實體層與傳輸媒介

雙絞線(twisted-pair cabling)

剝開一條乙太網路線,你會發現裡頭不是鬆散的線芯,而是一對對沿著全長彼此輕輕扭絞的銅線。那個扭絞不是裝飾——它正是重點所在。雙絞線把訊號以兩條線之間的差值來承載,而把這一對扭起來,會讓外界干擾幾乎平均地打在兩條線上,於是當接收端只看差值時就抵銷掉了。

機制如下。發射端把訊號以一對線兩條之間的電壓差送出(這叫平衡式或差動式訊號)。附近馬達或電力線造成的任何電氣雜訊,傾向在兩條線上感應出相同的不要電壓,因為它們並肩而行、而扭絞不斷交換它們的位置。接收端把一條線減去另一條;訊號(在兩條線上相反)存活下來,而共模雜訊(兩條相等)抵銷到趨近於零。更緊密、更均勻的扭絞能抗更多雜訊、支援更高資料率,這就是纜線等級往上爬的原因:Cat 5e 供 1 Gbps,Cat 6 與 Cat 6a 在較短距離供 10 Gbps。

雙絞線是區域網路與電話線的主力,因為它便宜、柔軟、易於端接,但它是導引式媒介中最易衰減的,這也是為什麼銅線上的乙太網路每段限制在約 100 公尺。無遮蔽雙絞線(UTP)只靠扭絞;遮蔽雙絞線(STP)加上金屬箔以對付較吵雜的環境。超過那 100 公尺、或電氣雜訊嚴重之處,就由光纖接手。

把一條長長的延長線擺在你的 Cat 6 纜線旁邊,10 Gbps 連結仍能運作:扭絞使延長線的 50 Hz 嗡聲幾乎一模一樣地出現在每對的兩條線上,而差動接收端把它減掉。

扭絞把干擾變成差動接收端可抵銷的共模雜訊。

遮蔽越多不見得越好。光靠扭絞,UTP 在一般乙太網路上就表現極佳;STP 較貴、較硬,只有在真正吵雜的工業環境才划算,而且還必須正確接地,否則可能更糟。

又称
UTPSTPCat 5eCat 6雙絞銅線