Ethernetケーブルのカテゴリ：Cat 5～Cat 8
Cat 5、5e、6、6A、7、7A、8を、周波数、伝送速度、到達距離、シールド、コネクタで比較し、TIA規格とISO/IEC規格の対象範囲の違いを確認します。
執筆・技術レビューElectroDesignForge Engineering Team
編集方針を見る要点： ケーブルのカテゴリは伝送性能を規定するもので、それだけでEthernetの速度を保証しません。敷設済みチャネルの性能は、ケーブル、コネクタ、パッチコード、端末処理、施工状態のうち最も弱い部分に制限されます。Cat 6Aは100 mの10GBASE-T接続で一般的な選択肢です。Cat 8はデータセンター内の短距離25/40GBASE-T接続を対象とします。
カテゴリ、チャネル、Ethernetの用途
ケーブルに印刷されたカテゴリは、一定の周波数範囲における部品としての性能を表します。Ethernet規格は、各BASE-T PHYに必要な配線性能とチャネル長を別に定めます。
次の用語を混同しないでください。
- ケーブルのカテゴリ： ケーブル本体の性能。
- 接続部品のカテゴリ： ジャック、プラグ、パッチパネル、コードの性能。
- チャネルまたはパーマネントリンクのクラス： 施工後の端から端までの性能。
Cat 6AケーブルにCat 5eジャックを組み合わせても、Cat 6Aのチャネルにはなりません。端末処理の不良、撚りのほどきすぎ、急な曲げ、圧迫、水分、不適切なシールド接地でも、達成できるクラスが下がることがあります。
実務上の比較
| カテゴリ | 定格周波数 | 主なBASE-T用途と到達距離 | 現在の位置づけ |
|---|---|---|---|
| Cat 5 | 100 MHz | 従来の100BASE-TXで100 mまで。1000BASE-Tは敷設済みチャネルが必要な試験を満たす場合のみ | 新設のTIA設備向けには廃止済み。新規設計で指定しない |
| Cat 5e | 100 MHz | 1000BASE-Tで100 mまで。適合するチャネルでは2.5GBASE-Tにも対応 | 既存のアクセス配線で一般的 |
| Cat 6 | 250 MHz | 1000BASE-Tで100 mまで。10GBASE-Tは通常37 mまで、他ケーブルからのクロストークを評価・試験した場合に限り最大55 m | 1Gや、適合性を確認した短距離のマルチギガビット接続に有用 |
| Cat 6A | 500 MHz | 10GBASE-Tで100 mまで | 新設の10G銅線接続で一般的に推奨される |
| Cat 7 / Class F | 600 MHz | 適合するISOチャネルで10GBASE-Tを100 mまで | ISO/IECの体系。ANSI/TIAの正式なカテゴリではない |
| Cat 7A / Class FA | 1,000 MHz | 周波数余裕を増やした10GBASE-Tを100 mまで | ISO/IECの体系。ANSI/TIAの正式なカテゴリではない |
| Cat 8 | 2,000 MHz | 25GBASE-Tと40GBASE-Tに対応し、最大30 mのチャネルで使用 | シールド付きで、データセンター向けの短距離配線 |
これらは設計の目安であり、適用する規格を無視してよいという意味ではありません。実際の案件ではEthernet PHY、建物の配線規格、トポロジー、周囲温度、パッチコードの許容長、メーカーの制限を確認してください。
Cat 5とCat 5e
従来のCat 5は旧来のカテゴリです。100 MHzの性能を前提に設計され、現在は新しい規格適合設備の通常の基準ではありません。残存するCat 5配線でも、1000BASE-Tに必要なチャネル性能の試験をすべて通ればギガビットEthernetを使える場合がありますが、ラベルだけでは証明できません。
Cat 5eでは、全ペアを使うギガビットEthernetの信頼性に必要な項目を含め、要求が厳しくなりました。1000BASE-Tで100 mまでのチャネルに適し、2.5GBASE-Tの伝送媒体としても定義されています。そのため既設のCat 5eは引き続き利用できますが、特に束ねたケーブル、古いパッチパネル、PoEによる発熱がある場合、マルチギガビット化の前に現地で試験するのが賢明です。
Cat 6とCat 6A
Cat 6は部品の帯域を250 MHzに広げ、クロストークに対する余裕を改善します。1000BASE-Tでは通常の100 mチャネル長をサポートします。10GBASE-Tでは、未評価の場合の通常の上限を37 mとしてください。Cat 6チャネルは、敷設済み配線の外来クロストーク性能を評価・試験した場合に限り55 mまで延ばせます。ケーブル束の密度、隣接ケーブル、パッチ接続、施工環境が結果に影響します。
Cat 6Aは評価対象の性能を500 MHzまで拡張し、10GBASE-Tで100 mのチャネル全体に必要な外来クロストークを抑えます。将来の10Gや高出力PoEを見込むオフィス、産業設備、Wi-Fiアクセスポイント、カメラ、建物設備の新設配線では、Cat 6Aが長く使える実用的な選択肢です。
Aは**Augmented（拡張）**を意味し、単に「シールド付き」という意味ではありません。Cat 6Aには非シールド構造とシールド構造の両方があります。シールドはノイズ対策に役立ちますが、コネクタ、ボンディング、接地、施工を含むシステム全体が適切な場合に限ります。
Cat 7とCat 7A：ISOの体系でありTIAのカテゴリではない
Cat 7とCat 7AはISO/IECの配線体系に属し、チャネルのClass FとFAに対応します。ANSI/TIA-568.2-Eが認めるのはCat 5e、Cat 6、Cat 6A、Cat 8であり、Cat 7やCat 7Aは定義していません。
Class FとFAのシステムはシールド付きで、一般的な8P8Cモジュラー型とは異なるコネクタを使う場合があります。「Cat 7 RJ45」と表示された市販品を組み合わせても、規格に適合するClass Fチャネルが自動的に成立するわけではありません。宣伝上の表示だけで判断せず、引用された規格、コネクタ形式、部品認証、チャネル試験の限界値を確認してください。
Cat 8：短いチャネルでの高速通信
Cat 8は、データセンター内の短距離接続向けに2 GHzまで評価されています。IEEE 25GBASE-Tと40GBASE-Tは30 m以下のチャネルを対象とし、通常は最大24 mのパーマネントリンクに、許容範囲内のパッチコードを組み合わせます。
ISO/IECでは、Category 8.1 / Class IはCat 6A系のモジュラーコネクタとの互換性を保ち、Category 8.2 / Class IIはClass F/FA系のコネクタに属します。ANSI/TIAは独自のCategory 8チャネル要件を定めています。「Cat 8」の表示だけで製品を互換品とみなさず、規格体系とコネクタ形式を確認してください。
Cat 8は、汎用の100 m配線としてCat 6Aに取って代わるものではありません。銅線を使う必要がある設備列間や列端の短距離で、高速接続に価値があります。
標準化されたCat 9は存在しない
引用したANSI/TIAとISO/IECの構内配線規格では、Cat 9とCat 10は平衡配線の標準カテゴリではありません。「Cat 9」の表示、極端な周波数の主張、Gbit/sだけで示す帯域幅は、認められた規格と独立した部品・チャネル認証を示さない限り宣伝上の主張です。
購入または仕様策定の際には、次を求めてください。
- 規格の正確な名称と版。
- ケーブルと接続部品のカテゴリ認証。
- 校正済み機器によるチャネルまたはパーマネントリンクの試験報告書。
- 設置場所に必要な防火、発煙、環境、施工に関する等級。
カテゴリと速度は同じではない
500 MHzのケーブルが「500 Mbit/s」を伝送するわけではなく、2,000 MHzのケーブルだけで40 Gbit/sの接続ができるわけでもありません。Ethernet PHYは多値信号、エコーキャンセル、等化器、すべてのペアを使い、ケーブルの試験周波数とは異なるデータ速度を実現します。
Ethernet BASE-Tの速度ガイドでは、主な銅線PHYのペア数、公称データ速度、必要な配線、到達距離を示します。
PoE、導体材料、温度
PoE電流による発熱は導体抵抗に比例します。カテゴリは、安全な給電チャネルを構成する要素の一つにすぎません。
- パーマネントリンクには、規格に適合する単線の銅導体を推奨します。銅クラッドアルミニウム（CCA）は抵抗が高く、適合する平衡銅線ケーブルの代わりにはなりません。
- 導体径、直流ループ抵抗、抵抗の不平衡、束の大きさ、周囲温度、絶縁定格、コネクタの許容電流を確認してください。
- 温度が上がると挿入損失が増え、到達距離が短くなる場合があります。大きなPoEケーブル束では、許容条件の見直しや別の敷設方法が必要になることがあります。
- 全ペアを使うPoEでは、すべての接点を正しく端末処理する必要があります。プラグとジャックに損傷や汚れがないか確認してください。
- シールドには通常のPoE電流を流さず、細すぎる導体の問題も解決しません。
電力クラス、使用するペア、施工時の確認事項は、Power over EthernetのガイドとEthernet PoEのピン配置を参照してください。
選び方の目安
| 用途 | 選択の出発点 |
|---|---|
| 既存の1Gネットワークを維持 | 試験に適合したCat 5e以上を継続使用する |
| 将来の余裕を持たせる新設の1Gアクセス線 | Cat 6、予算が許せばCat 6Aを優先する |
| 10Gを100 mまで | Cat 6A |
| 10G向けの既存Cat 6 | 通常は37 mまで。外来クロストークの評価・試験後に限り最大55 mを検討する |
| 25/40Gの銅線接続（30 m以内） | 対応するチャネル構成を確認したCat 8 |
| 長距離の高速バックボーン | 未認定カテゴリへ上げるのではなく光ファイバーを比較する |
ストレート・クロスケーブルのガイドで端末処理の選択を説明します。RJ45 T568A/T568Bのピン配置で導体の順序を確認できます。
出典
- ANSI/TIA-568.2-E — 平衡ツイストペア通信ケーブルと部品の規格 — Category 5e、6、6A、8の部品と配線の要件。
- ISO/IEC 11801-1:2017と追補 — 構内の汎用配線、第1部：一般要件 — Category 5から8.2、チャネルClass DからIIを規定。
- IEEE Std 802.3-2022 — Ethernet規格 — BASE-T物理層とリンク区間の要件。
- IEEE Std 802.3an-2006 — 10GBASE-T — 平衡ツイストペア配線上での10 Gbit/s通信。
- IEEE Std 802.3bz-2016 — 2.5GBASE-Tと5GBASE-T — 平衡ツイストペア媒体上での2.5および5 Gbit/s通信。
- IEEE Std 802.3bq-2016 — 25GBASE-Tと40GBASE-T — 25および40 Gbit/s通信に対応し、最大30 mのチャネルを使用。
- TIA TSB-155-A — 既設Category 6配線を10GBASE-Tに対応させるための評価と改善に関する指針 — 既存Cat 6接続について、通常の37 m上限を超える場合の評価と外来クロストークの確認。
- TIA TSB-184-A — 平衡ツイストペア配線での給電に関する指針 — 遠隔給電時の束の発熱、抵抗、施工に関する指針。