UTP vs STPケーブルのWikiとガイド
著者 Moore
日付 12/23/2021
UTPとSTPは異なる種類のツイストペアケーブルです。UTPケーブルは非シールドツイストペアケーブルであるのに対し、STPケーブルはシールドされており、それぞれ異なる方法で設計・製造されています。UTPケーブルとSTPケーブルは、離れた場所へ情報を伝送するために使用されます。本ガイドでは、データセンターに適したツイストペアイーサネットケーブルを選択できるよう、2種類のケーブルの違いを詳しく紹介します。
UTPケーブルとは何ですか？
シールドなしツイストペア（UTP）ケーブルは、現在最も一般的に使用されている通信媒体の一種で、色分けされた銅線をより合わせた構造になっています。シールドなしツイストペアケーブルには、干渉を防ぐための絶縁体として箔や編組シールドが含まれていません。UTPパッチケーブルが近接するペアやその他の電気機器からの干渉を低減できるよう、ケーブル内の各ペアはより合わされています。
オフィスや家庭は、干渉やクロストークが少ないため、非シールドツイストペアケーブルの主な用途です。UTPケーブルはSTPケーブルよりも低価格なので、コストを削減するには、干渉やクロストークの少ない環境に非シールドツイストペア配線システムを導入することが非常に適しています。強い磁界内でUTPケーブル配線を使用すると、ネットワーク速度が低下したり、ネットワーク障害が発生したりします。そのため、UTPケーブル配線を導入する前に導入環境を把握し、正常に動作することを確認する必要があります。非シールドツイストペアケーブルは設置が簡単ですが、STPツイストペアケーブルは、ケーブルが太く、重く、硬いため、設置が困難です。
一般的なUTPケーブルには3つのタイプがあります。CAT5e：CAT5eには4組のツイストペアが含まれています。最大伝送速度1 Gbps、帯域幅100 MHzを100メートルまでサポートします。CAT6：CAT6 UTPケーブルには、密に撚られた4組のツイストペアが含まれています。最大伝送速度1 Gbps、帯域幅250 MHzを最大100メートルまで、10 Gbpsを最大55メートルまでサポートします。CAT6A：最大10Gbpsの速度、500 MHzの帯域幅、100メートルの距離。UTPケーブルのカテゴリーについて詳しく見る こちら.
図1：Cat5e対Cat6対Cat6e
STPケーブルとは何ですか？
STPはShielded Twisted Pair（シールド付きツイストペア）の略です。シールド付きツイストペアケーブルの内部には、銅テープ、 導電性ポリマーの層または主に銅で作られた編組、および追加の箔ラッピングがあります。STPケーブル内部のこれらのシールド対策により、電磁干渉がケーブルの外部へ漏れたり、外部からケーブル内へ侵入したりするのを防ぎます。シールド付きツイストペアは、誘導結合と容量結合を解消できます。誘導結合はツイストによって相殺され、容量結合はシールドによって排除されます。
STPツイストペアケーブルは、空港や医療センターなど、EMI（電磁干渉）を引き起こす可能性のある機器の近くでの敷設に非常に適しています。このような場所には、干渉が発生する箇所が多くあります。また、電子レンジなどの高出力機器の近くでも、強い電磁干渉が発生します。シールド付きツイストペアケーブルは屋外環境でも良好に機能します。屋外監視システムにシールド付きツイストペアケーブルを敷設すると、監視カメラが電磁干渉の影響を受けないため、犯罪者が妨害装置を使用して監視システムの動作に影響を与えることを防止できます。
図2：UTP VS. STP
UTPケーブルとSTPケーブルの違い
エイリアンクロストーク
エイリアンクロストークは、一般に隣接するケーブルや接続ハードウェアで発生するクロストークです。これは銅線媒体の伝送に存在する現象です。また、銅線ケーブルの性能が優れているかどうかを調査するうえで重要な性能指標でもあります。銅線を10GBASE-Tトランシーバーに適用すると、エイリアンクロストークは銅線ケーブルの性能に大きな影響を与えます。
STPツイストペアケーブルでは、ケーブル内の箔シールドによって信号結合を防止できます。STPケーブルが正しく敷設および接合されていれば、エイリアンクロストークを要求性能レベル未満に抑えることができます。ただし、シールドなしツイストペアケーブルには、エイリアンクロストークを防止するための対策がありません。隣接するケーブル同士が近接すると、外部クロストークが増加します。
終端
STPケーブルには各ペアの周囲にシールド層があるため、端末処理が容易ではなく、ケーブル管理がより困難になります。端末処理の前に、シールド付きツイストペアケーブルの箔とドレインワイヤを引き戻してケーブル端部に巻き付け、不要な箔も切り取る必要があります。一方、シールドなしツイストペアケーブルには、追加の箔巻きなどの絶縁材はありません。
その結果、管理者にとって端末処理は非常に簡単になりますが、STPケーブルの端末処理にはUTPリンクよりも多くの時間がかかります。パッチケーブルにはコネクタが付いているため、この作業は必要ありません。端末処理が適しているのはバルクケーブルのみです。
ボンディングと接地
STPおよびUTPケーブルコネクタは、10GBASE-Tモジュールで最も多く使用されています。 10GBASE-T銅線ケーブルを設置する場合、ボンディングおよび接地システムを完全に設置して初めて、システムの性能を最大限に活用できます。シールドなしツイストペアケーブル接続の導入ではシステムボンディングを完了する必要はありませんが、インフラストラクチャの安定稼働を確保するため、設置時にはパッチパネルおよびラックから共通接地点までの接地が完全であることを保証する必要があります。また、STPケーブルシステムでは、十分な性能を確保するため、ケーブルを接続コンポーネントにボンディングする必要があります。
コスト
STPケーブルとUTPケーブルのコストに影響する要素は2つあります。まず、シールド付きツイストペアケーブルの内部にはシールド材が使用されているため、コストが高くなります。UTPパッチケーブルと、ジャックやパッチパネルを含むシールドなし接続ハードウェアのコストは、多くの場合、シールド付きの同等製品よりも低くなります。次に、STPツイストペアケーブルの配線ソリューションでは、設置時にジャックモジュールの終端処理と配線システムの適切なボンディングにより多くの時間がかかるため、設置コストが高くなります。UTPリンクは作業が簡単で終端処理も速いため、最終的なコストを削減できます。
以下の表にまとめたパラメーターがあります：
| パラメータ | UTP | STP |
| 構造 | ワイヤーを撚り合わせたケーブル | 金属箔 & シールドで覆われたツイストペアケーブル |
| コスト | より安価 | より高価 |
| ケーブルのボンディングと接地 | 不要 | 必須 |
| エイリアンクロストーク | 高 | 低 |
| 終端 | 終端処理が容易で、時間を節約 | 容易ではなく、時間が長くかかります。 |
| 対象となる導入環境 | オフィスや家庭など、干渉を受けにくい場所 | 工場や空港など、干渉が発生しやすい場所 |
結論
適切な種類のツイストペアケーブルを選択することで、ネットワーク性能を向上させ、機器の耐用年数を延ばすことができます。この記事を読めば、UTPとSTPツイストペアケーブルの違いと、適切な種類のツイストペアケーブルの選び方を理解できるでしょう。
強い電磁環境がない場合は、シールドなしツイストペアケーブルを選択できます。また、UTPパッチケーブルは、限られた予算にも優しい価格です。電磁干渉による影響を回避する必要がある場合は、より高価なSTPケーブルの使用を検討する必要があります。STPケーブルは屋外環境でも使用できます。QSFPTEKは、データセンター向けにさまざまなケーブルを提供しています。ご質問がある場合は、[email protected]までお問い合わせください。
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