LANケーブル

LANケーブルとは？規格・構造・伝送特性・実務設計

LANケーブルは、 ネットワークインフラにおいて最も基本的かつ重要な物理レイヤの構成要素です。

一見すると単なる「線」に見えますが、 実際には信号品質、通信速度、ノイズ耐性、配線設計に大きな影響を与える 極めて重要な技術要素です。

特にエンジニアにとっては、 「どのカテゴリを選ぶか」だけでなく、 構造・規格・施工・環境条件まで理解することが求められます。

本記事では、 LANケーブルの基礎から、 カテゴリ規格、構造、ノイズ対策、実務での選定ポイントまで 体系的に解説します。

LANケーブルの基本構造

一般的なLANケーブルは、 ツイストペアケーブル（Twisted Pair Cable）と呼ばれます。

これは、 2本の導線を撚り合わせたペアを複数束ねた構造になっています。

通常は以下の構成です。

• 4対（8本）の銅線
• 絶縁被覆
• 外皮（ジャケット）

撚り合わせる理由は、 外部ノイズや隣接信号からの干渉（クロストーク）を低減するためです。

この「ツイスト」が、 信号品質を維持するための重要な要素となります。

UTPとSTPの違い

LANケーブルは、 シールドの有無によって大きく2種類に分かれます。

UTP（Unshielded Twisted Pair）は、 シールドを持たない一般的なケーブルです。

軽量で取り回しが良く、 コストも低いため、 オフィスや家庭で広く使用されています。

一方、 STP（Shielded Twisted Pair）は、 金属シールドによりノイズ対策が強化されたケーブルです。

電磁ノイズの多い環境（工場、データセンターなど）で使用されます。

ただし、 シールドは適切に接地しなければ効果が発揮されないため、 施工品質が重要になります。

カテゴリ（Category）とは何か

LANケーブルには、 通信性能を示す「カテゴリ（Cat）」という規格があります。

これは、 伝送可能な周波数帯域や速度を基準に定義されています。

代表的なカテゴリは以下の通りです。

Cat5e（カテゴリ5e）

Cat5eは、 100MHz帯域に対応し、 最大1Gbpsの通信が可能です。

現在でも広く使用されていますが、 新規導入ではやや古い規格です。

Cat6（カテゴリ6）

Cat6は、 250MHz帯域に対応し、 1Gbps通信に加え、 条件付きで10Gbpsにも対応します。

クロストーク対策が強化されており、 現代の標準的な選択肢です。

Cat6A（カテゴリ6A）

Cat6Aは、 500MHz帯域に対応し、 10Gbps通信を安定して実現します。

データセンターや高速ネットワークで広く使用されます。

Cat7 / Cat7A

Cat7は、 600MHz以上の帯域に対応し、 シールド構造が強化されています。

ただし、 一般的なRJ45ではなく、 GG45など特殊コネクタを前提とするため、 実務ではあまり普及していません。

Cat8

Cat8は、 2000MHz帯域に対応し、 最大40Gbpsの通信が可能です。

主にデータセンターの短距離接続で使用されます。

伝送距離と速度の関係

LANケーブルの性能は、 距離と密接に関係しています。

一般的なイーサネットでは、 最大伝送距離は100mです。

これは、 信号減衰や遅延の影響を考慮した設計です。

10Gbps通信の場合、 カテゴリによっては距離制限が厳しくなるため、 設計時に注意が必要です。

クロストークとノイズ

LANケーブルでは、 クロストーク（信号干渉）が大きな問題となります。

主な種類として、

• 近端クロストーク（NEXT）
• 遠端クロストーク（FEXT）

があります。

これらは、 隣接するペア間で信号が干渉する現象です。

カテゴリが高くなるほど、 これらの対策が強化されています。

シールドの種類

STP系ケーブルには、 シールド構造の違いがあります。

• FTP：全体シールド
• STP：各ペア＋全体シールド
• S/FTP：編組＋ペアシールド

これらは、 ノイズ環境や用途によって使い分けます。

PoEとケーブルの関係

PoE（Power over Ethernet）は、 LANケーブルで電力を供給する技術です。

IP電話や無線AP、監視カメラなどで使用されます。

この場合、 ケーブルの品質が発熱や電圧降下に影響するため、 適切なカテゴリと施工が重要です。

施工と配線設計の重要性

LANケーブルは、 規格だけでなく施工品質も重要です。

例えば、

• 強く曲げる
• ツイストをほどく
• 過度な引っ張り

などは、 信号品質を劣化させます。

また、 電源ケーブルと並走すると、 ノイズの影響を受けやすくなります。

そのため、 適切な配線ルート設計が必要です。

コネクタと配線規格

LANケーブルの端子には、 RJ45コネクタが使用されます。

配線方式には、

• T568A
• T568B

の2種類があります。

両端を同じにすればストレートケーブル、 異なる規格にすればクロスケーブルになります。

現在はスイッチが自動判別するため、 クロスケーブルはほとんど使用されません。

現代ネットワークとLANケーブル

近年では、 光ファイバの利用も増えていますが、 LANケーブルは依然として重要です。

特に、

• アクセス層
• 短距離接続
• PoE用途

では不可欠な存在です。

また、 Wi-Fi環境であっても、 アクセスポイントのバックホールには 有線接続が必要です。

実務での選定ポイント

LANケーブルを選定する際は、 単にカテゴリを見るだけでは不十分です。

重要なのは、

• 必要な通信速度
• 設置環境（ノイズ・温度）
• 配線距離
• 将来の拡張性

です。

一般的なオフィスではCat6A、 データセンターではCat6A以上やCat8が選択されることが多いです。

まとめ

LANケーブルは、 ネットワークの基盤となる重要な要素です。

その性能は、

• カテゴリ規格
• 構造
• 施工品質

によって大きく左右されます。

適切なケーブル選定と設計を行うことで、 安定した高速通信が実現できます。

LANケーブルは単なる配線ではなく、 ネットワーク性能を支える技術であることを理解することが重要です。