UTPケーブルとは - シールドなしツイストペアケーブル

 

UTPは、シールドなしツイストペアケーブル（Unshielded Twisted Pair Cable）の略です。UTPケーブルは、2～1800本のシールドなしツイストペア線で構成され、すべて外被で覆われた100Ωの銅線ケーブルです。金属シールドは使用されていません。そのため、ケーブル径は細くなりますが、電気干渉に対する保護は施されていません。ペア線のツイストにより、電気ノイズやEMI（電磁干渉）に対する耐性が向上します。
（Cat 5eおよびCat 6 UTPパッチケーブルは当社でご用意しております。）

 

 

水平ケーブルの場合、通常は下図に示すように 4 ペア構造が使用されます。

 

マルチペアUTPケーブルは25ペアのバインダーグループに基づいて構築されるため、バックボーンケーブルは通常、25ペアの倍数で増加するペア数で構成されます。次の図は、バックボーンUTPケーブルを示しています。

 

水平UTPケーブルとバックボーンUTPケーブルの両方で使用される銅導体のサイズは、22 AWGまたは24 AWGです。24 AWGが最も一般的に使用されますが、カテゴリー6 UTPのようなより高い性能要件を満たす場合は、信号整合性と性能を向上させるために、より太い23 AWG銅線が使用されることがよくあります。

 

 

その名の通り、単線UTPケーブルは、各導体に1本の単線銅線を使用しています。この設計は、物理的な強度と取り扱いやすさだけでなく、優れた電気特性も高く評価されており、幅広い周波数範囲にわたって安定した特性を維持します。単線導体は、直径が大きいため、直流抵抗が低く、高周波の影響を受けにくいという特性があります。そのため、単線ケーブルは、撚線ケーブルと比較して、より長い伝送距離と高いデータレートを実現できます。こうした理由から、単線ケーブルは、水平配線サブシステムと基幹配線サブシステムの両方において、恒久的な敷設に指定されています。

一方、撚線導体の UTP ケーブルは、主に作業エリアや通信室内のパッチ ケーブルとして利用されています。これらは、作業員が直接取り扱うことが最も多いケーブルです。撚線ケーブルでは、各導体は 1 本のワイヤではなく、より細いワイヤ ストランドの束で構成されています。これらのストランドは、ストランディングと呼ばれる製造プロセスによって、中心のワイヤの周りにらせん状に配置されます。その結果得られる導体は、単線導体と同等の全体直径を持ちますが、ストランド間の隙間があるため、総導電面積は小さくなります。この撚線プロセスによってもたらされる主な利点は、非常に優れた柔軟性であり、これらのケーブルは頻繁な移動や曲げを必要とする用途に最適です。ただし、この柔軟性には、長距離にわたる信号減衰がわずかに大きくなるというトレードオフが伴います。

 

UTPケーブルはLANネットワークで広く採用されています。音声通信、低速および高速データ伝送、オーディオおよびページングシステム、ビルオートメーションおよび制御システムなど、多様なシステムに広く使用されています。UTPケーブルは、水平配線サブシステムとバックボーン配線サブシステムの両方に効果的に実装でき、汎用性と費用対効果に優れた接続ソリューションを提供します。

 

UTPケーブルはもともとアナログ音声アプリケーション向けに開発されました。アナログ音声アプリケーションは本質的に堅牢で、電気ノイズによる劣化の影響を受けにくいという利点があります。しかし、デジタルデータ伝送の需要が高まるにつれ、UTPケーブルはより高い性能基準を満たすよう設計されるようになりました。この進化により、長年にわたりUTPケーブルには明確なカテゴリ（グレード）が設けられてきました。低いカテゴリは音声グレード、高いカテゴリはデータグレードと呼ばれます。これらの規格の変遷は、以下の表に詳しく示されています。この表は、様々なUTPカテゴリ、関連するビジネスアプリケーション、そして対応する性能仕様を概説しています。

 

注：
TIA/EIA-568規格では、カテゴリ3以上のケーブルのみが公式に認められていました。カテゴリ1およびカテゴリ2という用語は誤称であると考えられており、販売元であるAnixter Internationalが最初に定義した「レベル」等級システムから採用された可能性があります。カテゴリ1ケーブルは、基本的な音声グレードの電話ネットワークにのみ使用されていました。Anixterレベル2（多くの場合Cat 2と呼ばれます）は、最大4Mbpsのデータ伝送が可能な初期のUTPグレードで、ARCnetや4Mbpsトークンリングなどのネットワークで使用されていましたが、現在では廃止されています。

 

カテゴリ	学年	ビジネスアプリケーション	周波数範囲
カテゴリー1	声質	音声グレードの電話ネットワーク専用です。データ伝送には適していません。	750 kHz
カテゴリー2	声質	電話ネットワークや、初期の IBM ダム端末とメインフレーム コンピュータの接続に使用されました。	1MHz
カテゴリー3	データグレード	10Mbps イーサネット、4Mbps トークン リング、100BaseT4 ファスト イーサネット、および 100VG Any LAN ネットワーク用に展開されます。	16MHz
カテゴリー4	データグレード	16Mbps トークン リング ネットワークで採用されています。	20MHz
カテゴリー5	データグレード	100BaseTX ファスト イーサネット、SONET、および OC-3 ATM ネットワークに使用されます。	100MHz
カテゴリー5e	データグレード	ギガビット (1000Mbps) イーサネットをサポートするように設計されています。	100MHz
カテゴリー6	データグレード	ギガビット (1000Mbps) イーサネットにも利用され、パフォーマンスとヘッドルームが向上します。	250MHz
カテゴリー6A	データグレード	ギガビット (1000Mbps) および 10 ギガビット イーサネット アプリケーションの両方に指定されています。	500MHz

 

 

標準的な水平UTPケーブルは4対のペアで構成されています。各ペアと個々の導体を識別するために、標準化されたカラーコードが使用されています。ペアの一方の導体は単色で、もう一方の導体はペアの色のストライプが入った白い絶縁体で表されます。標準的な4対ケーブルのカラーコードは、以下の表に定義されています。

 

線番号	ペア番号	色
1	1	白/青
2	1	青
3	2	白/オレンジ
4	2	オレンジ
5	3	白/緑
6	3	緑
7	4	白/茶色
8	4	茶色

 

より多くのペアを含むUTPバックボーンケーブルは、25ペアのバインダーグループに基づいて構成されています。体系的な2段階のカラーコードが適用され、1つのシーケンスはバインダーグループ自体を識別するために使用され、もう1つのシーケンスはグループ内の各ペアを識別するために使用されます。

 

標準的な 25 組のバインダー グループは、5 つの主要な色分けされたグループに分割され、各グループには 5 組が含まれます。

 

白 – 1～5のペア

赤 – 6～10のペア

黒 – 11～15のペア

黄色 – ペア16～20

バイオレット – ペア21～25

 

これら 5 つの主要グループ内では、個々のペアは二次的なカラー コードによって区別されます。

 

青 – 1組目

オレンジ – 2番目のペア

緑 – 3番目のペア

ブラウン – 4番目のペア

スレート – 5番目のペア

 

主要グループの色とペアの色を組み合わせた 25 ペアのバインダー グループの完全なカラー コードは、次の表に体系的に示され、付属の図に明確に示されています。

 

線番号	ペア番号	グループカラーコード	ペアカラーコード	色
1	1	白	青	白/青のストライプ
2	1			青と白のストライプ
3	2		オレンジ	白/オレンジのストライプ
4	2			オレンジ/白のストライプ
5	3		緑	白/緑のストライプ
6	3			緑/白のストライプ
7	4		茶色	白と茶色のストライプ
8	4			茶色と白のストライプ
9	5		スレート	白/スレートストライプ
10	5			スレート/白のストライプ
11	6	赤	青	赤/青のストライプ
12	6			青/赤のストライプ
13	7		オレンジ	赤/オレンジのストライプ
14	7			オレンジ/赤のストライプ
15	8		緑	赤/緑のストライプ
16	8			緑/赤のストライプ
17	9		茶色	赤と茶色のストライプ
18	9			茶色/赤のストライプ
19	10		スレート	赤/スレートストライプ
20	10			スレート/赤のストライプ
21	11	黒	青	黒と青のストライプ
22	11			青と黒のストライプ
23	12		オレンジ	黒/オレンジのストライプ
24	12			オレンジ/黒のストライプ
25	13		緑	黒と緑のストライプ
26	13			緑/黒のストライプ
27	14		茶色	黒と茶色のストライプ
28	14			茶色と黒のストライプ
29	15		スレート	黒/スレートストライプ
30	15			スレート/黒のストライプ
31	16	黄色	青	黄色/青のストライプ
32	16			青/黄色のストライプ
33	17		オレンジ	黄色/オレンジのストライプ
34	17			オレンジ/黄色のストライプ
35	18		緑	黄色/緑のストライプ
36	18			緑/黄色のストライプ
37	19		茶色	黄色と茶色のストライプ
38	19			茶色/黄色のストライプ
39	20		スレート	黄色/スレート色のストライプ
40	20			スレート/黄色のストライプ
41	21	バイオレット	青	紫/青のストライプ
42	21			青/紫のストライプ
43	22		オレンジ	紫/オレンジのストライプ
44	22			オレンジ/バイオレットのストライプ
45	23		緑	紫/緑のストライプ
46	23			緑/紫のストライプ
47	24		茶色	紫/茶色のストライプ
48	24			茶色/紫のストライプ
49	25		スレート	バイオレット/スレートストライプ
50	25			スレート/バイオレットストライプ

 

下記に明確に示されているように

 

 

25ペアを超えるUTPケーブルの場合、追加のバインダーグループは、主要グループの色とバインダーグループ識別子を繰り返すことで色分けされます。最初のいくつかのバインダーグループの色分けスキームを以下に示します。

 

ペア数	バインダーグループの色
1〜25	白—青
26〜50	白〜オレンジ
51〜75	白緑
76〜100	白〜茶色
101〜125	白—スレート
126—150	赤青
151—175	赤オレンジ
176〜200	赤—緑
201—225	赤茶色
226—250	赤—スレート
251—275	黒—青
276〜300	黒—オレンジ
301—325	黒—緑
326—350	黒—茶色
351—375	黒—スレート
376—400	黄青

 

 

4対のUTP水平ケーブルは、作業エリアのコンセントに8極モジュラーコネクタ（一般的にRJ45コネクタと呼ばれる）で終端されます。RJ45ジャックは、終端するUTPケーブルの特定の性能要件（カテゴリ5e、6、6Aなど）に合わせて設計された8芯モジュラーインターフェースであり、チャネルの性能仕様を確実に維持します。

 

ジャックまたはパッチパネルの配線は、T568AまたはT568Bという2つの標準化された配線方式のいずれかに従います。これらの規格は、UTPケーブルのワイヤを8P8Cモジュラーコネクタのピンに終端処理するためのピンペアの割り当てを定義しています。UTPケーブルでは、4つのペアそれぞれが特定の色で表されます。ペア1は青、ペア2はオレンジ、ペア3は緑、ペア4は茶です。

 

2つの規格の根本的な違いは、オレンジと緑のペア（ペア2と3）の位置が逆になっていることです。どちらの構成も「ストレートスルー」方式で配線されます。つまり、ケーブル上でピン1はピン1に、ピン2はピン2に、というように接続されます。どちらの構成もネットワーク設備内で使用できますが、ケーブルの両端で一貫して同じ構成を使用することが非常に重要です。1本のケーブルに2つの規格を混在させると、配線エラーが発生します。

 

 

T568A と T568B のピン配置と色の割り当てについては、次の表に詳しく示されています。

 

ピン	T568Aペア	T568Bペア	ワイヤー	T568A カラー	T568B カラー	プラグ面のピン（ソケットは逆向き）
1	3	2	ヒント	白/緑のストライプ	白/オレンジのストライプ
2	3	2	指輪	緑色の固体	オレンジ色の固体
3	2	3	ヒント	白/オレンジのストライプ	白/緑のストライプ
4	1	1	指輪	青色の実線	青色の実線
5	1	1	ヒント	白/青のストライプ	白/青のストライプ
6	2	3	指輪	オレンジ色の固体	緑色の固体
7	4	4	ヒント	白と茶色のストライプ	白と茶色のストライプ
8	4	4	指輪	茶色の固体	茶色の固体