1. 網路傳輸介質介紹 雙絞線（Twisted Pair） 同軸電纜（Coaxial Cable） 光纖（Fiber）
使用電氣訊號傳遞資訊，會因電阻使電氣訊號衰減, 也容易受到干擾, 當傳輸距離長時需要大量的中繼器（repeater）
微波（microwave）使用空氣做介質，會受到載波頻率（carrier frequency）, 天氣的限制
光纖通常用於高頻寬以及長距離的應用，因為其具有低損耗、高容量，不需要太多中繼器，光纖與光纖之間也不會產生串訊（cross-talk）的干擾.
對光纖而言，最嚴重的問題並非訊號的衰減，而是色散問題. 傳輸距離越遠, 色散現象就越嚴重，影響訊號品質。 彎曲也會影響品質, 甚至斷裂, 很難接合.
光波在光纖內衰減的主因有物質吸收、瑞立散射（Rayleigh scattering）、米氏散射（Mie scattering）以及連接器造成的損失。

2. 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。

3. 雙絞線 (2/2) 導線須對絞的原因 大部份的乙太網路（10BaseT或100BaseTX）使用UTP架設
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
絞線可用於數位及類比訊號傳輸，它的頻寬 (bandwidth) 依實際直徑大小與傳輸距離而定。一般在幾公里內，傳輸率可達幾個 Mbps 左右。傳送類比訊號時，約 5～6 公里左右需要加裝訊號放大器 (amplifier)，數位訊號約 2～3 公里需要中繼器 (repeater)。

4. 雙絞線的分類 遮蔽式雙絞線(Shielded Twisted Pair) 無遮蔽式雙絞線 (Unshielded 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。

5. 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 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, 100Mbps, 10Mbps 網路, 155Mbps/622Mbps ATM
某一家的產品規格
CAT 6 UTP: 適用於 1000Mbps 、100Mbps、10Mbps網路, 100Mbps TPPMD、155Mbps ATM、622Mbps ATM
23AWG, No. of Pair=4, impedance (阻抗)=100ohm, Max Mutual capacitance(電容)=17.1nf/1000ft, Max. DC resistance(電阻)=28.6 ohm/1000ft, Attenuation to crosstalk ratio=26.5db/100MHz 或 18.4db/155Mbps 或 7.5db/622Mbps
CAT 5e UTP: 符合EIA/TIA -586-A、 最高500Mhz 測試標準 , 適用於10 Base T (IEEE 802.3) ,100BaseT(IEEE 802.3u) ,100 Vg-Any LAN (IEEE ) ,Token Ring (IEEE 805.5) ,TP-PMD (ANSI X3T9.5) ,100 Mbps CDDI ,ATM 155
24AWG, No. of Pair=4, impedance (阻抗)=0.722/100MHz, 100ohm
實驗一用的 CAT 5e 最高達 350MHz.

6. UTP 接頭規格 10BaseT 與 100BaseT 使用 RJ-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。
買成 10 pin 的接頭的笑話

7. RJ-45插槽
RJ-45 接頭是屬於公接頭，因此必須有RJ-45 母插槽用來連接這些 RJ-45 接頭：

8. 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：

9. 網路卡 RJ-45 插槽腳位定義 Pin 10Base-T/ 100Base-TX 100Base-T4 1 Tx+ D1+
Rx D2+
未用 D3+
未用 D3-
Rx D2-
未用 D4+
未用 D4-
使用相對的 logic 電壓差值做判斷, 所以有Tx+,Tx-

10. 一對一 (Straight-Through) 纜線

11. 扭接 (Crossover) 纜線
網路卡對網路卡、集線器對集線器

12. 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-45 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。

13. 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。
交換式集線器,i.e., switch,會過濾MAC.

14. 曼徹斯特編碼 接收端偵測電纜是否有訊號的變化。 01 代表 1，而 10 代表0。 Idle Preamble Data Idle 11 1 1 1
在曼徹斯特編碼, 每一個位元時間的中間都會有電位轉換, 01 代表 1, 而 10 代表0.
Collision detection 是在檢查收發器上的訊號強度是否超過單一收發器所能產生的最大電壓, 若超過, 就當作是 collision.
carrier sense 載波感測: 接收端偵測 cable 上是否有 signal transition 訊號變化. 0V
-0.225V
-1.825V
Ethernet Coaxial Cable 上的訊號 – 曼徹斯特編碼

15. Power and Ethernet Power over Ethernet
Ethernet over Power / Powerline Ethernet
Global-Link
Wireless AP, PoE
Power over Ethernet (PoE) 是利用剩下的 4 根線傳送 power, 這是IEEE 802.3af的國際標準. 依據 802.3af的標準, PoE 輸出是 48V DC, 至於傳送距離就是Ethernet 的100m限制, 可能因為Ethernet的限制, 所以定100m. 舊的HUB無法支援 PoE, 要買有支援PoE HUB 才能使用.
PoE has been approved on June 12, 2003, by the Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).
Using the essential Category 5 Ethernet cabling with the Power Over Ethernet Injector/Splitter kit, deliver the Ethernet data and DC power to any Ethernet device using 5VDC power. The kit is designed following the IEEE802.3af specifications and standards.
Ethernet over Power 利用 power line 也可以傳送 Ethernet 封包.
Almost simultaneously, we all looked up and noticed the lamps hanging from the wooden rafters. What if you could house an AP in a package the size of a large lightbulb, and install it in an existing light socket? This seemed like a good idea, but how would you get network access to it without running CAT5 to the socket? Easy: Powerline Ethernet. Light and Ethernet can work independent.
With the recent release of the Siemens‘ SpeedStream series, such an insane, caffeine-induced idea as an AP in a lightbulb might be a possibility. The brilliant bit is that the wireless network bridges directly to the AC power, so a standard Powerline Ethernet adapter anywhere on the same power circuit can provide Internet access to as many APs as you care to plug in.
SparkLAN Communications
hacks.oreilly.com: light + Powerline WLAN AP

16. 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

17. 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 BNC 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。

18. Data Terminal Equipment
10 Base2 BNC接頭
Standard BNC 'T'
Thin
RG58A/U
Coax
DTE
Data Terminal Equipment

19. 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

20. 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) 。

21. Data Terminal Equipment
10 Base5 AUI接頭
Thick
Ethernet
Coax
Transceiver
15 Pin
D Connector
Transceiver
Drop Cable
DTE
Data Terminal Equipment

22. 粗同軸電纜切面
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。

23. A Hybrid Ethernet/Cheapnet System
Computer
Storage
10Base5 Bus Topology T T
Repeater T T
Disk
Printer PC
Workstation
10Base2 Bus Topology

24. 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
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
　 　

25. 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。

26. 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。
Idle
Preamble
Data
Idle
在曼徹斯特編碼, 每一個位元時間的中間都會有電位轉換, 01 代表 1, 而 10 代表0.
Collision detection 是在檢查收發器上的訊號強度是否超過單一收發器所能產生的最大電壓, 若超過, 就當作是 collision.
carrier sense 載波感測: 接收端偵測 cable 上是否有 signal transition 訊號變化. 1 1 1 1 1 0V
-0.225V
-1.825V
Ethernet Coaxial Cable 上的訊號 – 曼徹斯特編碼

27. 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。
10-110MHz transfer channel
10 MHz
這是 75 ohm 的 coaxial cable.
carrier detection: 接收端感測 cable 上是否有調變過的載波出現
collision detection: 將傳送出去的 frame 與接收到的 frame 做 bit-by-bit 的比較.
25 MHz
55 MHz
Broadband
同軸電纜
300MHz
MHz receive channel
210 MHz
240 MHz
310 MHz

28. 光纖（Fiber Optical） 利用光的反射原理傳送光波 光在光纖的材質衰減少、不受電磁波干擾、體積小、重量輕
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
                         
一般我們會想用 Fiber 用於傳輸 data, ex: UFO communications (聯合光纖) 的 Fiber Optic Adapter –Data.
Fiber 的傳輸設備也可以特別設計成傳送 voice, i.e., 類似 VoIP gateway, Fiber Optic Adapter –Voice.
這是一個 4 芯的室外光纖
光纖纜線包含一個核心（core），纖殼（cladding）以及外層的保護被覆（protective coating）。核心與折射率（refractive index）較高的纖殼通常用高品質的矽石玻璃（silica glass）製成，但是也有使用塑膠作為材質的光纖。因為光纖的外層有經過紫外線固化後的壓克力（acrylate）被覆，可以如銅纜一樣埋藏於地下，不需要太多維護費用。
現在一般所用的標準金屬電纜，若十八條集成一束，則其直徑約有八公分，而將一千條光纖綁成一束，則其徑也不過約七公分而己。
一般室外光纖包覆黑色外皮, 還會外加如鋁等金屬的粗線, 以增加光纖的強軔度.
4 芯的室外光纖

29. 光纖傳送系統 傳送器 接收器 光訊號連接器 類比或數位訊號 類比或數位訊號 電子驅動器 光偵測器 電子接收器 光源 電子訊號連接器 光纖
長距離(超過UTP的極限範圍)或網路距離要達到100公里，光纖網路是最穩定的方式。
光纖網路除光纖外，光纖轉換器是必要的設備，利用光纖轉換器轉成光纖傳送, multi-mode光纖網路距離可達2公里，single-mode光纖網路距離可達30公里
光接收器的主要元件是光偵測器（photodetector），利用光電效應將入射的光訊號轉為電訊號。
電子訊號連接器 光纖

30. 單模光纖（Single-Mode Fiber）
單模光纖佈線距離達1-15㎞
保護外皮
折射率較低的物質 光纖
減少模間色散的方式是減少核心的直徑,直到光纖僅能有效地傳送一個模態,單模光纖有一個非常小的核心直徑僅5~10μm,標準的纖衣直徑為125 μ m.典型光纖物理特性
單模光纖比較貴, 通常用於通訊用途.
非常的脆, 用手就可折段光纖.
海底電攬的光纖通常會因為被鯊魚咬, 海水腐蝕, 被拖網魚船的人割斷而中斷.
一般路地的光纖也會因為地鼠咬食而損毀.
發射光源Laser
接收光源

31. 多模光纖（Multi-Mode Fiber）
多模光纖佈線距離約1-2㎞
外被覆
光纖纜線
強化彎曲物
光纖 (外層為緊被覆)
保護外皮
折射率較低的物質
光纖可以是單芯, 2,4,8,12,24 48芯, 看廠商設計.
光纖內部設計方式因室內用, 室外用, 單芯多芯而多有所不同, 請看廠商的資料.
級射率多模光纖是最簡單的型式,核心直徑由10~970μm都有,包含玻璃,膠套矽光纖,塑膠光纖結構,雖然級射率光纖在高頻寬及低損耗上不是最有效,但是最廣範被使用的光纖. 級射率多模光纖最大的缺點是因光纖不同模態的路徑長度變化造成的模間色散. 級射率多模光纖的模間色散為15~30ns/km
漸變折射率多模光纖是減少模間色散的另一種方式,核心有無數中心層玻璃,類似樹木的年輪,由中心軸核心向外每一連續層有較低的折射率. 漸變折射率多模光纖的模間色散為1ns/km或更少
光纖核心
發射光源 LED
接收光源