「日経コミュニケーション」 １９９７年３月３日号より
Ｑ カテゴリ３とカテゴリ５の違いは？
ＬＡＮ用のケーブルに，カテゴリ３とカテゴリ５の両方を使っています。
３と５では品質が異なると聞きましたが，具体的に何が違うのでしょうか。
（神奈川県・機械）
Ａ
カテゴリ３と５では，電気特性が違う
３は１６ＭＨｚ，５は１００ＭＨｚまでの特性を保証
LAN の配線で用いられるケーブルの一つに，UTP(unshielded twisted
pair)
ケーブルがあります。ＵＴＰケーブルは２本の導線（絶縁した銅線）をより合わせて対（つい）にし、４対まとめて外被に納めたケーブルです。４対ケーブルの他に２５対をまとめたＵＴＰもあります。
ＵＴＰを品質によって４種類に分けたのがカテゴリです。カテゴリ１、２のケーブルは音声や低速データの伝送に利用されます。ＬＡＮ用に使われるのは、カテゴリ３〜５のケーブルです。カテゴリの数字が高くなるほど、品質は高くなります。カテゴリ３〜５の品質については、ANSI/EIA/TIA-568A
で規定されています。また、ＩＳＯ、ＪＩＳにもほぼ同一の規格が定められています。
規格では、ケーブルの機械的特性、電気的特性が決められていますが、特に重要なのは「減衰量」と「クロストーク」の周波数ごとの特性です。減衰とは、ケーブル中を伝送する電気信号が伝送中に弱まってしまうことです。クロストークは伝送中の電気信号が漏れ、隣接する他のより対線に混入する現象です。減衰やクロストークの影響は伝送する周波数が高いほど大きくなります。
より対線のより間隔で品質を上げる
規格に決められた減衰やクロストークの数値を実現するために、カテゴリ３とカテゴリ５のケーブルでは、より対線をよる間隔を変えています。このよる間隔を「よりピッチ」といいます。よりピッチを小さくすることによって、銅線から漏れる電気信号を打ち消し合う効果を強められるため、クロストークを改善できるのです。ただし、ケーブル中のより線のピッチは同じではありません。同じピッチにすると、導線から漏れた電気信号を打ち消す効果が弱くなってしまうからです。
よりピッチが小さくなるとケーブルの重量が多少増加しますが、他に大きなさはありません。カテゴリ５ケーブルの生産量が増えたこともあり、最近ではカテゴリ３と５のコストはほとんど変わらなくなっています。
カテゴリ３は１６ＭＨｚ、カテゴリ５は１００ＭＨｚまでの周波数での電気特性を保証します。カテゴリ５はカテゴリ３の特性も保証しているので、カテゴリ３のケーブルの代わりにカテゴリ５のケーブルを使うことができます。２０ＭＨｚまでの特性を保証するカテゴリ４もありますが、特性がカテゴリ５とあまり変わらないため、カテゴリ４のケーブルが用いられることはほとんどありません。
高速度の通信では、一般に信号の周波数が高くなります。ただし、注意していただきたいのは、データの伝送速度とケーブル上の信号の最高周波数は必ずしも同じではないということです。10BASE-T
の場合には、１０Ｍビット／秒に対して信号の最高周波数は１０ＭＨｚですが、100BASE-T4
では伝送方式を工夫することにより、１００Ｍビット／秒の伝送速度に対して最高周波数を12.5ＭＨｚに抑えています。このため100BASE-T4
ではカテゴリ３のケーブルが使えます。また、１５６Ｍビット／秒のＡＴＭでも最高周波数が７８ＭＨｚとなっているので、カテゴリ５のケーブルを使用できます。このほか、ギガビットイーサネットも光ケーブルだけでなくカテゴリ５のＵＴＰケーブルでも使えるようにする方向で、現在審議されています。
シールドされたＳＴＰが適当な場合も
ＬＡＮで使うケーブルには、ＵＴＰのほかにＳＴＰ（shielded
twisted
pair）もあります。ＳＴＰは銅の編み線等を使って、より対線をシールドしたケーブルです。アルミ箔でシールドしたケーブルは特にＦＴＰ（foil
screened twisted pair）と呼ばれます。
ＵＴＰはシールドを持たないため、わずかですがケーブルから電磁波が放射されます。米国やヨーロッパでは電磁適合性（ＥＭＣ：electromagnetic
compatibility）の基準が厳しいため、病院などではシールドを施したＳＴＰケーブルが使われることがあります。日本では明確な基準がないため、電磁波放射対策の観点からＳＴＰを用いることはあまりありません。ただし、工場の配線などでは、ケーブル外からのノイズ耐性を向上させる目的でＳＴＰが使われることがあります。
（株）フジクラＬＡＮ技術部 課長補佐 中川三紀夫