網路傳輸媒介百科

深入了解 網路傳輸媒介

網路傳輸媒介是數據在發送方和接收方之間傳輸的物理路徑。本文將詳細比較三種主流的有線傳輸媒介:雙絞線、同軸電纜與光纖。

雙絞線

Twisted Pair Cable

成本低廉
安裝容易
區域網路首選

原理與結構

由兩根具有絕緣保護層的銅導線互相纏繞而成。纏繞的主要目的是為了抵銷電磁干擾 (EMI) 以及減少導線間的串擾 (Crosstalk)。是目前乙太網路 (Ethernet) 最普遍使用的線材。

主要分類 (Shielding)
  • UTP (非遮蔽式): 最常見,無金屬屏蔽層,價格便宜,適合一般家用與辦公室。
  • STP (遮蔽式): 具有金屬網屏蔽,抗干擾能力強,適合工廠或電磁環境複雜處。
常見等級 (Categories)
  • Cat 5e: 支援 1 Gbps,目前基本標準。
  • Cat 6: 支援 10 Gbps (短距離),抗干擾更好。
  • Cat 6a/7: 更高頻寬,用於資料中心。
常見接頭:RJ-45 傳輸介質:銅線 (電訊號)

同軸電纜

Coaxial Cable

抗干擾極佳
傳輸距離中等
常見於有線電視

原理與結構

中心為銅導體,外包絕緣層,再外層是網狀金屬導體(屏蔽層),最外層為塑膠外皮。由於其屏蔽層設計,抗干擾能力優於未遮蔽雙絞線。早期乙太網路曾使用,現多用於有線電視 (Cable TV) 與監控系統。

主要分類
  • 基頻 (Baseband): 用於數位傳輸 (舊式網路),如 RG-58 (50歐姆)。
  • 寬頻 (Broadband): 用於類比傳輸 (有線電視),如 RG-59, RG-6 (75歐姆)。
優缺點分析
  • 優點: 抗干擾能力強,頻寬較雙絞線高。
  • 缺點: 體積較粗,佈線不如雙絞線靈活,成本較高。
常見接頭:BNC, F-type 傳輸介質:銅芯 (電訊號)

光纖

Optical Fiber

速度極快
傳輸距離極長
完全抗電磁干擾

原理與結構

由玻璃或塑膠纖維製成,利用光的全反射 (Total Internal Reflection) 原理傳輸光訊號。因為傳輸的是光而非電,所以完全不受電磁干擾,且訊號衰減極低,適合長距離傳輸。

傳輸模式
  • 單模光纖 (Single-mode): 芯徑細,使用雷射光,傳輸距離最遠 (數十公里),成本高。
  • 多模光纖 (Multi-mode): 芯徑粗,使用LED光,傳輸距離較短,適合大樓內部主幹。
優缺點分析
  • 優點: 頻寬極大,重量輕,安全性高 (難以竊聽)。
  • 缺點: 成本最高,安裝與接合需要專業設備與技術。
常見接頭:ST, SC, LC 傳輸介質:玻璃/塑膠 (光訊號)

綜合比較表

特性 雙絞線 (Twisted Pair) 同軸電纜 (Coaxial) 光纖 (Optical Fiber)
傳輸訊號 電流 電流 光脈衝
傳輸速度 (頻寬) 中高 (1Gbps - 10Gbps) 極高 (100Gbps+)
傳輸距離 短 (約100公尺) 中 (約200-500公尺) 極長 (數公里至數十公里)
抗干擾能力 (EMI) 低 (UTP) / 中 (STP) 高 (有金屬屏蔽網) 極佳 (完全免疫)
成本 最低 中等 較高 (設備成本高)
安裝難易度 容易 (線材柔軟) 中 (線材較硬) 困難 (需熔接、易折斷)
主要應用 乙太網路 (LAN)、電話線 有線電視 (Cable TV) 網路骨幹、長途通訊