Categorie dei cavi Ethernet: dalla Cat 5 alla Cat 8
Confronta Cat 5, 5e, 6, 6A, 7, 7A e 8 per frequenza, velocità, distanza, schermatura e connettore, distinguendo gli ambiti TIA e ISO/IEC.
Redazione e revisione tecnica:Team di ingegneria ElectroDesignForge
Consulta il processo editorialePunto chiave: la categoria di un cavo specifica le prestazioni di trasmissione, ma non garantisce da sola una velocità Ethernet. Le prestazioni del canale installato dipendono dal componente più debole: cavo, connettore, cavetto di permutazione, terminazione o dettaglio di posa. Cat 6A è la scelta abituale per 10GBASE-T su 100 m; Cat 8 è destinata ai collegamenti brevi 25/40GBASE-T nei centri dati.
Categoria, canale e applicazione Ethernet
La categoria stampata su un cavo descrive le prestazioni del componente in un intervallo di frequenze. Le norme Ethernet stabiliscono poi le prestazioni del cablaggio e la lunghezza del canale necessarie per un determinato PHY BASE-T.
Occorre distinguere tre concetti:
- Categoria del cavo: prestazioni del cavo in sé.
- Categoria dei componenti: prestazioni di prese, spine, pannelli di permutazione e cavetti.
- Classe del canale o del collegamento permanente: prestazioni da un'estremità all'altra dopo l'installazione.
Installare un cavo Cat 6A con prese Cat 5e non crea un canale Cat 6A. Anche terminazioni scadenti, coppie svolte troppo a lungo, curve strette, schiacciamento, acqua o collegamenti incompatibili della schermatura possono ridurre la classe ottenuta.
Confronto pratico
| Categoria | Frequenza nominale | Uso BASE-T tipico e distanza | Situazione attuale |
|---|---|---|---|
| Cat 5 | 100 MHz | 100BASE-TX preesistente fino a 100 m; 1000BASE-T solo se il canale installato supera le prove richieste | Ritirata per le nuove installazioni TIA; non specificarla per nuovi impianti |
| Cat 5e | 100 MHz | 1000BASE-T fino a 100 m; supporta anche 2.5GBASE-T su canali conformi | Cablaggio di accesso esistente molto diffuso |
| Cat 6 | 250 MHz | 1000BASE-T fino a 100 m; 10GBASE-T normalmente fino a 37 m, o fino a 55 m solo dopo qualificazione e prova della diafonia esterna | Utile per 1G e collegamenti multigigabit più brevi e qualificati |
| Cat 6A | 500 MHz | 10GBASE-T fino a 100 m | Categoria generica preferita per nuovi collegamenti 10G in rame |
| Cat 7 / Classe F | 600 MHz | 10GBASE-T fino a 100 m su un canale ISO conforme | Sistema ISO/IEC; non è una categoria riconosciuta da ANSI/TIA |
| Cat 7A / Classe FA | 1,000 MHz | 10GBASE-T fino a 100 m con maggiore margine in frequenza | Sistema ISO/IEC; non è una categoria riconosciuta da ANSI/TIA |
| Cat 8 | 2,000 MHz | 25GBASE-T e 40GBASE-T su un canale lungo al massimo 30 m | Cablaggio schermato e a breve distanza per centri dati |
Queste indicazioni orientano il progetto, ma non sostituiscono la norma dell'applicazione. Per il caso concreto verifica il PHY Ethernet, la norma di cablaggio dell'edificio, la topologia, la temperatura ambiente, la lunghezza ammessa dei cavetti e i limiti del produttore.
Cat 5 e Cat 5e
La Cat 5 originale è una categoria precedente. È stata progettata per prestazioni intorno a 100 MHz e non costituisce più la base abituale per una nuova installazione conforme alle norme. Un collegamento Cat 5 esistente può trasportare Gigabit Ethernet se soddisfa tutti i parametri richiesti per un canale 1000BASE-T, ma l'etichetta da sola non lo dimostra.
La Cat 5e ha introdotto requisiti più severi, compresi i parametri necessari per Gigabit Ethernet affidabile su quattro coppie. Rimane adatta a canali 1000BASE-T fino a 100 m ed è un mezzo definito per 2.5GBASE-T. Un impianto Cat 5e esistente può quindi restare utile, ma prima del passaggio al multigigabit è prudente effettuare prove sul campo, soprattutto in presenza di fasci di cavi, vecchi pannelli di permutazione o riscaldamento dovuto a PoE.
Cat 6 e Cat 6A
La Cat 6 porta la banda dei componenti a 250 MHz e migliora il margine rispetto alla diafonia. Supporta 1000BASE-T sulla normale lunghezza di canale di 100 m. Per 10GBASE-T, considera 37 m come limite ordinario senza qualificazione specifica. Un canale Cat 6 può arrivare a 55 m solo se il cablaggio installato è stato qualificato e provato rispetto alla diafonia esterna; densità dei fasci, cavi vicini, cavetti di permutazione e ambiente di posa influenzano il risultato.
La Cat 6A estende le prestazioni caratterizzate a 500 MHz e controlla la diafonia esterna per 10GBASE-T sull'intero canale di 100 m. Nei nuovi cablaggi per uffici, impianti industriali, punti di accesso Wi-Fi, telecamere e servizi degli edifici, quando sono previsti 10G o PoE di maggiore potenza, Cat 6A è spesso la scelta più pratica e durevole.
La A significa augmented, cioè potenziata, e non semplicemente «schermata». Cat 6A comprende strutture sia schermate sia non schermate. La schermatura può migliorare il controllo dei disturbi solo se connettori, collegamenti equipotenziali, messa a terra e installazione formano un sistema coerente.
Cat 7 e Cat 7A: categorie ISO, non TIA
Cat 7 e Cat 7A appartengono alla famiglia di cablaggio ISO/IEC, associata alle classi di canale F e FA. ANSI/TIA-568.2-E riconosce Cat 5e, Cat 6, Cat 6A e Cat 8; non definisce Cat 7 né Cat 7A.
I sistemi di classe F e FA sono schermati e possono usare interfacce di connessione diverse dalla nota interfaccia modulare 8P8C. Un prodotto venduto come «Cat 7 RJ45» non forma automaticamente un canale di classe F conforme alle norme. Verifica la norma citata, l'interfaccia del connettore, la certificazione dei componenti e i limiti delle prove di canale, senza affidarti alla sola etichetta commerciale.
Cat 8: alta velocità su un canale breve
Cat 8 è caratterizzata fino a 2 GHz per collegamenti brevi nei centri dati. IEEE 25GBASE-T e 40GBASE-T prevedono un canale lungo al massimo 30 m, generalmente composto da un collegamento permanente fino a 24 m più cavetti di permutazione entro la lunghezza totale ammessa.
Secondo ISO/IEC, la Categoria 8.1 / Classe I mantiene la compatibilità con la famiglia di connettori modulari di tipo Cat 6A, mentre la Categoria 8.2 / Classe II appartiene alla famiglia di connettori delle classi F/FA. ANSI/TIA definisce requisiti propri per il canale di Categoria 8. Non considerare intercambiabili tutti i prodotti contrassegnati «Cat 8» senza controllare il sistema normativo e il tipo di connettore.
Cat 8 non sostituisce in generale Cat 6A sui 100 m. Serve per collegamenti ad alta velocità tra file di apparecchiature vicine o verso la fine di una fila, quando è richiesto espressamente il rame.
Non esiste una Cat 9 normalizzata
Nelle norme sul cablaggio strutturato ANSI/TIA e ISO/IEC qui citate, Cat 9 e Cat 10 non sono categorie normalizzate per cavi bilanciati. Diciture come «Cat 9», promesse di frequenze estreme o larghezze di banda espresse solo in Gbit/s sono affermazioni commerciali, a meno che rimandino a una norma riconosciuta e a una certificazione indipendente del componente o del canale.
Per l'acquisto o la specifica, richiedi:
- La norma esatta e la sua edizione.
- La certificazione di categoria del cavo e degli elementi di connessione.
- I rapporti di prova del canale o del collegamento permanente ottenuti con strumenti calibrati.
- Le classificazioni antincendio, relative al fumo, ambientali e di installazione richieste dal sito.
La categoria non equivale alla velocità
Un cavo da 500 MHz non trasmette «500 Mbit/s» e un cavo da 2,000 MHz non crea da solo un collegamento a 40 Gbit/s. I PHY Ethernet usano segnalazione multilivello, cancellazione dell'eco, equalizzazione e tutte e quattro le coppie per raggiungere una velocità dati diversa dalla frequenza di prova del cavo.
La guida alle velocità Ethernet BASE-T indica numero di coppie, velocità nominale, cablaggio richiesto e distanza per i più comuni PHY su rame.
PoE, materiale del conduttore e temperatura
La corrente PoE genera calore in proporzione alla resistenza del conduttore. La categoria è solo uno dei fattori di sicurezza di un canale alimentato.
- Per i collegamenti permanenti, preferisci conduttori in rame pieno conformi alle norme. L'alluminio rivestito di rame (CCA) ha una resistenza maggiore e non sostituisce un cablaggio bilanciato in rame conforme.
- Verifica sezione dei conduttori, resistenza dell'anello in continua, sbilanciamento delle resistenze, dimensione dei fasci, temperatura ambiente, classe dell'isolamento e portata dei connettori.
- Una temperatura più elevata aumenta la perdita d'inserzione e può ridurre la distanza disponibile. Grandi fasci di cavi PoE possono richiedere un declassamento dei cavi o una diversa posa.
- PoE su quattro coppie richiede che tutti e otto i contatti siano terminati correttamente. Controlla spine e prese per individuare danni o contaminazione.
- La schermatura non trasporta la normale corrente PoE e non compensa conduttori sottodimensionati.
Consulta la guida Power over Ethernet e la piedinatura Ethernet PoE per classi di potenza, uso delle coppie e verifiche di installazione.
Guida alla scelta
| Esigenza | Punto di partenza ragionevole |
|---|---|
| Mantenere una rete 1G esistente | Prova e conserva Cat 5e o superiore se conforme |
| Nuovo collegamento di accesso 1G con margine futuro | Cat 6 oppure, se il budget lo consente, preferibilmente Cat 6A |
| 10G fino a 100 m | Cat 6A |
| 10G su Cat 6 esistente | Usa normalmente 37 m; valuta fino a 55 m solo dopo qualificazione e prova della diafonia esterna |
| Rame 25/40G entro 30 m | Cat 8 con la configurazione esatta del canale supportato |
| Dorsale ad alta velocità più lunga | Confronta la fibra ottica invece di ricorrere a una categoria non riconosciuta |
La guida ai cavi diretti e incrociati spiega le scelte di terminazione. La piedinatura RJ45 T568A e T568B mostra l'ordine dei conduttori.
Fonti
- ANSI/TIA-568.2-E — Norma sul cablaggio e sui componenti per telecomunicazioni a coppie bilanciate — requisiti dei componenti e dei cablaggi Cat 5e, 6, 6A e 8.
- ISO/IEC 11801-1:2017 e modifiche — Cablaggio generico per locali dell'utente, Parte 1: requisiti generali — categorie da 5 a 8.2 e classi di canale da D a II.
- IEEE Std 802.3-2022 — Norma IEEE per Ethernet — livelli fisici BASE-T e requisiti dei segmenti di collegamento.
- IEEE Std 802.3an-2006 — 10GBASE-T — funzionamento a 10 Gbit/s su cavi a coppie ritorte bilanciate.
- IEEE Std 802.3bz-2016 — 2.5GBASE-T e 5GBASE-T — funzionamento a 2.5 e 5 Gbit/s su cavi a coppie ritorte bilanciate.
- IEEE Std 802.3bq-2016 — 25GBASE-T e 40GBASE-T — funzionamento a 25 e 40 Gbit/s su canali fino a 30 m.
- TIA TSB-155-A — Linee guida per valutare e migliorare cablaggi Categoria 6 esistenti per 10GBASE-T — valutazione e qualificazione della diafonia esterna sui collegamenti Cat 6 esistenti oltre il normale limite di 37 m.
- TIA TSB-184-A — Linee guida per l'alimentazione su cablaggi a coppie ritorte bilanciate — indicazioni su riscaldamento dei fasci, resistenza e installazione dell'alimentazione remota.