昭 和 電 線 レ ビ ュ ー12

Vol. 67 (2021)

Cat.8 対応 LAN ケーブル「FS-TPCC Ⓡ 8」の開発
Development of LAN Cable “FS-TPCC® 8” Compatible with Cat.8 Standard
中村雄一郎

Yuuichiro NAKAMURA

河田正義

小川

Masayoshi KAWATA宏

Hiromu OGAWA

ツイストペアの LAN（Local Area Network）ケーブルを使用したネットワーク配線は高速化が進んでいる。
データセンター配線についても，高速化の要求が高まっている。そのような中，ツイストペアケーブルを使用したデータセンター配線用規格として最大 40 Gbps 伝送が可能な Cat.8（Category 8）の規格が制定された。
本報では，Cat.8 規格の概要と Cat.8 規格に対応した LAN ケーブルについての取り組みを報告する。
Network wiring using twisted pair LAN (local area network) cables speeding up is progressing. Also for data center
wiring the demand for high speed is increasing. In such a situation the Cat.8 (Category 8) standard, which enablestransmission of up to 40 Gbps, has been established as a standard for data center wiring using twisted pair cable. This
report reports on the outline of the Cat.8 standard and the efforts for LAN cables compatible with the Cat.8 standard.

1．はじめにCat.8 規格は要求されている周波数帯域が 2000 MHz と非常に高い（表 3）。100 m チャネル配線（2 台の機器間をLAN 配線は，主にオフィスビルや学校，病院などの構接続する伝送線路）の場合，高周波の挿入損失が高く，また，内情報配線システムや工場，製造現場等の産業用配線におCat.6A と同じようにチャネル配線で 4 ヶ所接続をした場いても，ネットワークの高速化志向が高まっている。
データセンター市場においても，近年の通信量増加によっ合，その接続点での特性劣化が大きくなる為，Cat.8 のチャネル配線は 2 ヶ所までの接続で最大長は 30 m となっている。て更なる高速・大容量通信への対応が必須となっており，

表1

従来の 1 Gbps 伝送から 10 Gbps，40 Gbps，100 Gbps ～伝送へと高速化が進んでいる（図 1）。
した LAN 配線は従来まで 10 Gbps 伝送に対応した Cat.6Aが最上位カテゴリであったが，更なる高速化として，2016 年にデータセンター配線用として，25 Gbps，40 Gbps に対応した Cat.8 が規格制定された。
本報では，Cat.8 規格の概要と Cat.8 規格に対応したメタ伝送規格

伝送速度

メタル LAN ケーブル（ツイストペアケーブル）を使用

メタル LAN 伝送規格と適用カテゴリ
適用規格

適用カテゴリ

名称

1000 Mbps（1 Gbps）

IEEE 802.3ab1000 BASE-T

Cat.5e 以上

TIA/EIA-854

1000 BASE-TX

Cat.6 以上

2.5 G/5 Gbps

IEEE 802.3bz

2.5 G/5 GBASE-T

Cat.6A 以上（＊ 1）

10 GbpsIEEE 802.3an

10 GBASE-T

Cat.6A 以上（＊ 2）

25 G/40 Gbps

IEEE 802.3bq

25 G/40 GBASE-T

Cat.8（＊ 1）新規配線は Cat.6A 以上を推奨（＊ 2）37 m 以下の場合 Cat.6 が使用可能

ル LAN ケーブル「FS-TPCC 8」について報告する。
Ⓡ

2．Cat.8 規格について速化の要求より，新たな Ethernet 伝送方式として，2016 年に 25 G/40 GBASE-T（IEEE802.3bq）が規格化され（表 1），
この伝送方式に使用されるメタル LAN ケーブル用としてCat.8 が規格制定された（ANSI/TIA-568.D-2，ISO/IEC
11801-9901）（表 2）。
商用ビル等で使用される Cat.5e ～ Cat.6A は最大配線長が 100 m までで，UTP 及び遮へい構造があるのに対し，Cat.8 はデータセンター配線専用の規格であり，構造は遮へい構造のみで最大配線長は 30 m となっている（表 2）。

40

伝送速度
（Gbps）

データセンター配線では，10 Gbps 伝送より，更なる高25 /）TIA/EIA -854

1000BASE-TX

IEEE 802.3bz

2.5G/5GBASE-T

IEEE 802.3an

10GBASE-T

Cat.6
Cat.6A(*1)
Cat.6A(*2 )101100250500

周波数
（MHz）

図 1 各カテゴリの伝送速度と周波数の関係

2000

Ⓡ

Cat.8 対応 LAN ケーブル「FS-TPCC 8」の開発
表2

Cat.8 配線規格について

TIA
ISOTIA

カテゴリ

Cat.6A

構造

導体ISO
Class IClass Ⅱ

Cat.8

Cat.8.1

Cat.8.2UTP
遮へい

遮へい（F/UTP）

遮へい（F/UTP）

遮へい（S/FTP）

コネクタ

RJ-45

RJ-45

RJ-45

特殊コネクタ

最高周波数

500 MHz2000 MHz

2000 MHz

最大チャネル長

100 m

30 m

30 m

接続点

4 ヶ所

2 ヶ所

2 ヶ所

表3
項目

最小 NEXT（dB）

最小 RL（dB）

13

絶縁体
対

介在外被

図 2 メタル LAN ケーブル（UTP）断面図

Cat.8 ケーブル主要電気特性

周波数
（MHz）

Cat.6

Cat.6A

Cat.8

174.3

74.3

75.3

1059.3

59.3

60.3

100

44.3

44.3

45.3

250

38.3

38.3

39.3

500

−

33.8

34.8

1000

−

−

30.3

1500

−

−

27.7

2000

−

−25.8

導体

絶縁体

対120.020.0

20.0

1025.025.025.0

押え巻

100

20.1

20.1

22.2

250

17.3

17.3

19.4

遮へい

500

−

15.2

17.3

1000

−

−

15.2

1500−−

14.0

2000−

−

13.1

外被
図 3 メタル LAN ケーブル（F/UTP）断面図

NEXT：近端漏話減衰量
RL：反射減衰量

導体絶縁体

3．遮へい付きメタル LAN ケーブル構造について

対

Cat.6A までは，オフィスビルや学校，病院などの構内情報配線システム等で使用される為，ノイズの影響がない環

遮へいⅠ

境では，シールド無しのメタル LAN ケーブル（UTP：Unshielded Twisted Pair）（図 2），ノイズの影響を考慮す遮へいⅡる環境では，シールド付きのメタル LAN ケーブルが使用されているが，Cat.8 はデータセンター配線のみで使用さ外被れる事から，信頼性の高いシールド付きのメタル LAN ケーブルのみが使用される規格となっている。
Cat.8 で規定されているシールド付きメタル LAN ケーブ

図 4 メタル LAN ケーブル（S/FTP）断面図

ルの構造は 4 対の周囲に遮へいを施す一括遮へい構造（F/UTP）（図 3）と各対毎に遮へいを施し，更に 4 対の周囲に遮へいを施す構造（S/FTP）（図 4）の 2 種類がある。

4．Cat.8 対応 LAN ケーブルについて

F/UTP 構造は TIA,ISO 規格共に規定され，コネクタはデータセンター配線で使用される，Cat.8 対応メタル

RJ-45 が使用される。一方，S/FTP 構造は ISO 規格のみでLAN ケーブル「FS-TPCC Ⓡ 8」について当社での取り組み規定されており，RJ-45 以外の特殊なコネクタを使用するを説明する。

仕様となっている。

Cat.8 ケーブルの開発は遮へい構造であり，Cat.6A の 4 倍である周波数帯域 2000 MHz までの電気特性を満足させることが必要になる。
当社では，遮へい構造は RJ-45 コネクタが取付けできる，一括遮へいの構造（F/UTP）で開発に取り組んだ。

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4.1 Cat.6A 対応メタル LAN ケーブル特性確認

Vol. 67 (2021)

4.2 Cat.8 対応メタル LAN ケーブル「FS-TPCC® 8」構造

Cat.8 規格で規定されている周波数帯域 2000 MHz まで

4.1 項の結果を基に周波数 2000 MHz までの電気特性をの電気特性を周波数帯域 500 MHz の Cat.6A 規格に対応し安定的に合格できるよう，対撚ピッチ，4 対集合ピッチ，ている一括遮へい（F/UTP）構造の「FS-TPCC Ⓡ 6A」で遮へいテープの種類，巻き方等の変更試作を繰り返した結確認を実施した。

果，Cat.8 規格を満足させる最適条件を見出すことに成功「FS-TPCC 6A」では，Cat.8 規格で NEXT，RL 特性にし，ケーブルの設計を確立させた（表 5）。なお，使い勝手ついて，1000 MHz までの周波数では，電気特性が合格でを考慮しケーブル可とう性を向上させる為，導体径を細くきているものの，それ以降の周波数で電気特性が不合格（表した事で，最大配線長は 25 m までとなる。

Ⓡ4）となっており，電気特性の波形にも大きなスパイクが表5発生していることがわかる（図 5，6）。
表4FS-TPCC® 6A の主要電気特性結果（Cat.8 規格）
項目

結果

NEXT

不合格

RL

不合格

NEXT：近端漏話減衰量
RL：反射減衰量項目

ANSI/TIA-568.D-2

FS-TPCC® 8
0.5 mm × 4P
0.510（24 AWG）

導体

外径（mm）

最大 22 AWG（0.644）

絶縁外径（mm）

最大：1.64

約 0.95

遮へい材質

シールド

アルミ遮へい厚さ（mm）―

標準 0.4

外径（mm）

最大 9.0

約 7.5―

50

外被概算質量（kg/km）

周波数毎の規格値

FS-TPCC® 8 の設計

4.3 Cat.8 対応メタル LAN ケーブル「FS-TPCC ® 8」
電気特性4.2 項の設計にて試作を実施した結果，Cat.8 規格で合格させる事ができた（表 6）。また，FS-TPCC Ⓡ 6A で見られた NEXT，RL 特性について，周波数 1000 MHz 以降の波形のスパイクも改善した事を確認した（図 7，8）。

波形スパイク

表6FS-TPCC® 8 の主要電気特性結果

項目結果

NEXT

合格

RL

合格

NEXT：近端漏話減衰量
RL：反射減衰量

図 5 FS-TPCC® 6A NEXT 特性の波形

周波数毎の規格値
周波数毎の規格値

波形スパイク

図7
図 6 FS-TPCC® 6A RL 特性の波形

FS-TPCC® 8 NEXT 特性の波形

Ⓡ

Cat.8 対応 LAN ケーブル「FS-TPCC 8」の開発

15NEXT120

周波数毎の規格値
NEXT（dB）

100806040200110100

100010000

周波数（MHz）

図 10

図8チャネル試験 NEXT 特性の波形

RL60

FS-TPCC 8 RL 特性の波形®

50Cat.8 対応メタル LAN ケーブルは，データセンターでの機器間接続で使用される為，ケーブル両端にプラグを取りRL
（dB）

40

4.4 Cat.8 対応コネクタについて付けたパッチコードで機器に直接接続される。

3020

実際の使用方法を考慮し，「FS-TPCC Ⓡ 8」に Cat.8 規格10対応のプラグで加工を行った（図 9）。4.2 項の通り，25 m0のケーブル両端末にプラグを加工後，チャネルリンク試験

110100

1000

10000

周波数（MHz）で電気特性の確認を実施した結果，全ての特性で十分なマー

図 11

ジンで合格できる事を確認した（表 7）。また，波形に異常チャネル試験 NEXT 特性の波形がない事も確認した（図 10 ～ 12）。

挿入損失
35

Insertion loss（dB）

3025201510501101001000

10000

周波数（MHz）

図 12
図 9 FS-TPCC® 8 プラグ加工品（プラグ：テレガードナー社製 J00026A5007）
表7FS-TPCC® 8 プラグ加工後の主要電気特性結果

測定規格：TIA Cat.8 Channel（+All）

チャネル試験 Insertion Loss 特性の波形

5．まとめ

4 章の通り，最大 40 Gbps の伝送が可能で，データセン
ター配線用 Cat.8 規格に対応したメタル LAN ケーブルとして「FS-TPCC Ⓡ 8」の開発に成功した。

測定器：DSX-8000（Fluke 社製）

今後は製品化へ向けて取り組んでいく。

項目結果NEXT

合格

当社では，これまでお客様からの様々なニーズや新しいRL

合格

Insertion Loss

合格

規格に対応すべく，製品ラインナップの拡充に取り組んで

NEXT：近端漏話減衰量
RL：反射減衰量
Insertion loss：挿入損失いる。今後もお客様からの声を大事にし，新しいニーズに共に歩んでいけるよう，製品の研究・開発・改良に取り組んでいく。

昭 和 電 線 レ ビ ュ ー16

参考文献1）河田 正義，他：LAN 用ツイストペアケーブルの現状と今後の展

冨士電線㈱2）米国国家標準機関／通信工業会規格：ANSI/TIA 568.2-D-2018

中村雄一郎（なかむら ゆういちろう）
生産本部 甲府工場 通信技術課 課長
通信用ケーブルの設計・開発に従事｢TPCC｣ は冨士電線株式会社の登録商標です。

冨士電線㈱望 昭和電線レビュー，Vol.58，No.1，p.44（2008）

河田 正義（かわた まさよし）
生産本部 甲府工場 工場長
通信用ケーブルの設計・開発に従事

冨士電線㈱小川宏（おがわ ひろむ）
生産本部 甲府工場 通信技術課
通信用ケーブルの設計・開発に従事

Vol. 67 (2021)