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13/100 第2周：網路傳輸媒介與技術
13. 以太網雙絞線與布線標準 🪢
UTP/STP 類別與接線規範！
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🎯 單元導讀
在區域網路與企業機房中，雙絞線（Twisted Pair Cable） 是最常見的有線傳輸媒介：
• 兩條絕緣銅線絞合在一起，降低雜訊與干擾。
• 連接網路設備（交換器、路由器、終端）形成高速乙太網路。
沒有標準化的雙絞線與端接，網路速度與穩定性會大打折扣。
👉 一句話：雙絞線是乙太網路的毛細血管，布線規範決定品質。
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🧠 一、雙絞線的核心概念
1️⃣ UTP 與 STP
• UTP（Unshielded Twisted Pair）無屏蔽雙絞線：價格低、施工方便、常用於辦公室與一般網路。
• STP（Shielded Twisted Pair）屏蔽雙絞線：多一層金屬屏蔽，抗干擾能力強、適合電磁環境複雜或高速應用。
2️⃣ 類別（Category）與頻寬能力
• Cat5e：支援 1 Gbps @ 100 MHz。
• Cat6：支援 1 Gbps @ 250 MHz（短距離可達 10 Gbps）。
• Cat6A：支援 10 Gbps @ 500 MHz。
• Cat7：支援 10 Gbps @ 600 MHz 並有更強屏蔽。
→ 類別越高，頻寬與速率越大，但成本與施工要求也越高。
3️⃣ 常見干擾指標
• 串音（NEXT/FEXT）：線對間相互干擾。
• 衰減：距離越長、訊號越弱。
• 屏蔽：減少外部電磁干擾。
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🧠 二、布線與端接標準
1️⃣ TIA/EIA 與 ISO 規範
• 美國 TIA/EIA-568 與國際 ISO/IEC 11801 定義了雙絞線布線標準。
2️⃣ 接線方式
• T568A 與 T568B：定義雙絞線 8 芯顏色與端接順序。
• 兩端同一標準為「直通線」（Straight-Through），一端 A 一端 B 為「交叉線」（Crossover）。
3️⃣ 施工要點
• 維持扭絞長度到接頭附近，減少串音。
• 控制線長（一般不超過 100 公尺）。
• 標籤清楚、留檢測餘裕。
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💻 三、ASCII 示意圖
1️⃣ UTP vs STP
UTP: (絞合銅線)
──╱╲──
──╱╲──
STP: (外有屏蔽層)
╔══════╗
║╱╲╱╲╱╲║ ← 銅線
╚══════╝ ← 屏蔽層
2️⃣ T568A/B 接線順序（簡化示例）
RJ45 接頭
┌────────┐
│G/W G O/W B │ (A)
│B/W O Br/W Br │
└────────┘
→ 保持正確顏色順序才能達標速率
這個圖示用 ASCII 把兩個重點畫出來：上半部對比了 UTP 和 STP，UTP 是只有絞合銅線、沒有額外屏蔽層的雙絞線，施工簡單、成本低；STP 外面多了一層屏蔽層，可以減少外部干擾、提升抗噪性能，適合高干擾環境。下半部則用簡化顏色標示 RJ45 T568A/B 接線順序，提醒在壓接網路線時必須按照正確顏色排列，才能確保網路符合標準並達到預期速率與穩定性。
👉 說明：
• UTP = 常規辦公室。
• STP = 高干擾、高速環境。
• T568A/B = 確保一致性，避免接錯。
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🧩 四、模擬題
1️⃣ 專業題
請比較 UTP 與 STP 在抗干擾能力與成本上的差異，並說明各自適用場景。
• 抗干擾能力：
o UTP (Unshielded Twisted Pair)：沒有屏蔽層，主要靠雙絞結構抵消電磁干擾，抗干擾能力中等。
o STP (Shielded Twisted Pair)：在雙絞線外加金屬屏蔽層，可顯著降低外部電磁干擾與串擾，抗干擾能力高。
• 成本：
o UTP 成本低、線材與模組便宜、施工簡單。
o STP 線材、接頭和安裝成本高，施工需接地，維護較複雜。
• 適用場景：
o UTP：辦公室、家庭網路、低干擾環境、成本敏感專案。
o STP：工廠、醫療、電梯機房、高電磁干擾環境或高頻寬傳輸需求。
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2️⃣ 應用題
若要在一棟新建的 10Gbps 資料中心佈線，你會選擇哪一類別的雙絞線？理由是什麼？
• 建議選擇 Cat6a（Category 6A）UTP 或 STP。
o Cat6a 可支援 10Gbps、最遠100米，相較Cat6更能抑制串擾，符合資料中心需求；
o 若資料中心環境干擾不大且希望施工維護簡便、降低成本，可選 Cat6a UTP；
o 若伺服器/電力設備密集、電磁干擾大，可選 Cat6a STP 提升抗干擾。
結論：Cat6a 是目前10Gbps的標準選擇，成本、性能與成熟度兼顧。
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3️⃣ 情境題
在現場測試發現網速達不到標稱值，可能是哪三個施工細節出了問題？你會如何排查？
• 可能的三個施工細節問題：
1. 接線順序錯誤：RJ45壓接未按T568A/B正確顏色排列，導致對絞錯亂、串擾增大。
2. 線材彎折或過長：雙絞線過度彎折、拉扯或超過標準長度（>100m）導致衰減上升。
3. 屏蔽與接地不良（對STP而言）：屏蔽層未正確接地或兩端接法不同，反而變成天線導致干擾。
• 排查方法：
o 使用 網路線測試儀/Fluke測試儀檢查線序與對絞完整性；
o 用 OTDR或電纜認證儀檢測線長、衰減、NEXT/Alien Crosstalk；
o 確認 屏蔽層接地與配線架/模組安裝正確，必要時重壓接或更換線材。
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✅ 五、小結與啟示
• UTP：無屏蔽、成本低、適合一般環境。
• STP：屏蔽佳、抗干擾、適合高速或高電磁干擾場所。
• Cat 類別：越高頻寬越大，對施工與成本要求更高。
• T568A/B 標準：確保端接一致，速度穩定。
👉 一句話總結：雙絞線雖看似普通，但類別、屏蔽與端接決定了乙太網路的穩定與速度。
