2-4-1 同軸ケーブル

2-4
ネットワークメディア
2-4
ネットワークメディア
2-4-1 同軸ケーブル
2-4-2 ツイストペアケーブル
2-4-3【演習】ツイストペアケーブルの作成
2-4-4 光ファイバーケーブル
2-4-5 シリアルケーブルとパラレルケーブル
53
2-4-1
同軸ケーブル
ここでは、LAN で利用するケーブル ※（ネットワークメディア / 伝送媒体）として、イーサ
学習ポイント
ネットで利用されている同軸ケーブルを学習します。そのしくみや使用されている規格
を理解しましょう。
1 同軸ケーブル
イーサネットは当初、同軸ケーブルを使用する 10Mbps のバス型トポロジネットワークとして構成さ
れていました。イーサネットで使用される同軸ケーブルの規格には10BASE5（テンベースファイブ）
および 10BASE2（テンベースツー）の 2 種類があり、
それぞれシック
（Thick）ケーブル、
シン（Thin）
ケーブルと呼ばれていました。これらは、現在では新規に導入されることはまずありませんが、古い
ネットワークでは使用されていることがあります。
● 同軸ケーブルのしくみ
同軸ケーブルは、中心に銅の導線があり、その周囲をポリエチレンなどの絶縁体と、細い銅または
金で作られた保護シールドで覆い、外被（ジャケット※）で覆った形状です。
絶縁体
外被
（ジャケット）
導線
保護シールド
同軸ケーブル
同軸ケーブルは、外部からのノイズを遮断するため、高周波伝送用に、テレビやラジオ、無線機、
AV 機器などの配線に利用されています。
主な同軸ケーブルと用途
RG58（50Ω系）･･･10Mbps の 10BASE-2 等に使用
RG59（75Ω系）･･･ATM Network（DS3/E3）やモニター・ケーブルに使用
RG62（93Ω系）･･･IBM システム 3270 等に使用
ケーブル
同軸ケーブルの被膜材質、ジャケット
コンピュータに有線でネットワークに接続するには、ケーブルが必要で
通常使用するケーブルは材質が PVC（塩化ビニル）系で安価だが、燃
ある。このケーブルをネットワークメディア（伝送媒体）と呼び、実際
焼しやすい材質で耐熱温度が約 60 度と低い。このため、アメリカで
にデータが流れる物理的な伝送路になる。
は屋内の部屋間を通線又は階を隔てる場合など、防火壁をまたがる
ケーブルは、
データリンクの仕様によって利用できるケーブルが異なる。
54
場合は、被覆素材として燃焼しにくい材質で耐熱温度が約 75∼200
度のプレナム（テフロン）系を使用する必要がある。
2 10BASE5
10BASE5 は、10Mbps の伝送速度を持つ IEEE802.3 で標準化された規格で、直径約 10mm の
同軸ケーブルを使用し、ネットワークの基幹（バックボーン）において利用されます。ケーブル長 ※
は 500m です。イエローケーブルやシックケーブル（太いケーブル）とも呼ばれています。
2-4
※
ネットワークメディア
10BASE5 では、この同軸ケーブルにトランシーバー（MAU：マウ） を設置しノードを接続します。
各トランシーバーは、2.5m またはその倍数の間隔で配置し、ひとつのセグメントには最大 100 の
ノードを接続することができます。
また、同軸ケーブルの両端にはターミネータと呼ばれる終端抵抗を取り付け、ケーブルを流れる電
気信号の反射や乱れを防ぎます。
バックボーンとなるケーブルにノードを接続する場合は AUI ケーブル（トランシーバーケーブル）を
使用します。AUI ケーブルは 10BASE5 特有のケーブルで、ネットワークにノードを接続するために
使用するトランシーバーとネットワークに追加する機器間を接続するのに必要です。
同軸ケーブル同士の延長やターミネータの接続には N 型コネクタを使用します。
最長500ｍ
（セグメント）
ノード
ノード
ノード
AUIケーブル
2.5m
ターミネータ
（50Ω）
トランシーバー
ノード
サーバー
バックボーンケーブル
（10BASE5の同軸ケーブルを使用）
10BASE5 イーサネット構成
3 10BASE2
10BASE2 は 10Mbps の伝送速度を持つ IEEE802.3a で標準化された規格で、直径 5mm の同軸
ケーブル（シンケーブル）を使用します。ケーブル長 ※ は最長 185m です。ひとつのセグメントには
最大30のノードを接続でき、各ノード間は0.5mまたはその倍数の間隔で配置します。10BASE2は、
ケーブルを 10BASE5 よりも細くし、より安価で配線がしやすくするため開発されました。
ケーブル長
トランシーバー（MAU：Media Attachement Unit）
10BASE5 および 10BASE2 でのひとつの物理的なセグメントの制
限はあるが、リピータ（ハブ）を 4 台まで使用でき、5 つのセグメントま
で拡張することができる。10BASE5 では 2500（500×5）メートル、
10BASE2 では 925（185×5）メートルまでの距離をサポートできるよ
うになる。
ノードからの電気信号を受け取り、物理的なケーブルに適したフォー
マットに変換する装置。
55
最長185ｍ
ノード
ノード
ノード
ターミネータ
（50オーム）
ＢＮＣ T型コネクタ
ノード
サーバー
10BASE2 イーサネット構成
BNC T 型コネクタ
ノードやターミネータの接続には、BNC（RG58）コネクタに T 字型の分岐コネクタを使用します。
BNC コネクタと T 字型分岐コネクタを合わせて、BNC T 型コネクタともいいます。コネクタを設置
する際には、ネットワークを停止して作業を行います。１箇所でもコネクタの取り付けに問題があっ
たり、コネクタにケーブルがきちんと接続されていなかったりすると、ネットワーク全体が利用でき
なくなるので注意が必要です。
4 1000BASE-CX
1000BASE-CX は、最高通信速度 1Gbps のギガビットイーサネット規格のひとつです。2 芯平衡
型のシールドされた特殊な同軸ケーブル（STP：エスティーピー：Shielded Twist Pair cable）を使用
します。ギガビットイーサネットには IEEE802.3z で規定されている 1000BASE-SX、1000BASE-
LX、1000BASE-CX と、IEEE802.3ab で規定されている UTP ケーブルを使う 1000BASE-T の 4 つ
があります。
5 同軸ケーブルイーサネットのまとめ
10BASE5
規格
IEEE802.3
伝送速度
10BASE2
1000BASE-CX※
IEEE802.3a
IEEE802.3z
10Mbps
伝送方式
1Gbps
ベースバンド方式
トポロジ
バス型
スター型
最長セグメント長
500m
185m
ノード間距離
2.5m
0.5m
アクセス方式
最大ノード数
CSMA/CD
CSMA/CD
100 台
または全二重
30 台
同軸ケーブルイーサネットの特徴
56
25m
●
両端にターミネータ（終端抵抗）を設置しなければならない
●
ケーブルが太く扱いにくい ● ノイズに強い
2-4-2
ツイストペアケーブル
ツイストペアケーブルは、データ通信、セキュリティシステムなどさまざまなシステムで
学習ポイント
使用されています。ここではツイスペアケーブルの仕組みや規格をイーサネット規格と
2-4
ネットワークメディア
合わせて学習します。
1 ツイストペアケーブルのしくみ
ツイストペアケーブルは 2 本ずつの導線がより合わせられたケーブルで、周囲を被膜で覆っている
STP（エスティーピー：Shielded Twist Pair：シールド付きツイストペアケーブル）と被膜のない
UTP（ユーティーピー：Unshielded Twist Pair：シールドなしツイストペアケーブル）の 2 種類があり
ます。
より対（1対）
1
2
3
4
STP ケーブル
UTP ケーブル
UTP は現在もっとも普及している 100BASE-TX などで使用されているケーブルです。被膜の内部
は導線が 2 本 1 組にしてより合わせてあり、
「より対線」とも呼ばれています。UTP ではこのより合
わせによって導線のクロストーク（他の導線の信号を拾ってしまう現象）の影響を小さくして、導線
内の信号の減衰を抑えています。
この 2 本 1 組の導線が 4 組入って 1 本の UTP ケーブルとなっており、2 組を送信専用、2 組を受信
専用にすることによって 4 線式の全二重通信を実現しています。10BASE-T（テンベースティ）で
はこの 4 組のうち実際には 2 組しか使っていません。
STP は被膜されていて、UTP に比べノイズを抑えるしくみになっています。一方で、敷設に手間が
かかることやケーブルの価格が高価という欠点もあります。
● ツイストペアケーブルのコネクタと結線
ツイストペアケーブルは 8 極 8 芯 4 対のケーブルで、コネクタは RJ-45（アールジェイヨンジュウゴ）
を使用します。一般的な電話回線などではピン数が 6 本の RJ-11（アールジェイジュウイチ）が広
く用いられています。RJ-11 の形状は RJ-45 に似ていますが、RJ-45 の方が RJ-11 よりサイズが
一回り大きく、誤って電話線のジャックに挿し込めないようになっています。
RJ-45 コネクタ
RJ-45 ピン番号
57
また、ケーブルにはストレートケーブルとクロスケーブルという結線の違う 2 種類のケーブルがあり
ます。
ストレートケーブルは、ハブとスイッチなどとコンピュータを接続する場合に使用し、RJ-45 コネクタ
の両端は同じピン番号同士で接続されています。
クロスケーブルは、ハブ同士の接続やスイッチ同士の接続、コンピュータ同士の接続に使用され、
ストレートケーブルとは異なり、1 番ピンと 3 番ピン、2 番ピンと 6 番ピン、3 番ピンと 1 番ピン、6 番
ピンと 2 番ピンの線が接続されます。これは 1 番と 2 番のペアが送信を行い、3 番と 6 番のペアで
受信をしているためです。
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
4
5
6
7
8
1
1
2
3
4
5
6
7
8
2
3
4
5
6
7
8
ストレートケーブルの結線
クロスケーブルの結線（CAT5）
配列には T568A と T568B という米国規格協会（ANSI）で定めた配列があります。
ストレートケーブルは T568B 同士または T568A 同士で作ります。クロスケーブルは T568B と
T568A の組み合わせです。
ピン番号
2
3
4
5
6
7
8
T568A（絶縁の色） 白 / 緑
1
緑
白/橙
青
白/青
橙
白/茶
茶
T568B（絶縁の色） 白 / 橙
橙
白/緑
青
白/青
緑
白/茶
茶
T568A と T568B の配列
ツイストペアケーブルの特徴
●
ケーブルの種類は、ストレートケーブルとクロスケーブルがある。
●
結線の規格は、T568A と T568B がある。
●
被膜のない UTP と被膜のある STP がある。
●
ケーブルをねじる（ツイスト）ことで、クロストークを抑える。
2 ツイストペアケーブルの種類
ツイストペアケーブルには、その品質水準に応じて EIA/TIA において定められたカテゴリ
（規格）が定
められています。ネットワークの種類により、使用するツイストペアケーブルのカテゴリが異なります。
58
カテゴリ
最大通信速度
カテゴリ1,2
利用されるネットワーク / 用途
電話線、低速のデータ通信
カテゴリ3
10Mbps
10BASE-T
カテゴリ4
16Mbps
トークンリング ※ など
100 Mbps
100BASE-TX、FDDI
カテゴリ5
カテゴリ6
1000 Mbps
1000BASE-T
1000 Mbps
1000BASE-TX
2-4
ネットワークメディア
カテゴリ5e
※
※カテゴリ5e とはカテゴリ5 の enhanced（エンハンスド、拡張版）。
1000BASE-T に適合した伝送速度 1000Mbps（1Gbps）を実現した Ethernet 規格で利用。
※トークンリングについては「2-5-1 トークンリング（IEEE802.5）」で説明。
ツイストペアケーブルのカテゴリ
3 ツイストペアケーブルのイーサネット
イーサネットは、伝送速度によって、イーサネット（Ethernet:10Mbps）
、ファストイーサネット（Fast
、
ギガビットイーサネット
（Gigabit Ethernet:1000Mbps）に分けられています。
Ethernet:100Mbps）
現在のイーサネットLAN のほとんどが、ツイストペアケーブルを使用しており、規格によって利用で
きるケーブルのカテゴリが異なります。主な規格では、10BASE-T（イーサネット）
はカテゴリ3 以上、
100BASE-TX（ ファストイーサネット）、1000BASE-T（ギガビットイーサネット）はカテゴリ5 以上に
なります。これらは下位互換になっており、カテゴリ 5 のツイストペアケーブルは 10BASE-T にも
対応できます。さらに、100BASE-TX や 1000BASE-T に対応するNIC では、
カテゴリ3 の UTP ケー
ブルを使用して 10Mbps の接続が可能です。次に主なツイストペアケーブルの規格を説明します。
● 10BASE-T
10BASE-T は IEEE802.3i で標準化された規格で、カテゴリ3 以上のツイストペアケーブルを使用
し、ハブやスイッチを介したスター型トポロジで利用されています。通信速度は 10Mbps、最長伝
送距離は 100m です。
LAN の拡張にハブをカスケード（多段）接続する場合は、4 段まで使用可能です。スイッチを使用す
る場合、この制限はありません。ハブ−ハブ間、ハブ−ノード間の最大セグメント長は 100m です。
カスケード
（多段）接続については｢3-1-3 ハブ｣で詳しく説明します。
100ｍ
ハブ
ハブ
100ｍ
クライアント
プリンタ
10BASE-T ネットワーク
59
● 100BASE-TX
100BASE-TX は IEEE802.3u で標準化されたファストイーサネットのひとつで、現在のイーサネッ
トLAN の主流になります。伝送速度は 100Mbps、最長伝送距離は 100m です。
基本的な接続は 10BASE-T と同じですが、使用可能なケーブルはカテゴリ5 以上のもので、ハブ
のカスケード接続は 2 段までです。ハブ−ハブ間の距離は 5m、ハブ−ノード間の理論上の最大セグ
メント長は 100m ですが、ノイズ等の影響を受けやすいため、ハブ−ノード間は実際には 30m ほど
が適切です。
5ｍ
ハブ
ハブ
100ｍ
クライアント
プリンタ
100BASE-TX ネットワーク
● 1000BASE-T
1000BASE-T は IEEE802.3ab で標準化されたギガビットイーサネット（Gigabit Ethernet）のひと
つです。伝送速度は 1Gbps、最長伝送距離は 100m です。100BASE-TX と同じように、
カテゴリ5
（CAT5）やエンハンスドカテゴリ5（CAT5e）の UTP ケーブルを使用する規格で、4 対 8 芯の信号線
すべてを使用して通信します。
● 10GBASE-T
10GBASE-T は IEEE802.3an-2006 で標準化された 10 ギガビットイーサネット規格のひとつで、
STP ケーブルを利用し、10G ビット/ 秒の全二重通信を実現します。
60
● 主なイーサネット規格とその仕様
その他にもツイストペアケーブルを使用するイーサネット規格があります。以下は主な規格とその
仕様です。
100BASE-TX
100BASE-T4
1000BASE-T
10GBASE-T
IEEE802.3i
IEEE802.3u
IEEE802.3u
IEEE802.3ab
IEEE802.3an
接続形態
スター型
スター型
スター型
スター型
スター型
伝送速度
10Mbps
100Mbps
100Mbps
1000Mbps
10Gbps
ケーブル
UTP
CAT3 以上
UTP
CAT5 以上
UTP
CAT3 以上
UTP
CAT5e 以上
STP
CAT6 以上
4段
2段
2段
機器間 100m
機器間 100m
機器間 100m
機器間 100m
機器間 100m
ハブの段数
距離
備考
2-4
ネットワークメディア
規格
10BASE-T
全二重通信
ツイストペアケーブルイーサネットの主な仕様
4 特殊なツイストペアケーブル
ツイストペアケーブルを利用したものでは、ロールオーバーケーブルやループバックケーブルなど、
特殊なケーブルも存在します。
● ロールオーバーケーブル
コンソールケーブルとも呼ばれ、ルータやスイッチと PC を接続し、設定を行う時に利用します。両
端が RJ-45 コネクタのものと、片方が RJ-45 で片方がシリアル（DB-9）のコネクタのものがありま
す。ツイストペアケーブルを利用しますが、結線がイーサネットとは異なるため、ISDN や LAN 用ケー
ブルとしては使用できません。
● ループバックケーブル
ループバックコネクタとも呼ばれ、出力用の信号ピンと入力用の信号ピンが内部で接続されている
ものです。同一のポートでデータの送受信を行うことができるので、そのポートが正常に動作して
いるかどうかを確認することができます。コネクタ部分の接触不良など、
トラブルを発見するために
利用します。
61
2-4-3 【演習】ツイストペアケーブルの作成
ここでは LAN ケーブル（ツイストペアケーブル）の作成方法を学習します。
学習ポイント
部品と工具が揃う環境があれば、実際に作成してみましょう。
1 ツイストペアケーブル（LAN ケーブル）の作成
LAN ケーブル（ツイストペアケーブル）はオフィスや一般家庭でもっともよく利用され、LAN ケーブルと
呼ばれます。
この LAN ケーブルは家電量販店などで 1m、3m、5m など、さまざまな長さの製品として販売されて
います。
しかし、
ネットワークの構築を行う通信業者などは大量のLANケーブルを必要とし、
また、
ネッ
トワークを構築する際には、フロア間配線の場合など狭い場所も多いので、先にケーブルを通し、そ
の後コネクタを取り付ける方法がとられています。そのため、必要な長さに LAN ケーブルをその場
で調整することもあります。ここでは UTP ケーブルを使い LAN ケーブルの作成方法を説明します。
＜準備するもの＞
・UTP ケーブル、RJ-45 コネクタ、ケーブルストリッパー（外被膜むき工具）またはカッター、ニッパー
/ はさみ
・圧着工具（かしめ） … ツイストペアケーブルと RJ-45 コネクタをかしめ、接続するための専用工
具。他の工具での代用は効かない。
・ケーブルテスター …… ケーブルの結線が正しい状態かどうか確認する導通試験装置。
＜参考＞
ワイヤ配列（EIA/TIA568B）
結線（クロス）
1
より対（1対）
1
62
白／橙
2
橙
3
白／緑
4
青
2
5
白／青
3
6
緑
4
7
白／茶
8
茶
1
2
3
6
4
5
7
8
3
6
1
2
4
5
7
8
＜手順＞
ケーブルストリッ
① 必要な長さにケーブルを切断します。ケーブルの端から5cm 程度の外被膜に、
パーで切れ目を入れ、剥ぎます。この時、内部の導線を傷つけないように気を付けます。
2-4
ネットワークメディア
② 内部の導線をケーブルの LAN ケーブルの規格（結線）に従って整列させ、ニッパーなどを利用
して内部導線 8 本を真横に切断し、長さを揃えます。
③ 内部導線の並び順が崩れないように、コネクタに挿し込みます。このとき内部導線 8 本すべ
てが平らになり、コネクタ内部の接触端子の下に一列で並ぶようにしながらコネクタの奥まで
挿入します。
コネクタを取り付けたら、コネクタの先端まで芯線が届いているか、配線の色が間違っていな
いか確認します。
④ 圧着工具を使い、コネクタをかしめます。圧着工具にコネクタを挿し込み、ゆっくりと圧着工
具を握ります。クリック音がしたらハンドルを離します。うまく圧着できなかった場合はコネク
タの根元でケーブルを切断し、再度作り直します。
⑤ 最後にケーブルテスターで、結線が正常かチェックします。
63