LANケーブルの「CAT6A」が保証しているのは10Gbpsではなく500MHzという帯域

CAT6A のケーブルに規格が与えている数字は「10Gbps」ではなく「500MHz」である。CAT5e は 100MHz、CAT6 は 250MHz、CAT6A は 500MHz。この MHz は伝送周波数帯域で、その帯域まで挿入損失や漏話（クロストーク）が規格値の中に収まっていることを意味する。速度の Gbps は、配線規格ではなくイーサネットの規格、つまり IEEE 802.3 の側が別に決めている。店頭のパッケージでは「CAT6A＝10Gbps」と一行にまとめられているが、その一行は二つの規格をまたいでいる。

配線側の規格は三つ並んでいる。国際規格が ISO/IEC 11801-1:2017（Information technology — Generic cabling for customer premises — Part 1: General requirements、第1版・2017年11月13日発行、149ページ）。日本ではこれを一致（IDT）で翻訳した JIS X 5150-1:2021「汎用情報配線設備―第1部：一般要件」（2021年5月20日発行、152ページ、原案作成は日本規格協会と電子情報技術産業協会）。米国が ANSI/TIA-568.2 シリーズ。旧 JIS X 5150:2016「構内情報配線システム」は ISO/IEC 11801:2011 に対応する規格だったが、国際規格が 2017年に -1〜-6 の分冊構成へ再編されたのを受けて 2021年5月20日に廃止され、JIS X 5150-1／-2:2021 に引き継がれている。規格番号を書き写すときに年号を落とすと、どの版の話をしているのか分からなくなる。

資料には何が書かれているか

ISO/IEC 11801-1:2017（IEC Webstore 書誌ページ）｜資料の記述（要旨）複数ベンダーの部材で構成できる汎用配線システムを規定する。音声・データ・映像を含む幅広いサービスを対象とし、給電を伴う用途も想定する。本部は、ISO/IEC 11801 シリーズの他の部に共通する要件を定める。

情報配線の試験要領書 Rev.D（フルーク・ネットワークス）｜資料の記述（要旨）LAN配線に関わる規格は二層に分かれる。出発点は IEEE 802.3 のイーサネット規格（伝送規格）で、こちらは機器間の信号の送受信の仕組みを決める。一方 JIS・ISO・TIA の情報配線システム規格は、その伝送規格が要求する通信性能を満たすために、敷設された配線と配線部材が備えるべき電気的性能を決める。速度と配線クラスの対応は、10Mbps がクラスC／カテゴリ3以上、1Gbps がクラスD／カテゴリ5e以上、10Gbps がクラスEA／カテゴリ6A以上、25/40Gbps がクラスI／II・カテゴリ8。

同じ資料には、周波数とクラス・カテゴリの対応表も載っている。ISO（JIS）の配線性能はクラスで呼ばれ、クラスD が 100MHz まで、クラスE が 250MHz、クラスEA が 500MHz、クラスF が 600MHz、クラスFA が 1,000MHz、クラスI／II が 2,000MHz。配線部材（ケーブル・コネクタ・コード）の側がカテゴリで呼ばれ、クラスD にはカテゴリ5e、クラスE にはカテゴリ6、クラスEA にはカテゴリ6A が対応する。私たちが「CAT6A のケーブル」と言うとき、指しているのは部材のカテゴリのほうで、施工後に測って合否が出るのは配線のクラスのほうである。この二つは同じ言葉づかいをしていない。

速度側の規格も番号で確認できる。1000BASE-T は IEEE Std 802.3ab-1999 で、表題そのものが「over 4-Pair of Category 5 Balanced Copper Cabling」と、対象となる配線を名指ししている。10GBASE-T は IEEE Std 802.3an-2006（2006年9月1日発行）で、スコープに「最大100mの平衡ツイストペア構造化配線」と書かれている。2.5GBASE-T と 5GBASE-T は IEEE Std 802.3bz-2016（2016年10月18日発行）。つまり、イーサネット規格の側が「この速度を出したければ、この程度の配線を用意してほしい」と要求し、配線規格の側が「この帯域まで、この試験条件で、この数値を満たす」と応える。矛盾ではなく分業である。

試験条件／定義の表

筆者はこう読んだ

「CAT6A は 10Gbps」という言い方が便利なのは、多くの現場で結論が変わらないからだ。だが、この言い方は数字の出どころを一段隠している。配線規格が測っているのは、100m のチャネル、つまり固定配線 90m にパッチコードなど 10m を足した長さを前提にした電気的性能である。500MHz という数字は、その 100m の先で信号がどれだけ減り、隣の対からどれだけ漏れ込むかを、500MHz まで測って規格値内に収めた、という宣言だ。10Gbps は、その配線条件を満たしたときに 10GBASE-T が成立するという、別の規格の側の帰結にすぎない。

この構造が見えると、「短ければ下位カテゴリでも通ることがある」という現場の経験が、規格の前提から素直に説明できる。挿入損失は距離に比例して増える。100m という最悪条件で 500MHz まで持たせるのがクラスEA だとすれば、距離が 10m しかない配線は、規格が想定した苦しさの中にいない。実際、10GBASE-T をカテゴリ6 で通す話は昔から議論があり、業界誌の解説では、少なくとも 37m、エイリアンクロストークの環境次第で 37〜55m、緩和策を取れば 55m を超えて動く場合がある、という整理が紹介されている。ここで「エイリアンクロストーク環境次第」という条件が付いているのが重要で、これは束ねられた隣のケーブルからの漏話であり、ケーブル 1 本を眺めても分からない。同じ CAT6 でも、1本だけ床に転がしているのか、100本を束ねてラックに立ち上げているのかで、条件がまるで違う。

エイリアンクロストークがクラスEA（カテゴリ6A）で新しく試験項目に入ったのも、この文脈にある。同一ケーブル内の漏話（NEXT）は、受信側のデジタル信号処理である程度打ち消せる。だが、外被を越えて隣のケーブルから飛び込んでくる漏話は、送信側の信号を知らないので引き算ができない。だから測るしかない。フルーク・ネットワークスの資料では、この測定は全数ではなくサンプリングで行うこと、被誘導リンクと誘導リンクを選んで PSANEXT と PSAACR-F を測ることが説明されている。ケーブルの「品質」ではなく、束ね方と配置が結果を左右する試験項目が、10Gbps の入口に置かれている。

CAT7 と CAT8 は、この二層構造が最もねじれるところだ。カテゴリ7（クラスF、600MHz）とカテゴリ7A（クラスFA、1,000MHz）は ISO/IEC 側にしか存在せず、TIA 規格にはない。そして規格上のカテゴリ7 は、通常の RJ45 とは別のコネクタを前提にしている。IEC 60603-7-7:2010 は「600MHz までのデータ伝送用 8極シールドコネクタ」の規格で、書誌には ISO/IEC 11801 のクラスF 配線でカテゴリ7 コネクタとして使われる、と書かれている。カテゴリ7A 側は IEC 61076-3-104:2017（第3版、2,000MHz まで）で、クラスFA 配線のカテゴリ7A コネクタと明記されている。一方、日本の店頭で「CAT7」として売られているケーブルは RJ-45 コネクタが付いている。サンワサプライの CAT7／CAT7A 製品ページも、伝送帯域 600MHz／1,000MHz と表記しつつコネクタは RJ-45 である。これは製品の良し悪しの話ではなく、規格の呼び名と製品の呼び名が指しているものが違う、という話だ。ケーブルという部材の帯域と、コネクタまで含めた配線のクラスは、別の階層にある。

カテゴリ8（ISO/IEC ではクラスI／II、部材はカテゴリ8.1／8.2）は 2,000MHz まで規定されるが、業界誌の解説では、想定されているのは 30m・2コネクタのチャネルで、データセンターのサーバとスイッチをつなぐ短距離用途だとされている。100m を前提にしてきたそれまでのカテゴリとは、試験条件そのものが違う。数字が大きいほど上位、と一列に並べた表は、この前提の断絶を見えなくする。LED電球の「60W形相当」が消費電力ではなく光束の話であるのと同じで、単位が変わったところで話が別のものに切り替わっている。

あなたの条件ならこう読み替える

読み替えの軸は一つしかない。規格の数字は、規格が決めた条件の下でだけ意味を持つ。500MHz は 100m のチャネルで測った 500MHz であり、30m は 2コネクタで測った 30m である。IP67 と IP68 が「水深何m・何分」という試験条件とセットでなければ何も言っていないのと同じ構造で、CAT6A も「100m・500MHz・エイリアンクロストーク込み」とセットでなければ、ただの記号になる。手元の配線がその条件のどこからずれているのかを見つけたら、そのずれの分だけ、規格の数字は保証をやめる。

なお、実際の敷設や認証試験の合否判定は、測定器と資格を持つ施工業者の仕事である。本記事は数字の出どころを読むところまでで、あなたの現場でどのカテゴリを選ぶべきかは書かない。判断は有資格者・専門機関へ。カテゴリごとの帯域と速度を一覧で引きたい場合は、早見表.net の該当ページを見てほしい。