ツイストペア情報配線の規格と性能
Internet Week ショーケース in 福岡
2024年 7月25日

Page 1

Agenda1

ITシステムにおける情報配線の投資価値の考え方

2

情報配線にも国際的な規格がある事を知っていますか？

3

ツイストペアケーブルの種類と性能、選択方法

4

ツイストペア配線の新たなニーズ(細径・PoE)のご紹介

Page 2

1

ITシステムにおける情報配線の投資価値の考え方

Page 3

ネットワーク/ITシステムで大事なものは何？

ネットワーク機器

サーバー・ストレージ

アプリケーション

サービス

ケーブル
Page 4

IT/ネットワークシステムを車に例えると。。。
エンジン

インテリア・外観

ネットワーク機器
サーバ・ストレージ

アプリケーションサービス

タイヤ
ケーブリング・ファシリティ
Page 5伝送速度 vs. 伝送帯域

どっちが大事?

BPS HzBits Per Second

Hertz
Page 6伝送速度/通信速度⚫ ビットレート(bit rate)

単位bps (kbps/Mbps/Gbps)⚫ 単位時間にどれだけ多くのビットが通過したかを表す転送効率
 1秒間にデータ転送路上の仮想または物理的な地点を通過したビット数

Page 7

伝送帯域幅⚫ 帯域幅(bandwidth)

単位Hz⚫ データ伝送に使われる周波数の幅
 回線(ケーブル等)の通信路容量
 信号を伝送できる周波数特性

Page 8

情報配線システムの重要性⚫ 信頼性の高いシステムは物理層から
 上位層の安定稼動を支える土台
 しっかりした土台作りが長期信頼性を実現
OSI参照モデル
アプリケーション
プレゼンテーション

アプリケーション層

情報システム性能

セッション
トランスポート

ネットワーク層

通信システム性能

ネットワークデータリンク
物理

物理層

情報配線システム性能
Page 92

情報配線にも国際的な規格がある事を知っていますか？
TIA, ISO, JIS

Page 10

規約と規格規 約⚫ 保護/保証を目的⚫ 主な分類- 電気/建築/火災、その他の安全規約- システムの動作については保証しない⚫ 序列制度

1. 最も限定的な規約(必須では無い)
2. 国の規約
3. 州(県)の規約
4. 地方の規約

規 格⚫ 最小レベルの性能を保証- 方法･手順･実行･技術的要件- 量の設定･比較･測定･制定- 収容能力･量･含有量･範囲･値･品質等⚫ 試験内容・手法・合否判定⚫ メーカ間の互換性保証⚫ JIS規格等⚫ NEC(USA), CEC(Canada), 消防法(日本)Page 11

米国の情報配線規格 TIA-568シリーズ

ANSI/TIA-568.＊-E

TIA-568.0-D
共通文書

2020年～2022年 改定

TIA-568.1-D
商業用ビル配線TIA-568.2-D
Copper

TIA-568.3-D
Fiber

Page 12

米国の情報配線規格 TIA-568シリーズ
ANSI/TIA-568

概要.0-E

Generic Telecommunications Cabling for Customer
Premises

顧客構内の全般的なケーブル配線.1-E

Commercial Building Telecommunications InfrastructureStandard

商用ビルのケーブル配線.2-D

Balanced Twisted-Pair Telecommunications Cabling andComponents Standard

ツイストペアケーブル配線とコンポーネント規格.3-E

Optical Fiber Cabling and Components Standard

光ファイバケーブル配線とコンポーネント規格.4-E

Broadband Coaxial Cabling and Components Standard

広帯域同軸ケーブル配線とコンポーネント規格.5Balanced Single Twisted-pair Telecommunications Cablingand Components Standard

シングルツイストペアケーブル配線とコンポーネント規格

.6

TBD

シングルペアマルチドロップ(SPMD)

.7

TBD

シングルツイストペアケーブル配線とコンポーネント規格（インダストリアル）

Page 13

米国の情報配線関連規格
TIA-569
配線経路

TIA-606
管理

TIA-607接地

TIA-942
Datacenter

Page 14

情報配線システムの国際規格

ISO/IEC 11801 series
Generic cabling for customer premises
ISO/IEC 11801-1: General requirements
ISO/IEC 11801-2: Office premises
ISO/IEC 11801-3: Industrial premises
ISO/IEC 11801-4: Single-tenant homes
ISO/IEC 11801-5: Datacenters
ISO/IEC 11801-6: Distributed building services※ 上記最新版は最終審議中

Page 15

日本の情報配線規格

JIS X 5150 構内情報配線システム⚫ ISO/IEC 11801を完全翻訳⚫ ISO/IEC 11801-1～6も順次翻訳される予定⚫ 官公庁案件では本規格を引用される場合がある
JIS X 5150-1: 汎用情報配線設備-第1部: 一般要件
JIS X 5150-2: 汎用情報配線設備-第2部: オフィス施設
JIS X 5150-3: 汎用情報配線設備-第3部: 産業用施設(JIS X 5150-4)
JIS X 5150-5: 汎用情報配線設備-第5部: データセンタ(JIS X 5150-6)

Page 16

ISO/IEC 11801 と JIS X 5150

ISO/IEC 11801

JIS X 5150

概要-1

General requirements

-1

一般要件

ツイストペアケーブルおよび光ファイバケーブルの一般的なケーブル要件-2

Office premises-2

オフィス施設商業用（企業）建物の配線-3

Industrial premises

-3

産業用施設

自動化、プロセス制御、監視などのアプリケーションを備えた産業用建物の配線-4

Single-tenant homesー―-5Data Center-5

データセンタ-6

Distributed building servicesー―

CATVアプリケーション用の1200 MHzリンクを含む住宅用ケーブル配線
データセンターで使用される高性能ネットワークのケーブル配線
同じ敷地内に複数の建物が存在する場合のケーブル配線(屋外配線も考慮)

Page 17

情報配線規格体系
通信規格
IEEE
Institute ofElectrical andElectronics
Engineers

国際規格

国家規格

ISOIECInternational
Organization forStandardization

International
ElectrotechnicalCommission

国際標準化機構

国際電気標準化会議

米国電気・電子技術協会

ANSI
AmericanNationalStandardJapan
IndustrialStandardInstitute日本工業規格米国規格協会EIA

TIAIEEE 802.3

ISO/IEC 11801

JIS

Telecommunication
Industries
Association

ElectronicIndustries
Association

米国通信工業会

米国電子工業会

TIA-568

JIS X 5150

Page 18

情報配線規格には何が書かれているのか?

Page 19

情報配線システムの基本概念= 構造化配線(ストラクチャードケーブリングシステム)

DC
Cabling
Subsystem 2

Cabling
Subsystem 3
Cabling
Subsystem 2DBDBCabling
Subsystem 2

Cabling
Subsystem 1

DACabling
Subsystem 1

DA

Cabling
Subsystem 1

Distributor A
Distributor B

Cabling
Subsystem 1

Distributor C

EO

EO

EO

EO

EO

EO

EO

EO

Equipment outlet
Optional consolidation point
Optional cabling
Page 20

JIS X 5150-2:2021の例⚫ 適用範囲 単一又は複数のビルで構成されたオフィス施設で用いる汎用配線設備について規定する。

⚫ 直接に又はJIS X 5150-1の引用によって、次の事項を規定する。
a)b)
c)
d)
e)
f)

オフィス施設内に対する汎用配線設備の構造及び最小構成
通信アウトレット(TO)のインタフェース
配線リンク及びチャネルに対する性能要件
施工要件及びオプション
配線部材に対する性能要件
適合性要件及び検証手順⚫ 規格の中で定義する汎用配線設備
 クラスE～FAの平衡配線
 光ファイバ配線

Page 21

8極ジャックのPin/Pair配列
Pair 2

Pair 3W-G

G

Pair 3

Pair 4

Pair 1

W-O

BL

W-BL

T568A

O

W-BR

BR

Pair 2W-O

O

Pair 4

Pair 1

W-G

BL

W-BL

G

W-BR

BR

T568B

Page 22

ストレート結線・クロス結線⚫ ストレート結線
 通常のパッチコード
 ネットワーク機器とパソコン等を接続する際に使用⚫ クロスケーブル ネットワーク機器同士または、パソコン同士を接続する際に使用

11112222333344445555666677778888T568A

T568A
Page 23

3

ツイストペアケーブルの種類と性能、選択方法
ケーブル性能の進化と対応ネットワーク(10Mbps ～ 10Gbps)

Page 24

ツイストペアケーブルの種類

U / UTP
スラッシュの前の文字はケーブル全体のシールドタイプを示しています

スラッシュ後の文字は、導体ペアの周囲のシールドタイプを示しています

unshielded - U

UTP - unshielded twisted pairs

foil shield - F

FTP - foil shielded twisted pairs

braided shield - S

STP - braided shield twisted pairs
Page 25

Copper Cable Types

UnshieldedTwisted Pair

Foil Screen Around
Unshielded Twisted Pair

Unshielded with Individual
Foiled Twisted Pairs

F/UTP

U/FTP

U/UTP
用途: 屋内用途: 屋内用途: 屋内特徴: 安価・容易な加工性

特徴: 安価・U / FTPよりも容易な加工性があり、周囲のノイズや近くのケーブルのエイリアン・クロストークからケーブルを保護する

特徴: UTPおよびF/UTPよりも改善されたNEXT特性。 S/FTPよりも低コストで細径Page 26

Copper Cable Types

Braided Screen Around
Individual Foiled Twisted Pairs

Foil Screen Around Individual
Foiled Twisted Pairs

S/FTP
用途: 厳しい環境、屋内、海洋、または石油/ガス
特徴: F/UTPおよびU/FTPケーブルよりケーブル強度(保護)が高く、F/ UTPケー
ブルよりもNEXTパフォーマンスが改善されています

Braided Screen & Foil
Screen Around
Unshielded Twisted Pairs

F/FTP

SF/UTP

用途: 屋内

用途: 工場等

特徴: 周囲のノイズやケーブルのエイリア
ン・クロストークからケーブルを保護する

特徴: F/UTPおよびU/FTPよりもエイリ
アン・クロストーク、環境ノイズから高いレベルの保護

Page 27

単線導体と撚り線導体

単線導体• 高周波において伝送性能が良い• 複雑な成端が不要• 撚り線導体よりコストが安い

撚り線導体• 単線導体より曲げ易い• 単線より曲げ寿命が長い• クリンプ処理で損傷を受け難い

Page 28

伝送性能クラス及びカテゴリ分類
配線システムコンポーネント(TIA-568)

規定周波数サポートされている主なアプリケーション

クラスA

―

ー～100kHzPBX、X.21、V.11

クラスB

―

ー～1MHz

S0 バス、S0 ポイントツーポイント、S1/S2

クラスC

―

Category 3～16MHz

イーサネット10BASE-T

クラスD

カテゴリ5

Category 5e～100MHz

イーサネット100BASE-TX、1000BASE-T、PoE、2.5G/5GBASE-T*

クラスE

カテゴリ6Category 6～250MHz

イーサネット2.5GBASE-T、5G/10GBASE-T*

クラスEA

カテゴリ6A

Category 6A～500MHz

イーサネット2.5GBASE-T、5GBASE-T、10GBASE-T*

クラスF

カテゴリ7ー～600MHz

イーサネット2.5GBASE-T、5GBASE-T、10GBASE-T*

クラスFA

カテゴリ7A

ー～1,000MHz

イーサネット10GBASE-T、25GBASE-T*

クラスⅠ

カテゴリ 8.1

Category 8～2,000MHz

イーサネット25GBASE-T、40GBASE-T

クラスⅡ

カテゴリ 8.2

Category 8～2,000MHz

イーサネット25GBASE-T、40GBASE-T*: 条件を満たした場合

Page 29

ケーブルの日本市場と実績

Sauce: BSRIA

2.2%

全体ケーブル売上43%

CAT6A

7.1%

CAT610.5%

CAT5E

イーサネットとケーブルの利用年数
5年程度
10Base-T

10年程度Cat3100Base-Tx

15年以上

Cat51000Base-T
Cat5E
10GBase-T
Cat6A?
25/40/50G
Cat8

規格制定年度
1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025
Page 31

JIS X 5150 Update

ISO/IEC 11801-1
ISO/IEC 11801-2
Published in 11/2017

2021年5月制定◼ JIS X 5150-1：2021✓ 情報配線設備の一般要件◼ JIS X 5150-2：2021✓ 情報配線設備のオフィス要件
Page 32

JIS X 5150 はどう変わったか？
6.3 伝送性能

いわゆるパーマネントリンクやチャネル

Category 6以上

6.3.2.2.2 水平平衡配線設備
水平平衡配線設備は，JIS X 5150-1:2021 の6.3 に規定されているクラスE 又はそれより良いチャネル性能を提供しなければならない。データ転送速度が1 Gbps を超えるアプリケーションをサポートするためには，クラスEA 又はそれより良い性能が望ましい。
◆水平平衡配線の例◆

Category 6A以上

幹線やWi-Fiへの配線◼ JIS X 5150-2では、オフィス要件からクラスD、つまりCategory 5eが削除されている。
Page 33

５ツイストペア配線の新たなニーズ(細径・PoE)のご紹介

Page 34

American Wire Gauge (AWG)⚫ 線材の引抜き処理を行った回数⚫ AWG数値と導体径は反比例
 数値が小さいと、線は太い
 数値が大きいと、線は細い

AWG

導体径(mm)

導体径(in)190.910.036

220.640.025

230.570.022

240.510.020

260.410.016

280.320.013

300.260.010
Dn = 5 × (460 / 5)^((36 - n) /39)
Dn = 導体径(mm)n = AWG Number

Category 624 AWG
patch cordCategory 6
28 AWG
patch cord
Page 35

細径(28AWG)ケーブル使用上の注意事項⚫ チャネル長に注意して使用してください ディレーティング係数1.9⚫ PoE使用時のケーブルバンドル及び温度上昇に注意
 極力バンドル数は少なく長さ算出アプリもあります。
De-Rate It✓ Apple Store✓ Android Store

100m Channel (24AWG patch)

5m

90m

5m

24 AWG Patch

23 AWG Horizontal Cabling

24 AWG Patch

96m Channel (28 AWG Patch)

3m

90m

3m

28 AWG Patch

23 AWG Horizontal Cabling

28 AWG Patch

93m Channel (28 AWG Patch)

5m

83m

5m

28 AWG Patch

23 AWG Horizontal Cabling

28 AWG Patch
Page 36

PoE：Power over Ethernet⚫ ツイストペアケーブルを使用し、データ伝送と同時に電力供給を行う技術⚫ 主な用途 無線アクセスポイント（WAP）
 ネットワークカメラ（監視カメラ）
 IP電話機⚫ 主なメリット 電源コンセント及び電気配線不要• 電源確保が困難な場所への機器の設置が容易となる• 電源配線敷設コストおよび時間を削減
 機器の電源供給の集中管理

Page 37

PoE規格規格

IEEE802.3af

IEEE802.3at

IEEE802.3bt

制定年

2003年

2009年

2018年

通称

PoE

PoE+

PoE++

4P PoE

Type

1

2

3

4

電力共有ペア数

2

2

4

4

最大供給電流

350mA

600mA

600mA

960mA

給電電力(PSE)

15.4W

30.0W

60.0W

90.0W

受電電力(PD)

12.95W

25.5W

51.0W

71.0W

Page 38

PoEの注意点⚫ ケーブルを複数本バンドルした場合のケーブル温度上昇
 バンドルの本数が多くなるほど温度上昇は大きい ケーブルの発熱による外被や絶縁体の劣化⚫ ケーブルの温度上昇に関するガイドライン
 TIA TSB-184A(2017年制定)• リンク温度上昇: Max 15℃• 既設ではCAT5e以上に適用可(より高いカテゴリを推奨)• 新規配線にはCAT6A以上を推奨。
 ISO/IEC TS 29125(2017年制定)• リンク温度上昇: Max10℃• 既設ではClassD以上に適用可(より高いカテゴリを推奨)⚫ 給電されている状態でのコネクタの抜き差し
 通電している状態で抜き差しを行った場合、アーク放電等の現象が発生する可能性がある。

Page 39SPE: Single Pair Ethernet⚫ イーサネット通信を1Pair(2心)で実現 ケーブルが細径・軽量化⚫ IEEE802.3cg
 自動車用に開発された通信技術
 工場内配線やビルディングオートメーションでの利用に期待⚫ ISO/IECやTIAでもSPE配線規格策定中
規格名

用途

速度

最大距離

アプリケーション名

制定年

IEEE802.3bw

自動車

100Mbps

15m

100BASE-T1

2015年

15m

1000BASE-T1 type A

自動車
IEEE802.3bp1Gbps

自動車以外
IEEE802.3cg

自動車以外

10MbpsIEEE802.3ch

自動車

2.5/5/10Gbps

2016年

40m

1000BASE-T1 type B

25m

10BASE-T1S

1,000m

10BASE-T1L

15m

2.5/5/10GBASE-T1

2019年
2020年
Page 40

シングルペアイーサネットの主な用途

自動車

スマートビル工場(インダストリアル)

その他• 自動運転• IoT• インダストリアルIoT• 住宅• 安全装備• LED照明• 遠隔操作• エレベーター• 入退室管理等• フィールドネットワー
ク• 農業• 交通システム•他
Page 41

シングルペアイーサネットの関連規格• TIA規格• ANSI/TIA-568.5 (ビルディング向け配線)発行済み(2022/2, 追補版作成中)• ANSI/TIA-568.6 (マルチドロップ配線[SPMD]) 発行予定
• ANSI/TIA-568.7 (インダストリアル向け配線)発行予定• IEC規格• IEC 61156-11 (1000BASE-T1向け水平配線用ケーブルの電気特性)
発行済み• IEC 61156-12 (1000BASE-T1向けワークエリア用ケーブルの電気特性)
発行済み• IEC 61156-11,12は、周波数を1250MHzまで延長する改版予定• IEC 61156-13 (10BASE-T1向け水平配線用ケーブルの電気特性)
発行予定• IEC 61156-14 (10BASE-T1向けワークエリア用ケーブルの電気特性)
発行予定• ISO/IEC規格• ISO/IEC 11801-1 (General requirements)追補
発行予定• ISO/IEC 11801-3 (Industrial premises) Edition 1.1
発行済み(JIS化済み)• ISO/IEC 11801-6 (Distributed building services)追補
発行予定
Page 42シングルペアイーサネット用コンポーネント
IEC63171-1

IEC63171-6• ビル内配線向け• 工場内配線向け

IEC63171-2

IEC63171-7• ビル内配線向け• 工場内配線向け

IEC63171-4

SPE用ケーブル (UTP/シールドケーブル)• ビル内配線向け• 短距離(100m)

AWG26 ～ 22

• 長距離(1,000m)

AWG18

IEC63171-5• 工場内配線向け

Page 43

シングルペアイーサネット推進団体
Single Pair Ethernet System Alliance• https://singlepairethernet.com/en/

SPE Industrial Partner Network• https://www.single-pair-ethernet.com/en

TIA SPEC(Single Pair Ethernet Consortium)• https://spec.tiaonline.org/

SPEC(Single Pair Ethernet Consortium)• https://e-spec.org
Page 44

Thank You!
We want your feedback!

Page 45