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1997 Yen-Yuan Chiang 1 YYC YYC YYC YYC YYC YYC YYC 網網網網網網網網 網網網Twisted Pair 網網網網Coaxial Cable 網網Fiber

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網路傳輸介質介紹 雙絞線( Twisted Pair ) 同軸電纜( Coaxial Cable ) 光纖( Fiber )

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雙絞線 (1/2)

四對成對的絞在一起、不同顏色的線藍 / 白藍、棕 / 白棕絞線對絞次數每英吋約 3次

橙 / 白橙、綠 / 白綠絞線對絞次數每英吋約4 次有比較好的抗雜訊能力,因此網路壓線時,建議使用這兩對線。

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雙絞線 (2/2)

導線須對絞的原因把正信號和負信號對絞,則兩者產生之磁場互相抵消,以減少雜音 (Noise) 、串音 ( Cross Talk ) 等干擾。

大部份的乙太網路( 10BaseT 或 100BaseTX )使用 UTP 架設價格低廉、安裝容易

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雙絞線的分類 遮蔽式雙絞線 (Shielded Twisted Pair)

對絞線多了一層金屬遮蔽物,外帶多加了一條接地銅線,有較好的防止雜訊電磁波干擾能力,價格較為昂貴,安裝比較困難

無遮蔽式雙絞線 (Unshielded Twisted Pair)沒有金屬遮蔽物,防干擾 能力較差,但價格與安裝上之優勢,因此受到廣泛採用,現在一般人提到雙絞線大多泛指無遮蔽式 雙絞線。

UTP 的中心導線一般較常見的是 24 AWG 的單心銅線。 AWG 全名 American Wire Gauge ,表示銅線的直徑,一 般是 22 到 26 AWG 。

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UTP 的標準 EIA/TIA-568 定義 UTP 纜線標準,分為 5 種 Category : Category 1 :速率 1~2 Mbps Category 2 :速率 1~2 Mbps ,用於語音 Category 3 :速率 16 Mbps ,用於 10BaseT 及 4Mbps

Token Ring Category 4 :速率 20 Mbps ,用於 10BaseT 及 16Mbps

Token Ring Category 5 :速率 100 Mbps ,用於 Fast Ethernet Category 5e: 速率 100 Mbps ,用於 Fast Ethernet Category 6: 速率 1Gbps ,用於 Gigabit Ethernet, 100Mbp

s, 10Mbps 網路 , 155Mbps/622Mbps ATM

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UTP 接頭規格 10BaseT 與 100BaseT 使用 R

J-45 接頭 一般的 RJ-45 接頭是屬於 8P8C

8P 是 8 個 Position 也就是 8 個槽8C 是 8 個鍍金接點

10BaseT 與 100BaseTX 在實際應用上只用到兩對線,另外兩對線可以作為電話線、傳真機等資訊整合使用。

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RJ-45 插槽 RJ-45 接頭是屬於公接頭,因此必須有 R

J-45 母插槽用來連接這些 RJ-45 接頭:

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EIA/TIA-568 接頭標準 目前大多使用 EIA/TIA-568B 接頭規格,

它的腳位排列順序為白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕:

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網路卡 RJ-45 插槽腳位定義 Pin 10Base-T/ 100Base-TX 100Base-T4

1 Tx+ D1+ 2 Tx- D1- 3 Rx+ D2+ 4 未用 D3+ 5 未用 D3- 6 Rx- D2- 7 未用 D4+

8 未用 D4-

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一對一 (Straight-Through) 纜線

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扭接 (Crossover) 纜線 網路卡對網路卡、集線器對集線器

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RJ-45 插槽腳位的定義( 1/2 ) 10Base-T 與 100Base-TX 網路卡插槽腳位定義相同, 僅使用 1 、 2 與 3 、 6 兩對腳

100BaseT4 網路卡則 4 組腳位都有用到 10Base-T 與 100Base-TX 集線器上的 RJ-4

5 插槽的腳位定義與網路卡定義相反Pin1 為 Rx+ 、 Pin2 為 Rx- 、 Pin3 為 Tx+ 、 Pin6 為 Tx-

在連接集線器與網路卡等裝置時,必須使用一對一 (Straight-Through) 纜線,如此傳輸端連接到接收端,才能符合通訊原則。

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RJ-45 插槽腳位的定義( 2/2 ) 交換式集線器上的 RJ-45 插槽的腳位定義,大多與網路卡相同,或是提供兩種腳位的 RJ-45 插槽。

因此無論網路什麼裝置,在連接雙絞線時必須考慮兩端裝置 RJ-45 插槽的腳位定義,以便決定使用一對一 (Straight-Through) 或是扭接 (Crossover) 的纜線,以符合通訊原則。

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曼徹斯特編碼 接收端偵測電纜是否有訊號的變化。 01 代表 1 ,而 10 代表 0 。

1 0 1 1 1 1 0 00

-1.825V

-0.225V0V

Idle Preamble Data Idle

Ethernet Coaxial Cable 上的訊號 – 曼徹斯特編碼

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Power and Ethernet

Power over Ethernet Ethernet over Power / Powerline Ethernet

hacks.oreilly.com: light + Powerline WLAN AP SparkLAN Communications

Global-Link

Wireless AP, PoE

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同軸電纜 用於電腦網路傳送資料的同軸電纜( Coaxial

Cable ) 可分為細同軸電纜及粗同軸電纜

都屬於 Bus 拓樸。 都屬於 Narrow Band 的傳輸模式。Cable 的兩端都需要 50 歐姆終端電阻 (Terminator)

用來終止電器信號,以免產生反射信號而干擾正常信號傳遞。

細同軸電纜使用的導線為 RG-58A/U 粗同軸電纜使用的導線是 RG-11A/U

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細同軸電纜 使用於 10Base2 又稱細線 Ethernet 細同軸電纜工作站的連接是透過 T 型 B

NC 接頭連接工作站 ,接頭可分成鍍金針頭 、金屬套頭與金屬套管 3 個部份。

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10 Base2 BNC 接頭

DTEData Terminal Equipment

ThinRG58A/UCoax

Standard BNC 'T'

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細同軸電纜切面 細同軸電纜由內而外分成( 1 )中央銅線、

( 2 )塑膠絕緣體、( 3 )導體網、( 4 )外皮等四層:

外皮通常是黑色的

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粗同軸電纜 使用於 10Base5 粗線Ethernet 粗同軸電纜則須使用 TAP 掛上同軸電纜,TAP 可分為軌道型及改良型,TAP 除了一端用探針連上纜線, 另一端則連上收發器 (Transceiver) 。

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10 Base5 AUI 接頭

Transceiver

DTEData Terminal Equipment

ThickEthernetCoax

15 PinD Connector

TransceiverDrop Cable

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粗同軸電纜構造,由內而外可分為中央銅線塑膠絕緣體、鋁箔、導體網、鋁箔、導體網、外皮等七層

黃色纜線 使用 N 型終端電阻。

粗同軸電纜切面

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A Hybrid Ethernet/Cheapnet System

T T

Computer

Repeater

PCPrinterDisk

T

Workstation

T

Storage

10Base2 Bus Topology

10Base5 Bus Topology

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網路傳輸介質比較細同軸電纜 粗同軸電纜 UTP

最大長度 185M 500M 100M

規格 10Base2 10Base5 10Base-T/ 100Base-TX

可連接節點數 30 100 --

節點間最小距離 0.5M 2.5M --

網路拓樸 Bus Bus Star

網路卡連接 BNC AUI RJ-45

優點 安裝容易、支援頻寬較高

傳遞距離長、支援頻寬較高

價格低廉、安裝容易、

缺點 維護不易、易遭竊聽 安裝較困難 易受干擾

  

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CATV 同軸電纜 CATV 使用的導線是 RG-59 A/U 。 Cable 的兩端都需要 75 歐姆終端電阻。

(Terminator) 電氣特性適用於寬頻 (Broadband) ,透過同軸電纜可以使用相當多,頻道傳輸距離較遠,細纜 185M ,粗纜可達 500M 。

缺點:接頭容易氧化造成接觸不良、網路除錯不易、一個接頭或終端電阻問題可能造成整個區段網路問題。

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基頻傳送技術 Baseband

將訊號以原有型式傳送。 對 LAN 而言,意味以數位訊號傳送,只有一個頻道。

接收端偵測電纜是否有訊號的變化。

1 0 1 1 1 1 0 00

-1.825V

-0.225V0V

Idle Preamble Data Idle

Ethernet Coaxial Cable 上的訊號 – 曼徹斯特編碼

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寬頻傳送技術 Broadband

將頻寬切割成許多個頻道。 必需做 Modulation 及 Demodulation 。 以類比訊號傳送。 接收端偵測電纜是否有調變過的載波。

Broadband

同軸電纜 300MHz

10 MHz25 MHz

55 MHz

310 MHz240 MHz

210 MHz

10-110MHz transfer channel

175-310MHz receive channel

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光纖( Fiber Optical)利用光的反射原理傳送光波

單模( Single-Mode)光纖多模(Multi-Mode)光纖

光在光纖的材質衰減少、不受電磁波干擾、體積小、重量輕

傳輸距離遠、位元錯誤比率低 屬於點對點、單工的網路 成本高、適用於骨幹網路

4 芯的室外光纖

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光纖傳送系統

類比或數位訊號

類比或數位訊號

電子訊號連接器

光訊號連接器

傳送器 接收器

光纖

電子接收器

電子驅動器

光偵測器

光源

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單模光纖( Single-Mode Fiber)

發射光源Laser

接收光源

保護外皮 折射率較低的物質光纖

單模光纖佈線距離達 1-15㎞

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多模光纖(Multi-Mode Fiber)

發射光源 LED

接收光源

保護外皮

強化彎曲物

折射率較低的物質

光纖 ( 外層為緊被覆)

多模光纖佈線距離約 1-2㎞

光纖核心

光纖纜線

外被覆