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DAY 7
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自我挑戰組

網路概論-30天學習日誌系列 第 7

[Day7] 網路傳輸媒介-1

雙絞線(Twisted Pair)

由多組兩兩互相絕緣的導線按照一定的規範互相纏繞(以順時針方向進行纏繞,一般稱為對絞。)在一起所製成的一種通用配線;過去主要的用途為傳輸類比訊號(Analog Signal),目前則用以傳遞數位訊號(Digital Signal)(包含多重資訊,例如:表示已經數位化的離散時間訊號(Discrete-Time Signal)或是表示數位系統中的波形訊號)為主。
有時候會在纜線之外包覆一層金屬遮蔽層,這種纜線稱之為遮蔽式纜線(ShieldedTwisted Pair, STP)(通常會在配置記號環網路時使用,較不常見)。較常使用的是不具有金屬遮蔽層的無遮蔽式雙絞線(UnshieldedTwisted Pair, UTP),通常被大量運用在10BaseT的星狀網路拓樸中。
因為會牽涉到電磁的傳輸原理,所以這類型的絞線需要對絞。一般而言,電磁訊號在傳輸時都會衍生一個「電生磁,磁生電」的問題,再加上雙絞線中的銅線彼此距離很近,當訊號在裡面進行傳輸時,便會產生 電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI) 的現象,在這個領域我們稱之為 串音(Cross Talk) (串音現象屬於自然界中永遠存在的一種狀態,只能透過一些方式來降低這類現象的產生,避免因為串音造成訊號在傳輸上衰減過於嚴重,並無法透過任何方式讓它消失。)。
纜線間對絞的主要目的就是要抵消纜線上所產生的磁場效應,降低串音所造成的傳輸訊號衰退問題,對絞的程度越高,串音現象的改善也會越明顯,傳輸效果更好,但相對地也會需要較高的成本支出。因為較為便宜、容易被取得與安裝,這種類型的纜線在使用上也最為普遍。
在實際的運用上,會依據不同的使用環境與成本考量下選用不同等級的雙絞纜線。

同軸電纜線(Coaxial Cable)

一般纜線使用普及率僅次於雙絞線的傳輸媒介,能容許傳輸的頻率範圍較大,價格也較為昂貴。
它的中心會包含一個銅製金屬導線(Inner Conductor),外面包覆一層塑膠絕緣保護外皮(Protective Jacket),通常是由 聚氯乙烯(PVC) 或是 鐵氟龍(Teflon) 組成,主要用於保護內部中心的導體,避免因為受潮或是其他因素導致毀損。通常在上述兩層中間還會有一層金屬導體 綱狀層(Outer Conductor) ,主要是用來做為接地處理與遮蔽電磁波訊號對內部訊號傳輸導層的干擾。
纜線的粗細與承載的訊號傳遞的距離及費用成正比;在佈線上,可彎曲度較不具彈性。
在乙太網路中使用同軸電纜佈線,分為以下兩個類型:

  • 粗乙太網路(Thick Ethernet)
    屬於原始的同軸電纜佈線格式,也被稱為Thicknet。這種乙太網路內,工作站節點會透過一個穿刺分接器(Vampire Tap)夾在主要的纜線上,再透過一個1.5-pin的DIX或N系列接頭(N-series Connector)接頭將工作站與外部傳訊裝置連接在一起。
  • 細乙太網路(Thin Ethernet)
    也稱作Thinnet。這種乙太網路纜線與工作站間的連接是使用BNC(BayonetNaur Connector)接頭。

✩Tip. 訊號的反彈現象
同軸電纜線由於使用絕緣包覆外皮來抵擋,可能產生 電磁干擾射頻干擾(Radio Frequency Interference, RFI) 。在同軸電纜線裡,電子訊號會沿著纜線一路傳遞開來,當訊號尚未抵達目的地時,訊號可能會沿著原路反彈回來,便產生 回音(Echo) 現象。為了避免這種問題的發生,通常會在纜線的兩端安裝一個終端器(Terminator)來負責吸收掉不需要的回音。
終端器的安裝需要慎防 接地迴圈(Ground Loop) (將兩個終端器都做為接地時所產生的現象。)的產生,在安裝時最好將其中一個終端器安裝在電源供應器的某一個螺絲釘上,就可以防止這個問題了。


本日結論

過去雙絞線主要的用途是傳輸類比訊號,目前則是以傳輸數位訊號為主。同軸電纜線的使用普及率雖次於雙絞線,但它容許的傳輸頻率範圍較大,當然價格也較為昂貴,乙太網路便是採用這種纜線。
學習重點:雙絞線、同軸電纜線。


來源:楊振和(2011)。《網路概論第二版》。松崗資產管理股份有限公司


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