c ábra mutat, a két csatorna már eleve átfedésben van, ami a zavarjelek hatására tovább növekedhet. Ez a megoldás több csatorna létrehozását teszi lehetővé, mint a b. esetben, ugyanakkor a két szomszédos csatorna nem használható egyidejű átvitelre. Ennek oka, hogy a jelek keverednek, amit a vevőoldalon már nem lehet szétválasztani.
 

Időosztásos multiplexelést a digitális technikában alkalmazzák. Az eljárás során a nagyobb sávszélességű vonalat osztják fel időben több csatornára. A vonal két végén egy-egy kapcsoló, egy multiplexer és egy demultiplexer helyezkedik el. Ezek működése szinkronban történik, A két eszköz periodikusan az egyes adók jelét kapcsolja a vonalra, illetve veszi le a vonalról. A hasznos jelek közé el kell helyezni olyan bitsorozatokat, melyek a vonal két végén lévő "kapcsolót" egy időben működtetik. Ezek a szinkronbitek a hasznos sávszélességet csökkentik. Az időosztásos multiplexelés elvét a 13. ábra mutatja.

13. ábra. Időosztásos multiplexelés

A második megoldás szerint a teljes információ mennyiséget feldarabolják kisebb részekre. A vonalon ezeket a kisméretű csomagokat küldik át. A kis méret miatt a vonal foglaltsága rövid ideig tart, a vevő és az adó számára mégis a folyamatos összeköttetés látszatát kelti. A csomagok küldésének két módja lehetséges, ennek alapján beszélhetünk csomag- és üzenetkapcsolt adatátvitelről. Az üzenetkacsolás során az információt nem darabolják fel, így csak logikailag tartozik ebbe a csoportba. Az üzenetnek tartalmaznia kell a küldő és a címzett adatait. Az adó a teljes üzenetet elküldi a következő, éppen szabad hosztnak. Ezzel tulajdonképpen a kommunikációt be is fejezte. Az az állomás, amelynél az üzenet van, keres egy szabad útvonalat a következő IMP-ig és elküldi neki. Ez a folyamat addig ismétlődik, amíg a címzett megkapja az üzenetet. A megoldás nagy előnye, hogy a vonalakat csak nagyon rövid időre foglalja le, ráadásul mindig csak két hoszt vesz részt a küldésben. A hátrány nagy üzenetek esetében merül fel, ugyanis minden hosztnak minimálisan akkora szabad tárolókapacitással kell rendelkezni, amekkora az üzenet. Ha ez a feltétel nem valósul meg, akkor az üzenet egy része elveszik. A megoldás működése a 14. ábrán látható.

14. ábra. Az üzenetkapcsolás működése.

A csomagkapcsolás működése nagyon hasonlít az üzenetkapcsolás működéséhez. A különbség az, hogy ebben az esetben feldarabolják az üzenetet kisebb méretű csomagokra. Ezeket a csomagokat egyenként, mint önálló információt küldik el a már megismert módon. Minden csomagküldés előtt egy hálózatvizsgálat történik, amelynek során megkeresik a leggyorsabb, vagy a legrövidebb útvonalat. Minden csomag más és más úton halad, az érkezési sorrend más lehet, mint az elküldési sorrend volt. Annak érdekében, hogy a vevő képes legyen az eredeti üzenetet összeállítani, minden csomagba be kell építeni azt, hogy melyik üzenet hányadik csomagja. A megoldás előnye, hogy nem igényel nagy átmeneti tároló helyet, a hátránya, hogy bármelyik csomag megsérül, vagy elveszik, nem lehet az eredeti üzenetet összeállítani. A csomagkapcsolás működése a 15. ábrán követhető végig.

15. ábra. A csomagkapcsolás működése

• A harmadik módszer az előzőekhez képest alapvetően eltérő logika alapján működik. Ebben az esetben a vonalat nem konkrétan egy adóhoz és egy vevőhöz rendeljük hozzá, hanem az állomások a kommunikáció szükséglete alapján jutnak hozzá. Ezt a megoldást nevezik vonalkapcsolásnak. Abban az esetben, ha adatátvitelre van szükség, kialakítanak egy olyan vonalat, amely a vevő és az adó pont-pont kapcsolatnak érzékel. A vonal kialakítása kapcsolóközpontok által hajtódik végre. A kommunikáció végén a vonal bontásra kerül. Ezt a módszert szemlélteti a 16. ábra.

16. ábra. A vonalkapcsolás működése

Tegyük fel, hogy az A és a V hoszt között kell információtovábbítást elvégezni. Az A állomás jelzi az 1-es vagy a 2-es állomásnak, hogy kapcsolatot szeretne kialakítani a V jelzésűvel. Ha az 1-es állomás szabad, akkor az létrehoz egy kapcsolatot az A hoszttal. Ezt követően a következő szinten történik meg a kérelem. Látható az ábrán, hogy az 1-es csak a 4-essel áll kapcsolatban. Amikor képes ez a két állomás kapcsolatot létrehozni, akkor elvégzik ezt a műveletet. Gyakorlatilag ebben az esetben már az A és a 4-es állomás között van pont-pont kapcsolatot. A 4-es már közvetlen kapcsolatban áll a V végponttal, amikor az kész a kapcsolat kialakítására, létrejön a kapcsolat, de ezzel tulajdonképpen már az A és a V hoszt között alakult ki a kapcsolat. Miután ez létrejött, a V állomás nyugtajelet küld a közbenső hosztok segítségével az A-nak, amire az megkezdi az adatátvitelt. Ennek a műveletnek a befejezése után a vonalat bontani kell annak érdekében, hogy a hosztok közötti vonalak más számára is hozzáférhetők legyenek. A továbbiakban nézzük meg, hogy milyen fizikai átviteli közegeket használnak a gyakorlatban, illetve ezek milyen tulajdonságokkal rendelkeznek.
 

Fizikai átviteli közegek

A jelek átvitelére kisebb távolságokon egymás mellett futó, párhuzamos kábeleket is használhatnak, de nagyobb távolságokon és nagyobb sebesség esetében ezek antennaként funkcionálnak, tehát összeszedik a környezeti zavarjeleket, valamint hasonlókat sugároznak. Annak érdekében, hogy ez ne következhessen be, olyan megoldást kell választani, ami kiküszöböli ezt. A gyakorlatban két villamos és egy optikai jeltovábbítót használnak. Természetesen beszélhetnénk a vezeték nélküli átviteli lehetőségekről, azonban ez már meghaladja a cikksorozat kereteit.

Koaxiális kábel

A koaxiális kábel sokáig szinte egyeduralkodó volt a számítógéphálózatok terén, a kisszámú (5-nél kevesebb) hosztot tartalmazó rendszerekben még ma is az.

A koaxiális kábel felépítése a 17. ábrán szemügyre vehető. Látható, hogy a legbelső szinten egy vezető ér húzódik, ezt nevezik melegérnek. Ennek anyaga lehet tömör, vagy sodrott. A tömör jobb paraméterekkel rendelkezik, viszont a szerelhetősége a merev belső ér miatt nehezebb. A melegér körül egy néhány mm falvastagságú szigetelőanyag található. Erre készítik el a kábel hidegvezetőjeként szolgáló árnyékolást. Ennek kialakítása az olcsóbb típusokban alumíniumfóliából, a jobb minőségűben sodrott hálóból áll. Az árnyékoló harisnyán elhelyeznek még egy szigetelő réteget, amely a külső környezeti határok ellen véd. A környezet zavarainak a kiküszöbölését lehet fokozni úgy, hogy az árnyékolást két rétegben készítjük el. Ezt a technikát elsősorban olyan helyeken alkalmazzák, ahol a jelvezetékek fokozattan ki vannak téve a környezet zavarainak.

17. ábra. A koaxiális vezeték felépítése

A koaxiális kábel minőségét (jóságát) három paraméter határozza meg, ezek pedig a szerkezeti felépítéstől függenek:

• A késleltetési idő a kábel szigetelésének a dielektromos állandójától függ.
• A csillapítás a kábel ohmos ellenállásából, a dielektrikumon belül keletkező és a sugárzás okozta veszteségekből tevődik össze.
• A hullámimpedancia (Z0) általában 50 és 75W értékű, a vastagkoax 93W-os.

A tömör belső erű kábel késleltetése és a csillapítása kisebb, mint a több fémszálból összefonotté, viszont jóval merevebb is.

A koaxiális kábeleknek két fő típusát különböztetjük meg:

• Szélessávú koaxiális kábelek analóg átvitelt tesznek lehetővé a televízió sugárzás jeleinek továbbítására kialakított kábelrendszeren (TVNET). A kábelek tipikusan alkalmasak 300-500 MHz-es jelek átvitelére akár 100 km távolságba is. Ahhoz, hogy a kábelt használhassuk, a számítógépből kikerülő digitális jeleket át kell alakítani analóg jelekké, majd a fogadó oldalon el kell végezni a konverziót az ellenkező irányba. A szélessávú koaxiális kábelek sávszélessége akár GHz-es jelek átvitelét is lehetővé teszik. Ez a sávszélesség nagyon nagy, ezért ezekben a rendszerekben a vonalat több, kisebb sávszélességű csatornára osztják, amelyeken egymástól független információátvitel valósulhat meg. Ez a már ismertetett frekvenciaosztásos multiplexelés.
• Alapsávú koaxiális kábelt a digitális adatátvitelben alkalmaznak előszeretettel. Két további típusra bonthatók, a vékony és a vastag koaxiális kábelre. A vékony koaxot az Ethernet hálózatokban alkalmazzák, hullámimpedanciája legtöbbször 50 Ohm, de előfordulhat 75 Ohmos változatban is. A jellemző adatátviteli sebesség 100 Mbit/s 1 km-es szakaszon. Amennyiben a távolság kisebb, a sebesség növelhető és ez fordítva is igaz. A sebesség és a távolság között a kapcsolat nem lineáris. Ez azt jelenti, hogy ha a távolságot megduplázzuk, akkor nem feleakkora lehet a maximális sebesség, hanem kisebb. A vékonykoaxot BNC (Bayone-Neil-Councelman) csatlakozókkal szerelik, ami lehet vagy csavaros vagy sajtolt (krimpelt).
• A vastag koaxiális kábel a nevét onnan kapta, hogy az előzőnél vastagabb, a hullámimpedanciája majdnem duplája, 93 Ohm. A régebbi hálózati protokollokban használták, ma egyre inkább kikerül a piacról. A vastagkoax előnye, hogy a csillapítása kisebb, mint a vékony változaté, emiatt az áthidalható távolságok nagyobbak lehetnek ugyanakkora sebesség mellet. A kábel nehezen szerelhető a merevsége miatt, ezért ahhoz nem BNC, hanem ún. vámpírcsatlakozókat használnak a kapcsolat kialakítására. A nevét a működéséről kapta, mivel szereléskor a sajtolás következtében a szigeteléseket átszúrja és mind az árnyékolással, mind a belső érrel jó fémes kapcsolatot alakít ki.

Csavart érpár (Twisted Pair, TP)

A kábel két szigetelt, egymásra spirálisan felcsavart vezeték. Amennyiben az érpár körül árnyékolás is található, akkor árnyékolt sodrott érpárnak (Shielded Twisted Pair, STP), míg az árnyékolás nélkülit UTP (Unshielded Twisted Pair) kábelnek nevezzük. Mivel a két jelvezeték egymásra van felcsavarva, ezért a jelkisugárzást az egymás ellen hatás miatt minimálisra csökkentik. Minél több az egységnyi hosszra jutó csavarások száma, annál nagyobb sebességig használható a vezeték. Mivel általában nem csak egy szimplex kapcsolatra van szükség, ezért több érpárt fognak össze egy közös szigetelőben. Ezek egymásra, és a külvilágra való hatását tovább lehet csökkenteni, ha a párokat is egymásra csavarják.

A közepes méretű hálózatokban az esetek túlnyomó többségében az UTP kábeleket alkalmazzák, mivel ezek minden jellemzője, valamint az áruk is lehetővé teszi a biztos összeköttetés kialakítását. Az UTP kábeleket több kategóriára osztják, ezek jelátviteli tulajdonságokban és természetesen árban térnek el egymástól. A legelterjedtebb típusokat az alábbi táblázatban foglaljuk össze.
 

Típus	Használati hely
1. kategória	Hangátvitel
2. kategória	4 Mbit/s-os adatvonal
3. kategória	10 Mbit/s-os adatvonal (Ethernet)
4. kategória	20 Mbit/s-os adatvonal
5. kategória	100 Mbit/s-os adatvonal (Fast Ethernet)

Az Ethernet hálózatokban a 3.-5. kategóriájú kábeleket használják. Ezeket összefogták egy csoportba és a 10BaseT névvel látták el. A rendszer két sodrott érpáron működik, az egyik érpár adásra, míg a másik vételre szolgál. Az UTP kábel esetében a megengedett legnagyobb, még erősítés nélkül áthidalható távolság (szegmenshossz) 100 méter. Ezzel a módszerrel pont-pont kapcsolat alakítható ki, több gép esetében csillag topológiával, aminek az előnyeit és hátrányait már az előzőekben ismertettünk.

18. ábra. Az UTP csatlakozók felépítése

A kábel a számítógéphez RJ-45 típusjelzésű csatlakozóval kapcsolódik. Ennek nyolc érintkezője van, tehát a kábelben négy érpárnak kell lennie. A vezetékek megkülönböztetése nehézkes lenne, ezért színkódolást alkalmaznak. Négy különböző színű vezeték van, a maradék négy pedig ezek és a fehér szín keveréke A szabványos színkód a következő táblázatban látható, de természetesen létezhetnek ettől eltérő kódok is. A csatlakozó felépítése a 18. ábrán vehető szemügyre A bekötésre használatos a cross-over kifejezés is, mivel a jelvezetékek keresztbe vannak kötve.
 

Színjelzés	Csatlakozó	Jel neve	Jel neve	Csatlakozó	Színjelzés
Fehér-narancs	1			8	Fehér-narancs
Narancs	2	DTR	DSR	7	Narancs
Fehér-zöld	3	TxD	RxD	6	Fehér-zöld
Zöld	4	GND	GND	4	Zöld
Fehér-Kék	5	GND	GND	5	Fehér-Kék
Kék	6	RxD	TxD	3	Kék
Fehér-Barna	7	DSR	DTR	2	Fehér-Barna
Barna	8			1	Barna

Az RJ-45 típusú csatlakozó bekötése
 
 

A kábelek között találunk vékonyabb és vastagabb, kültéri és beltéri fajtákat is. Ezek tulajdonságaikban eltérhetnek, ami értelemszerűen az árban is tükröződik.
 

Optikai vezeték

Manapság már egyre kiterjedtebben használják, ami kiváló paramétereinek és egyre csökkenő árának köszönhető. Az információ fényimpulzusok formájában terjed egy olyan közegben, ami ezt lehetővé teszi. A közeg lehet a levegő is, azonban ebben az esetben szükséges, hogy az adó és a vevő egymás számára látható legyen. Ez nagyobb távolságok esetében nem megoldható több tényező (a Föld görbülete, tereptárgyak, időjárás, stb.) miatt. A megfelelő választás az optikai szál.

Az fényvezető egy speciális, nagyon vékony cső, aminek a belseje nem üreges, hanem valamilyen speciális anyag tölti ki. Ebben halad a fénysugár. A mag körül helyezkedik el a köpeny, aminek a célja, hogy a fény kilépését a magból megakadályozza. A köpenyen egy lány burkolat található, aminek a szerepe a nagyobb ellenállóság biztosítása a fizikai terhelésekkel szemben. Az egész szálat egy kemény, műanyag burkolat véd a környezet behatásaival szemben. Attól függően, hogy a fény milyen módon halad a csőben, beszélhetünk egy- és többmódusú optikai kábelről. A vezető felépítését a 19. ábrán vehetjük szemügyre. Figyeljük meg, hogy milyen méretekkel rendelkezik a kábel!

19. ábra. Az optikai szál felépítése

A többmódusú kábel esetében a teljes fényvisszaverődés fizikai jelenséget használják fel. Ez kimondja, hogy ha a két közeg törésmutatójának különbsége megfelelő, akkor az erre a felületre eső fény nem lép át a másik közegbe, hanem teljes egészében visszaverődik. A cső anyagának a kiválasztásánál is ezt a szempontot kell figyelembe venni. Ha a paraméterek megfelelőek, akkor létrejön a teljes visszaverődés és a fénysugár gyakorlatilag csillapodás nélkül tud a vezetőben haladni.

Az egymódusú kábel esetében a cső átmérője a fény hullámhosszával megegyező. Ez azért különleges eset, mivel ekkor a fény nem fog ide-oda verődni. Ezzel a módszerrel nagyobb távolság hidalható át erősítés nélkül.

Az optikai kábeleknél nagyon fontos szempont, hogy a vezeték egységnyi hosszon mekkora jelcsillapítással rendelkezik. A csillapítást dB-ben adják meg egységnyi hosszúságra vonatkoztatva (pl.: dB/km).

A fényforrás egy LED, vagy lézer dióda. Ezek az eszközök félvezetők, melyek nagyon jól fókuszálható fényt állítanak elő a rajtuk átfolyó áram erősségétől függő intenzitással (erősséggel). Fényérzékelőként fotótranzisztort alkalmaznak. Ez szintén félvezető, ami a kristályra eső fény erősségétől függő kimeneti jelet állít elő.

Az optikai adatátvitel esetében az áthidalható távolságot a fényveszteség határozza meg, ami három jellemzőnek a függvénye.

A két közeg összeillesztésénél a fény egy része visszaverődik. Ezen segíteni lehet a lehető legpontosabb illesztéssel. Erre a célra ma már rendelkezésre állnak a megfelelő eszközök.

Ugyanezt a hatást okozzák az átviteli közegben lévő szennyeződések is. Ezen a tényen a megfelelő anyagválasztással lehet csökkenteni.

A harmadik veszteség abból adódik, hogy ha fény nem megfelelő szögben érkezik a közeg határfelületére, akkor a fény egy része nem verődik vissza. Ezen az anyagválasztással és a fény hullámhosszának a helyes meghatározásával tudunk segíteni.

Az optikai szál nagyon kényes a fizikai terhelésre. Mivel a kábel nagyon vékony és viszonylag merev, ezért a fizikai megterhelést nehezen viselik. Minden nagyobb, vagy hosszan tartó terhelést más szerkezeti elemnek kell átvennie. Annak érdekében, hogy azért a vezeték kezelhető legyen, a lágy burkolatban a köpenyt és a magot hullámosítva helyezik el. Ez biztosítja a bizonyos szintű nyújthatóságot és a hajlíthatóságot.

Ennél az átviteli közegnél a legproblémásabb és legfontosabb kérdés a jelek be és kicsatolása, amire alapvetően kétféle csatolótípust alkalmaznak.

A passzív illesztő két, az optikai szálra kapcsolódó csatlakozóból áll. Az egyik egy LED-et, míg a másik egy fényérzékelő félvezetőt tartalmaz.

Az aktív illesztő annyiban több, mint a passzív, hogy a vett jeleket átalakítja villamos mennyiséggé, felerősíti, visszaalakítja fényimpulzusokká és újra a közegre kapcsolja.

Az optikai adatátvitel során az információt különböző hullámhosszúságú fényjel hordozza. Könnyű belátni, hogy a kétirányú adatátvitelhez két optikai szál szükséges. Ez gyakorlati problémát nem okoz, mivel a szilárd szigetelőben rendszerint több kábelt fognak össze. Megoldható üzenetszórásos topológia is, mivel léteznek az ehhez szükséges interfészek.

Az optikai szálakat az Ethernet hálózatokban 10BaseF névvel látták el.