JP2001023455A - 高速伝送ローカル・エリア・ネットワーク・ケーブル - Google Patents
高速伝送ローカル・エリア・ネットワーク・ケーブルInfo
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- JP2001023455A JP2001023455A JP2000165261A JP2000165261A JP2001023455A JP 2001023455 A JP2001023455 A JP 2001023455A JP 2000165261 A JP2000165261 A JP 2000165261A JP 2000165261 A JP2000165261 A JP 2000165261A JP 2001023455 A JP2001023455 A JP 2001023455A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
Landscapes
- Communication Cables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的長い距離にわたり高いビット伝送速度
のときに漏話が比較的低いケーブルを提供すること。 【解決手段】 高速信号伝送が可能なローカル・エリア
・ネットワーク・ケーブルは、外被内に封入された導線
からなる複数のツイスト・ペアを有する。ツイスト・ペ
アのそれぞれは残りのペアのいずれとも異なるツイスト
回数を有し、少なくとも１対のペアは残りのツイスト・
ペアとは異なるツイスト方向を有し、すなわち、残りの
ペアが左回りのツイストを有する場合に右回りのツイス
トを有することができる。４対ケーブルでは、異なるツ
イスト回数の２対のペアには右回りのツイストが加えら
れ、他の２対は左回りのツイストを有する。
のときに漏話が比較的低いケーブルを提供すること。 【解決手段】 高速信号伝送が可能なローカル・エリア
・ネットワーク・ケーブルは、外被内に封入された導線
からなる複数のツイスト・ペアを有する。ツイスト・ペ
アのそれぞれは残りのペアのいずれとも異なるツイスト
回数を有し、少なくとも１対のペアは残りのツイスト・
ペアとは異なるツイスト方向を有し、すなわち、残りの
ペアが左回りのツイストを有する場合に右回りのツイス
トを有することができる。４対ケーブルでは、異なるツ
イスト回数の２対のペアには右回りのツイストが加えら
れ、他の２対は左回りのツイストを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ローカル・エリア
・ネットワーク（ＬＡＮ）用のケーブルに関し、より詳
細には、比較的長い距離にわたり高いビット伝送速度の
ときに漏話が比較的低いケーブルに関する。
・ネットワーク（ＬＡＮ）用のケーブルに関し、より詳
細には、比較的長い距離にわたり高いビット伝送速度の
ときに漏話が比較的低いケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、コンピュータ、より詳細には
ディジタル信号に依存する装置などのデータ処理装置の
開発および使用が継続していることにより、高い伝送速
度でアナログとディジタル両方のデータ信号を実質的に
エラーなしで伝送する信号伝送媒体の必要性が発生し
た。しかし、このような伝送に対して不利になる多数の
要因が存在し、そのうちの主要なものは漏話である。一
般的に使用されているケーブル構成の１つは、ケーブル
外被内に収容された保護なしツイスト・ペア線という芯
線配置であるが、所与の予防上の設計変更がそのケーブ
ルに含まれていない場合、周波数が高くなるにつれて漏
話が厳しい問題になる。
ディジタル信号に依存する装置などのデータ処理装置の
開発および使用が継続していることにより、高い伝送速
度でアナログとディジタル両方のデータ信号を実質的に
エラーなしで伝送する信号伝送媒体の必要性が発生し
た。しかし、このような伝送に対して不利になる多数の
要因が存在し、そのうちの主要なものは漏話である。一
般的に使用されているケーブル構成の１つは、ケーブル
外被内に収容された保護なしツイスト・ペア線という芯
線配置であるが、所与の予防上の設計変更がそのケーブ
ルに含まれていない場合、周波数が高くなるにつれて漏
話が厳しい問題になる。
【０００３】保護なしツイスト・ペアは、平衡モードま
たは差動モードの電話送信に必ず使用されてきたが、最
近、不平衡モードでの潜在的な伝送能力が認識されるよ
うになった。特に注目すべきものは、アナログ信号に比
べ、粗野な量子化ディジタル信号を伝送できるツイスト
・ペアの能力である。このような伝送では、たとえば、
４対ケーブルが使用され、一般にそのうちの２対は一方
向に、たとえば、コンピュータ・システムへ信号を伝送
し、他の２対はもう一方の方向に、たとえば、コンピュ
ータ・システムから信号を伝送する。このような配置で
は、近端漏話（ＮＥＸＴ）により、特にディジタル信号
による高いビット伝送速度の場合に重大な信号劣化が発
生する可能性がある。信号を伝送する際のＮＥＸＴの有
害作用を低減するために、多数の方式が提案されてい
る。このような配置の例は、Ｂｅｇｇｓ他の米国特許第
４６９７０５１号、Ｆｒｉｅｓｅｎ他の米国特許第４８
７３３９３号、Ｗａｌｌｉｎｇ他の米国特許第５４２４
４９１号に示されている。参照によりその開示内容が本
明細書に組み込まれるＦｒｉｅｓｅｎ他の特許では、２
対またはそれ以上のツイスト・ペアを有するケーブルが
示されているが、各ペアのツイスト回数が他の対のツイ
スト回数とは異なり、隣接ペア間のツイスト回数間隔の
増分が不均一になり、各ペアのツイスト長が各ペアの絶
縁導線の直径の約４０倍の積を超えないようになってい
る。ツイスト長が短く、導線ペアをひとまとめにしたこ
とにより、ペアの絡み合いが効果的に低減され、したが
って、ペア間の相互作用を低減する傾向のある物理的分
離（間隔）をペア間に維持し、さらに漏話を低減する。
このケーブル方式は、導線をシールドする必要性も解消
する。
たは差動モードの電話送信に必ず使用されてきたが、最
近、不平衡モードでの潜在的な伝送能力が認識されるよ
うになった。特に注目すべきものは、アナログ信号に比
べ、粗野な量子化ディジタル信号を伝送できるツイスト
・ペアの能力である。このような伝送では、たとえば、
４対ケーブルが使用され、一般にそのうちの２対は一方
向に、たとえば、コンピュータ・システムへ信号を伝送
し、他の２対はもう一方の方向に、たとえば、コンピュ
ータ・システムから信号を伝送する。このような配置で
は、近端漏話（ＮＥＸＴ）により、特にディジタル信号
による高いビット伝送速度の場合に重大な信号劣化が発
生する可能性がある。信号を伝送する際のＮＥＸＴの有
害作用を低減するために、多数の方式が提案されてい
る。このような配置の例は、Ｂｅｇｇｓ他の米国特許第
４６９７０５１号、Ｆｒｉｅｓｅｎ他の米国特許第４８
７３３９３号、Ｗａｌｌｉｎｇ他の米国特許第５４２４
４９１号に示されている。参照によりその開示内容が本
明細書に組み込まれるＦｒｉｅｓｅｎ他の特許では、２
対またはそれ以上のツイスト・ペアを有するケーブルが
示されているが、各ペアのツイスト回数が他の対のツイ
スト回数とは異なり、隣接ペア間のツイスト回数間隔の
増分が不均一になり、各ペアのツイスト長が各ペアの絶
縁導線の直径の約４０倍の積を超えないようになってい
る。ツイスト長が短く、導線ペアをひとまとめにしたこ
とにより、ペアの絡み合いが効果的に低減され、したが
って、ペア間の相互作用を低減する傾向のある物理的分
離（間隔）をペア間に維持し、さらに漏話を低減する。
このケーブル方式は、導線をシールドする必要性も解消
する。
【０００４】上記の特許はいずれもＮＥＸＴの低減を対
象とする発明を開示しており、近端漏話を低減するため
のこのような配置の能力の少なくとも一部は、事実上、
電磁相互作用によりＮＥＸＴの少なくとも一部を相殺す
るような２方向または双方向伝送に由来するものであ
る。
象とする発明を開示しており、近端漏話を低減するため
のこのような配置の能力の少なくとも一部は、事実上、
電磁相互作用によりＮＥＸＴの少なくとも一部を相殺す
るような２方向または双方向伝送に由来するものであ
る。
【０００５】しかし、特に高速の場合にＮＥＸＴが制限
的なものになるほど多数の信号送受信構成要素が含まれ
るシステムまたはネットワークが存在する。このような
場合、一方のケーブル内のすべてのペアがネットワーク
のステーションまたは機器に向かって単方向に伝送し、
もう一方のケーブルの対がステーションから伝送する２
組またはそれ以上のケーブル・グループを使用すること
が慣行になっている。このようにして、漏話の分離が達
成される。このような単方向伝送の場合、一般に遠端漏
話（ＦＥＸＴ）と呼ばれるもう１つの形式の漏話は、重
大または絶望的なほど劣化していない信号を伝達するた
めのケーブルの能力の一要素になる。これまで、ＮＥＸ
Ｔを低減するように設計されたケーブルは、特にカテゴ
リ６タイプのケーブル、すなわち、１００メガヘルツま
たはそれ以上の信号伝送用のケーブルにおいて散発的な
ＦＥＸＴ結果を実証してきたが、多くの場合、信号劣化
の低減のテストでは不合格だった。双方向システムでは
平均結合であるのとは対照的に、単方向伝送配置では遠
端漏話がツイスト・ペア間のすべての結合の加重である
ことを理解すると、ＦＥＸＴが考慮すべき重要な要因で
あることが明らかになる。
的なものになるほど多数の信号送受信構成要素が含まれ
るシステムまたはネットワークが存在する。このような
場合、一方のケーブル内のすべてのペアがネットワーク
のステーションまたは機器に向かって単方向に伝送し、
もう一方のケーブルの対がステーションから伝送する２
組またはそれ以上のケーブル・グループを使用すること
が慣行になっている。このようにして、漏話の分離が達
成される。このような単方向伝送の場合、一般に遠端漏
話（ＦＥＸＴ）と呼ばれるもう１つの形式の漏話は、重
大または絶望的なほど劣化していない信号を伝達するた
めのケーブルの能力の一要素になる。これまで、ＮＥＸ
Ｔを低減するように設計されたケーブルは、特にカテゴ
リ６タイプのケーブル、すなわち、１００メガヘルツま
たはそれ以上の信号伝送用のケーブルにおいて散発的な
ＦＥＸＴ結果を実証してきたが、多くの場合、信号劣化
の低減のテストでは不合格だった。双方向システムでは
平均結合であるのとは対照的に、単方向伝送配置では遠
端漏話がツイスト・ペア間のすべての結合の加重である
ことを理解すると、ＦＥＸＴが考慮すべき重要な要因で
あることが明らかになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、一貫して受
け入れられる限界内であるＦＥＸＴパフォーマンスを発
生するように設計され、それにより高速（または高周
波）ディジタル・データの伝送を保証するツイスト・ペ
ア・ケーブルであり、一部のペアが反対方向のツイスト
を有する場合にケーブル内の異なるツイスト・ペアがこ
のような結果を生み出すという発見に基づくものであ
る。すなわち、一部のペアは右回りのツイストを有し、
一部のペアは左回りのツイストを有する。適切な反対方
向のツイストを備えた導線ペアは物理的に絡み合う傾向
がなく、このため、ペア間の効果的な横方向間隔が増大
し、実質的に一定になり、それにより、ペア間の漏話ま
たは結合が低減される。このような結合が低減される
と、その加重も低減され、このため、ＦＥＸＴが低減さ
れる。
け入れられる限界内であるＦＥＸＴパフォーマンスを発
生するように設計され、それにより高速（または高周
波）ディジタル・データの伝送を保証するツイスト・ペ
ア・ケーブルであり、一部のペアが反対方向のツイスト
を有する場合にケーブル内の異なるツイスト・ペアがこ
のような結果を生み出すという発見に基づくものであ
る。すなわち、一部のペアは右回りのツイストを有し、
一部のペアは左回りのツイストを有する。適切な反対方
向のツイストを備えた導線ペアは物理的に絡み合う傾向
がなく、このため、ペア間の効果的な横方向間隔が増大
し、実質的に一定になり、それにより、ペア間の漏話ま
たは結合が低減される。このような結合が低減される
と、その加重も低減され、このため、ＦＥＸＴが低減さ
れる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】たとえば、Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄという４対のペアを有する芯線を有するケーブルで
は、現今のケーブルのようにツイストがすべて同じ方向
であるか、右回りまたは左回りであるときに、ＡＢ、Ａ
Ｃ、ＡＤ、ＢＣ、ＢＤ、ＣＤという６通りの結合が可能
である。これに対して、ペアＡに他の３対のペアとは反
対方向のツイストが与えられている場合、ＢＣ、ＢＤ、
ＣＤという同じ方向の３通りの結合だけが可能になる。
たとえば、ペアＡとペアＢに左回りのツイストが与えら
れ、ペアＣとペアＤに右回りのツイストが与えられてい
る場合、ＡＢとＣＤという同じ方向の２通りの結合だけ
が可能になる。ＦＥＸＴを低減する際に結合数の減少が
望ましいことが分かるだろう。
Ｄという４対のペアを有する芯線を有するケーブルで
は、現今のケーブルのようにツイストがすべて同じ方向
であるか、右回りまたは左回りであるときに、ＡＢ、Ａ
Ｃ、ＡＤ、ＢＣ、ＢＤ、ＣＤという６通りの結合が可能
である。これに対して、ペアＡに他の３対のペアとは反
対方向のツイストが与えられている場合、ＢＣ、ＢＤ、
ＣＤという同じ方向の３通りの結合だけが可能になる。
たとえば、ペアＡとペアＢに左回りのツイストが与えら
れ、ペアＣとペアＤに右回りのツイストが与えられてい
る場合、ＡＢとＣＤという同じ方向の２通りの結合だけ
が可能になる。ＦＥＸＴを低減する際に結合数の減少が
望ましいことが分かるだろう。
【０００８】本発明の原理はケーブル内のツイスト・ペ
アの数を変えることによって得られるが、４対のツイス
ト・ペアを参照するとこれらの原理が最もよく例示され
る。このため、本発明の一実施形態では、そのケーブル
が適当なプラスチック材料の管状部材に封入された４対
の絶縁線を含む。金属シールドがこの管状部材を囲む場
合もあれば、囲まない場合もあり、好ましくはプラスチ
ック外被がそのアセンブリを取り囲んでいる。本発明の
原理によれば、第１のツイスト・ペア（ペアＡ）は、た
とえば、約０．３８０〜０．５２３”±ツイスト長の左
回りのツイストを有し、第２のツイスト・ペア（ペア
Ｂ）は、たとえば、約０．３９０〜０．４８７”±ツイ
スト長の左回りのツイストを有する。第３のツイスト・
ペア（ペアＣ）は、たとえば、０．５８０〜０．６１
９”±ツイスト長の右回りのツイストを有し、第４のツ
イスト・ペア（ペアＤ）は、たとえば、０．６５０〜
０．７１３”±ツイスト長の右回りのツイストを有す
る。好ましい一実施形態では、ペアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは約
０．４４０”、０．４１０”、０．５９６”、０．６７
０”の値をそれぞれ有する。したがって、すべてのツイ
スト長は短くしかも異なっており、ペア間の分離が維持
され、それにより、結果的に結合を強化する絡み合いを
低減する。このようなケーブル配置はＮＥＸＴパフォー
マンスを明らかに改善するわけではないが、著しく影響
することはなく、その結果、ＦＥＸＴパフォーマンスが
改善されることが分かっている。
アの数を変えることによって得られるが、４対のツイス
ト・ペアを参照するとこれらの原理が最もよく例示され
る。このため、本発明の一実施形態では、そのケーブル
が適当なプラスチック材料の管状部材に封入された４対
の絶縁線を含む。金属シールドがこの管状部材を囲む場
合もあれば、囲まない場合もあり、好ましくはプラスチ
ック外被がそのアセンブリを取り囲んでいる。本発明の
原理によれば、第１のツイスト・ペア（ペアＡ）は、た
とえば、約０．３８０〜０．５２３”±ツイスト長の左
回りのツイストを有し、第２のツイスト・ペア（ペア
Ｂ）は、たとえば、約０．３９０〜０．４８７”±ツイ
スト長の左回りのツイストを有する。第３のツイスト・
ペア（ペアＣ）は、たとえば、０．５８０〜０．６１
９”±ツイスト長の右回りのツイストを有し、第４のツ
イスト・ペア（ペアＤ）は、たとえば、０．６５０〜
０．７１３”±ツイスト長の右回りのツイストを有す
る。好ましい一実施形態では、ペアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは約
０．４４０”、０．４１０”、０．５９６”、０．６７
０”の値をそれぞれ有する。したがって、すべてのツイ
スト長は短くしかも異なっており、ペア間の分離が維持
され、それにより、結果的に結合を強化する絡み合いを
低減する。このようなケーブル配置はＮＥＸＴパフォー
マンスを明らかに改善するわけではないが、著しく影響
することはなく、その結果、ＦＥＸＴパフォーマンスが
改善されることが分かっている。
【０００９】また、本発明のケーブルは、物理的ならび
に電気的な恩恵ももたらす。現今のツイスト・ペア・ケ
ーブルでは、すべてのツイスト・ペアが同じツイスト方
向、すなわち、左回りまたは右回りのツイスト方向を有
し、ねじりがケーブルに加えられているので、比較的長
いケーブル長では取付け時にケーブル自体が扱いにくい
ものになる。これに対して、異なるペアが異なるツイス
ト方向を有し、あまりねじりが生成されない限り、本発
明のケーブルは機械的または物理的により中性のものに
なる。
に電気的な恩恵ももたらす。現今のツイスト・ペア・ケ
ーブルでは、すべてのツイスト・ペアが同じツイスト方
向、すなわち、左回りまたは右回りのツイスト方向を有
し、ねじりがケーブルに加えられているので、比較的長
いケーブル長では取付け時にケーブル自体が扱いにくい
ものになる。これに対して、異なるペアが異なるツイス
ト方向を有し、あまりねじりが生成されない限り、本発
明のケーブルは機械的または物理的により中性のものに
なる。
【００１０】本発明の多数の原理および利点は、添付図
面に関連して以下に示す詳細な説明を読むことにより、
より明らかになるだろう。
面に関連して以下に示す詳細な説明を読むことにより、
より明らかになるだろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１には、ＮＥＸＴの低減のため
に当技術分野で使用されるように、４対のツイスト絶縁
金属導線ペア１２、１３、１４、１６を内部に有するケ
ーブル１１の短い一部分が示されている。図示の通り、
各ツイスト・ペアは異なるツイスト回数（１インチあた
りのツイスト数）を有し、すべてのペアは同じ方向にツ
イストされ、図１では左回り（ＬＨ）のツイストとして
示されている。ケーブル１１は４対を大幅に上回る導線
ペアを有することができ、すべてのペアについて同じ方
向であるツイストが異なるものでもよく、すなわち、各
ペアごとにツイスト回数が異なってもよく、それにより
ツイスト回数差（ＴＦＤ）と呼ばれるパラメータが得ら
れることを理解されたい。しかも、複数のペアを一束に
まとめ、その束に同じ方向のツイストを加え、それによ
り、導線ペアのツイストを締める効果があるストランド
・レイ、すなわち、ＳＬというもう１つのパラメータが
得られることは通例であることが多い。また、反対方向
のツイストのストランドを有することも可能である。
に当技術分野で使用されるように、４対のツイスト絶縁
金属導線ペア１２、１３、１４、１６を内部に有するケ
ーブル１１の短い一部分が示されている。図示の通り、
各ツイスト・ペアは異なるツイスト回数（１インチあた
りのツイスト数）を有し、すべてのペアは同じ方向にツ
イストされ、図１では左回り（ＬＨ）のツイストとして
示されている。ケーブル１１は４対を大幅に上回る導線
ペアを有することができ、すべてのペアについて同じ方
向であるツイストが異なるものでもよく、すなわち、各
ペアごとにツイスト回数が異なってもよく、それにより
ツイスト回数差（ＴＦＤ）と呼ばれるパラメータが得ら
れることを理解されたい。しかも、複数のペアを一束に
まとめ、その束に同じ方向のツイストを加え、それによ
り、導線ペアのツイストを締める効果があるストランド
・レイ、すなわち、ＳＬというもう１つのパラメータが
得られることは通例であることが多い。また、反対方向
のツイストのストランドを有することも可能である。
【００１２】図２には、その最も単純な形式では、４対
のツイスト導線ペア１９、２１、２２、２３を封入する
適当な絶縁材料のケーブル外被１８を含むケーブル１７
を含む、本発明の好ましい一実施形態が示されている。
ケーブル１７は、シールド、金属外被、および／または
防水部材などの他の構成要素を含むことができるが、簡
略化のため、これらは図示されていないことを理解され
たい。本発明の原理により、図２に示すように、ペア１
９およびペア２２は左回り（ＬＨ）のツイストを有し、
ペア２１およびペア２３は右回り（ＲＨ）のツイストを
有する。各ペアは異なるツイスト回数を有し、これはツ
イスト長とも呼ぶことができる。したがって、ペア１９
は０．３８０〜０．５２３”の範囲内のＬＨツイスト長
を有し、ペア２１は０．５８０〜０．６１９”の範囲内
のＲＨツイスト長を有し、ペア２２は０．３９０〜０．
４８７”の範囲内のＬＨツイスト長を有し、ペア２３は
０．６５０〜０．７１３”の範囲内のＲＨツイスト長を
有する。以下に示す説明では、テスト結果が得られたケ
ーブルのツイスト長は０．４３４”、０．５９３”、
０．４００”、０．６６５”である。ツイスト金属ワイ
ヤの物理的な特徴により正確な長さは達成し維持するの
が難しく、得られる値はたいてい非常に近い近似値であ
ることを理解されたい。テスト・ケーブルから得られる
値により、各種ワイヤ・ペアに関するＴＦＤを求めるこ
とができる。
のツイスト導線ペア１９、２１、２２、２３を封入する
適当な絶縁材料のケーブル外被１８を含むケーブル１７
を含む、本発明の好ましい一実施形態が示されている。
ケーブル１７は、シールド、金属外被、および／または
防水部材などの他の構成要素を含むことができるが、簡
略化のため、これらは図示されていないことを理解され
たい。本発明の原理により、図２に示すように、ペア１
９およびペア２２は左回り（ＬＨ）のツイストを有し、
ペア２１およびペア２３は右回り（ＲＨ）のツイストを
有する。各ペアは異なるツイスト回数を有し、これはツ
イスト長とも呼ぶことができる。したがって、ペア１９
は０．３８０〜０．５２３”の範囲内のＬＨツイスト長
を有し、ペア２１は０．５８０〜０．６１９”の範囲内
のＲＨツイスト長を有し、ペア２２は０．３９０〜０．
４８７”の範囲内のＬＨツイスト長を有し、ペア２３は
０．６５０〜０．７１３”の範囲内のＲＨツイスト長を
有する。以下に示す説明では、テスト結果が得られたケ
ーブルのツイスト長は０．４３４”、０．５９３”、
０．４００”、０．６６５”である。ツイスト金属ワイ
ヤの物理的な特徴により正確な長さは達成し維持するの
が難しく、得られる値はたいてい非常に近い近似値であ
ることを理解されたい。テスト・ケーブルから得られる
値により、各種ワイヤ・ペアに関するＴＦＤを求めるこ
とができる。
【００１３】図３ないし図８のグラフは、本発明の原理
の効力および健全性を実証するものである。
の効力および健全性を実証するものである。
【００１４】測定を行う際に使用したプロトタイプ・ケ
ーブルはいずれも４対ケーブルであり、約０．４３
４”、０．４００”、０．５９３”、０．６６５”のペ
ア・ツイストを有していた。その設計は、通常のツイス
ト方向が左回りである場合に、１対または複数対のペア
について右回りのツイストを使用するものを中心とし
た。いくつかのプロトタイプは、前述のように、６通り
の可能な組合せのうち３通りのペアが反対方向のツイス
トを有することになるようなツイスト方向が反対のペア
を１対だけ有していた。他のプロトタイプはツイスト方
向が反対のペアを２対有し、その結果、６通りの可能な
組合せのうち４通りのペアが反対方向のツイストを有す
ることになった。一部のプロトタイプでは２対の隣接ペ
アが逆転し、他の２対の対角ペアが逆転していた。対照
ケーブルは、図１に示すように、すべてのペアが左回り
にツイストされていた。実験領域内の空隙を埋めるため
に、第２のケーブル・セットも使用した。これらのケー
ブルのツイスト長は０．３５１”、０．４９５”、０．
６８５”、０．９６９”であった。グラフでは、ゼロの
基準線は業界標準であり、受け入れられる程度の漏話に
関する指定周波数の時に３２ｄＢである。したがって、
正の範囲の測定値は漏話の改善を表し、負の範囲の測定
値は漏話の増大を表す。測定に使用したすべてのケーブ
ルは長さが約１００メートルであった。グラフはいずれ
も、一般に使用されるツイスト回数差（ＴＦＤ）という
パラメータに依拠しており、ツイスト回数は長さの単位
（たとえば、インチ）あたりのツイスト数によって示さ
れ、同じ方向にツイストされたペアの場合、小さい値の
結果が得られた。反対方向のツイストは２〜５ツイスト
／インチの範囲のＴＦＤとして現れ、従来の同じ方向の
ツイストは０〜２ツイスト／インチの範囲内に現れる。
ーブルはいずれも４対ケーブルであり、約０．４３
４”、０．４００”、０．５９３”、０．６６５”のペ
ア・ツイストを有していた。その設計は、通常のツイス
ト方向が左回りである場合に、１対または複数対のペア
について右回りのツイストを使用するものを中心とし
た。いくつかのプロトタイプは、前述のように、６通り
の可能な組合せのうち３通りのペアが反対方向のツイス
トを有することになるようなツイスト方向が反対のペア
を１対だけ有していた。他のプロトタイプはツイスト方
向が反対のペアを２対有し、その結果、６通りの可能な
組合せのうち４通りのペアが反対方向のツイストを有す
ることになった。一部のプロトタイプでは２対の隣接ペ
アが逆転し、他の２対の対角ペアが逆転していた。対照
ケーブルは、図１に示すように、すべてのペアが左回り
にツイストされていた。実験領域内の空隙を埋めるため
に、第２のケーブル・セットも使用した。これらのケー
ブルのツイスト長は０．３５１”、０．４９５”、０．
６８５”、０．９６９”であった。グラフでは、ゼロの
基準線は業界標準であり、受け入れられる程度の漏話に
関する指定周波数の時に３２ｄＢである。したがって、
正の範囲の測定値は漏話の改善を表し、負の範囲の測定
値は漏話の増大を表す。測定に使用したすべてのケーブ
ルは長さが約１００メートルであった。グラフはいずれ
も、一般に使用されるツイスト回数差（ＴＦＤ）という
パラメータに依拠しており、ツイスト回数は長さの単位
（たとえば、インチ）あたりのツイスト数によって示さ
れ、同じ方向にツイストされたペアの場合、小さい値の
結果が得られた。反対方向のツイストは２〜５ツイスト
／インチの範囲のＴＦＤとして現れ、従来の同じ方向の
ツイストは０〜２ツイスト／インチの範囲内に現れる。
【００１５】左側に従来技術のケーブルを、右側に本発
明のケーブルを示す図３のグラフは、反対方向のツイス
ト・ペアの組合せの方が同じツイスト方向のものよりＮ
ＥＸＴパフォーマンスが劣ることを実証しており、その
平均は約１２ｄＢ低かった。興味深いのは、同じ方向の
ツイストと反対方向のツイストがどちらもツイスト回数
差を増加することによって改善を示すことである。
明のケーブルを示す図３のグラフは、反対方向のツイス
ト・ペアの組合せの方が同じツイスト方向のものよりＮ
ＥＸＴパフォーマンスが劣ることを実証しており、その
平均は約１２ｄＢ低かった。興味深いのは、同じ方向の
ツイストと反対方向のツイストがどちらもツイスト回数
差を増加することによって改善を示すことである。
【００１６】図４のグラフは、反対方向のツイスト（２
〜５ツイスト／インチの範囲）の結果、平均で約１５ｄ
Ｂだけ、同じ方向のツイストよりＦＥＸＴパフォーマン
スが改善されることを示し、変動が大幅に縮小されるこ
とを示している。また、同じ方向のツイストの場合、Ｔ
ＦＤの値が小さい方が変動が大幅に拡大することも分か
る。したがって、ＦＥＸＴパフォーマンスを改善するた
めには、本発明の原理を実施する図２のケーブルは、こ
れまで認識されていないような大差で好ましい構成であ
る。
〜５ツイスト／インチの範囲）の結果、平均で約１５ｄ
Ｂだけ、同じ方向のツイストよりＦＥＸＴパフォーマン
スが改善されることを示し、変動が大幅に縮小されるこ
とを示している。また、同じ方向のツイストの場合、Ｔ
ＦＤの値が小さい方が変動が大幅に拡大することも分か
る。したがって、ＦＥＸＴパフォーマンスを改善するた
めには、本発明の原理を実施する図２のケーブルは、こ
れまで認識されていないような大差で好ましい構成であ
る。
【００１７】ＴＦＤとストランド・レイとの相互作用は
従来技術で観察されているが、ＴＦＤ×ＳＬの積が整
数、より具体的には、任意の整数±０．１の範囲内にな
ってはならないことが分かっている。この警告はＮＥＸ
Ｔの結果に基づくものであるが、これはＦＥＸＴパフォ
ーマンスにも適用される。図５の横座標値はＮＥＸＴ測
定のＴＦＤ×ＳＬであり、方向が異なるツイストとは対
照的に、ツイスト方向が同じペアの方が優れた結果が得
られ、横座標が整数値２および１２（ＴＦＤ×ＳＬ）で
あるときにどちらもパフォーマンスの低下を示すことが
分かるだろう。
従来技術で観察されているが、ＴＦＤ×ＳＬの積が整
数、より具体的には、任意の整数±０．１の範囲内にな
ってはならないことが分かっている。この警告はＮＥＸ
Ｔの結果に基づくものであるが、これはＦＥＸＴパフォ
ーマンスにも適用される。図５の横座標値はＮＥＸＴ測
定のＴＦＤ×ＳＬであり、方向が異なるツイストとは対
照的に、ツイスト方向が同じペアの方が優れた結果が得
られ、横座標が整数値２および１２（ＴＦＤ×ＳＬ）で
あるときにどちらもパフォーマンスの低下を示すことが
分かるだろう。
【００１８】図６は、ＴＦＤ×ＳＬの値に関するＦＥＸ
Ｔ結果のグラフであり、ツイスト方向が反対の場合のＦ
ＥＸＴパフォーマンスの方が同じツイストの場合より、
平均で約１５ｄＢだけ、大幅に優れており、ＴＦＤ×Ｓ
Ｌが整数に近い場合でも、パフォーマンスの劣化が少な
いことを実証している。
Ｔ結果のグラフであり、ツイスト方向が反対の場合のＦ
ＥＸＴパフォーマンスの方が同じツイストの場合より、
平均で約１５ｄＢだけ、大幅に優れており、ＴＦＤ×Ｓ
Ｌが整数に近い場合でも、パフォーマンスの劣化が少な
いことを実証している。
【００１９】図７は、同じく横座標としてＴＦＤ×ＳＬ
を使用するＦＥＸＴのグラフであるが、値は切捨てを行
って０〜１の範囲内になっている。その結果、２通りの
ツイスト構成の結果は、同じツイスト方向の測定を表す
菱形と、反対方向のツイストを表す正方形が混ざり合
う。このグラフは、ＴＦＤ ＳＬの近似整数値を回避す
べきであることを実証している。範囲中央値の結果、同
じツイスト・ケーブルより約１５ｄＢ改善されたＦＥＸ
Ｔが得られ、変動が縮小されることを示す。
を使用するＦＥＸＴのグラフであるが、値は切捨てを行
って０〜１の範囲内になっている。その結果、２通りの
ツイスト構成の結果は、同じツイスト方向の測定を表す
菱形と、反対方向のツイストを表す正方形が混ざり合
う。このグラフは、ＴＦＤ ＳＬの近似整数値を回避す
べきであることを実証している。範囲中央値の結果、同
じツイスト・ケーブルより約１５ｄＢ改善されたＦＥＸ
Ｔが得られ、変動が縮小されることを示す。
【００２０】図８は、図７と同様のグラフであるが、Ｎ
ＥＸＴパフォーマンスを示している。予想通り、ツイス
ト方向が異なる配置の方が同じツイストの配置より劣る
ことが分かるだろう。
ＥＸＴパフォーマンスを示している。予想通り、ツイス
ト方向が異なる配置の方が同じツイストの配置より劣る
ことが分かるだろう。
【００２１】上記の説明により、そのツイスト・ペアの
うちの少なくとも１対が残りのツイスト・ペアとは異な
るツイスト方向を有するケーブル配置は遠端漏話の点で
著しい改善を示すことは明らかである。指摘されている
ように、ＡＴＭシステムのように、ケーブル内のすべて
のペアが一方向にのみ信号を伝送する場合、遠端漏話が
重大な考慮事項になるが、本発明は、すべてのペアが同
じ方向にツイストされた標準的な従来技術のケーブルに
よる結果より優れ、許容範囲内に十分入る、遠端漏話結
果をもたらす。ツイスト方向が異なる配置と個々のツイ
スト回数の差は、ペアのネスティングを防止する傾向が
あり、それに付随してペア間の相互作用が低下する。遠
端の改善は十分大きいので、将来のケーブル・アーキテ
クチャに影響を及ぼすことができる。
うちの少なくとも１対が残りのツイスト・ペアとは異な
るツイスト方向を有するケーブル配置は遠端漏話の点で
著しい改善を示すことは明らかである。指摘されている
ように、ＡＴＭシステムのように、ケーブル内のすべて
のペアが一方向にのみ信号を伝送する場合、遠端漏話が
重大な考慮事項になるが、本発明は、すべてのペアが同
じ方向にツイストされた標準的な従来技術のケーブルに
よる結果より優れ、許容範囲内に十分入る、遠端漏話結
果をもたらす。ツイスト方向が異なる配置と個々のツイ
スト回数の差は、ペアのネスティングを防止する傾向が
あり、それに付随してペア間の相互作用が低下する。遠
端の改善は十分大きいので、将来のケーブル・アーキテ
クチャに影響を及ぼすことができる。
【００２２】結論として、本発明の原理から大幅に逸脱
せずに好ましい実施形態に対して多くの変形形態および
修正形態が可能であることが当業者にとって明白になる
ことに留意されたい。このような変形形態および修正形
態は、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲内のもの
として含めるべきものである。さらに、特許請求の範囲
では、これに対応する構造、材料、動作と、すべての手
段またはステップおよび機能要素と同等のものは、具体
的に記載した他の請求要素で機能を実行するための構
造、材料、動作を含むものである。
せずに好ましい実施形態に対して多くの変形形態および
修正形態が可能であることが当業者にとって明白になる
ことに留意されたい。このような変形形態および修正形
態は、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲内のもの
として含めるべきものである。さらに、特許請求の範囲
では、これに対応する構造、材料、動作と、すべての手
段またはステップおよび機能要素と同等のものは、具体
的に記載した他の請求要素で機能を実行するための構
造、材料、動作を含むものである。
【図１】従来技術で使用されているように、ＮＥＸＴ改
善のためにツイストされたペアを示すケーブルの断面図
である。
善のためにツイストされたペアを示すケーブルの断面図
である。
【図２】本発明によりＦＥＸＴのためにツイストされた
ペアを示すケーブルの断面図である。
ペアを示すケーブルの断面図である。
【図３】図１のケーブルと図２のケーブルの両方に関す
る測定ＮＥＸＴ対ＴＦＤのグラフである。
る測定ＮＥＸＴ対ＴＦＤのグラフである。
【図４】図１および図２のケーブルに関する測定ＦＥＸ
Ｔ対ＴＦＤのグラフである。
Ｔ対ＴＦＤのグラフである。
【図５】図１および図２のケーブルに関する測定ＮＥＸ
Ｔ対ＴＦＤ×ストランド・レイＳＬのグラフである。
Ｔ対ＴＦＤ×ストランド・レイＳＬのグラフである。
【図６】図１および図２のケーブルに関する測定ＦＥＸ
Ｔ対ＴＦＤ×ＳＬのグラフである。
Ｔ対ＴＦＤ×ＳＬのグラフである。
【図７】図１および図２のケーブルに関する測定ＦＥＸ
Ｔ対切捨て後（０〜１の範囲）のＴＦＤ×ＳＬのグラフ
である。
Ｔ対切捨て後（０〜１の範囲）のＴＦＤ×ＳＬのグラフ
である。
【図８】図１および図２のケーブルに関する測定ＮＥＸ
Ｔ対切捨て後（０〜１の範囲）のＴＦＤ×ＳＬのグラフ
である。
Ｔ対切捨て後（０〜１の範囲）のＴＦＤ×ＳＬのグラフ
である。
１１、１７ ケーブル １８ ケーブル外被 １２、１３、１４、１６、１９、２１、２２、２３ ツ
イスト導線ペア
イスト導線ペア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハロルド ダブリュ フリーセン アメリカ合衆国 30338 ジョージア，ダ ンウッディ，ベンド クリーク コート 1533 (72)発明者 デビッド アール ホーキンス アメリカ合衆国 30518 ジョージア，シ ュガー ヒル，シークレット コーヴ ド ライヴ 885 (72)発明者 ロバート ヘンリー ジャクソン アメリカ合衆国 30017 ジョージア，グ レイソン，アンナポリス ウェイ 1331 (72)発明者 ステファン タイラー ザーブス アメリカ合衆国 68028 ネブラスカ，グ レトナ，ウェストリッジ ロード 12308
Claims (8)
- 【請求項１】 電気信号の高速伝送のためのケーブルで
あって、 絶縁導線からなる複数のツイスト・ペアを有する芯線を
含み、 前記ツイスト・ペアの少なくとも１対が前記ツイスト・
ペアの少なくとも他の１対のツイスト方向とは異なるツ
イスト方向を有し、 前記ツイスト・ペアのそれぞれが前記ペアの残りのペア
のツイスト長とは異なるツイスト長を有し、 前記芯線を取り囲み、導線のツイスト・ペアを封入する
外被をさらに含むケーブル。 - 【請求項２】 導線からなる４対またはそれ以上のツイ
スト・ペアが存在し、前記ツイスト・ペアの１対が他の
３対とは異なるツイスト方向を有する、請求項１に記載
のケーブル。 - 【請求項３】 導線からなる４対またはそれ以上のツイ
スト・ペアが存在し、前記ツイスト・ペアの２対が残り
の２対とは異なるツイスト方向を有する、請求項１に記
載のケーブル。 - 【請求項４】 少なくとも４対またはそれ以上のツイス
ト・ペアが存在し、 第１のペアのツイスト長が約０．３８０〜０．５２３”
の範囲内であり、 第２のペアのツイスト長が約０．３９０〜０．４８７”
の範囲内であり、 第３のペアのツイスト長が約０．５８０〜０．６１９”
の範囲内であり、 第４のペアのツイスト長が約０．６５０〜０．７１３”
の範囲内である、請求項１に記載のケーブル。 - 【請求項５】 前記第１のペアのツイスト長が約０．４
４０”であり、 前記第２のペアのツイスト長が約０．４１０”であり、 前記第３のペアのツイスト長が約０．５９６”であり、 前記第４のペアのツイスト長が約０．６７０”である、
請求項４に記載のケーブル。 - 【請求項６】 前記ツイスト・ペアのすべてを含む前記
芯線がそれに加えられたツイストを有し、それがストラ
ンド・レイとして知られるパラメータによって測定され
る、請求項４に記載のケーブル。 - 【請求項７】 ツイスト・ペアのペア間のツイスト回数
差とストランド・レイの積が少なくとも０．１”だけ整
数値より小さいかまたは大きい、請求項６に記載のケー
ブル。 - 【請求項８】 電気信号の高速伝送のためのケーブルで
あって、 絶縁導線からなる複数のツイスト・ペアを有する芯線を
含み、 前記ツイスト・ペアの第１の２対が第１のツイスト方向
を有し、 前記ツイスト・ペアの第２の２対が前記第１のツイスト
方向とは反対の第２のツイスト方向を有し、 前記ツイスト・ペアのそれぞれが前記ペアの残りのペア
のツイスト長とは異なるツイスト長を有し、 前記芯線を取り囲み、導線のツイスト・ペアを封入する
外被をさらに含むケーブル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/325178 | 1999-06-03 | ||
| US09/325,178 US6452094B2 (en) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | High speed transmission local area network cable |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001023455A true JP2001023455A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=23266777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000165261A Pending JP2001023455A (ja) | 1999-06-03 | 2000-06-02 | 高速伝送ローカル・エリア・ネットワーク・ケーブル |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6452094B2 (ja) |
| EP (1) | EP1058275A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001023455A (ja) |
| CA (1) | CA2309418A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002373531A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Ebara Densen Kk | 通信用ケーブル、及びその製造方法 |
| US7345243B2 (en) | 2004-12-17 | 2008-03-18 | Panduit Corp. | Communication cable with variable lay length |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7154043B2 (en) | 1997-04-22 | 2006-12-26 | Belden Technologies, Inc. | Data cable with cross-twist cabled core profile |
| US6074503A (en) | 1997-04-22 | 2000-06-13 | Cable Design Technologies, Inc. | Making enhanced data cable with cross-twist cabled core profile |
| US6770819B2 (en) * | 2002-02-12 | 2004-08-03 | Commscope, Properties Llc | Communications cables with oppositely twinned and bunched insulated conductors |
| US6794570B2 (en) * | 2002-08-27 | 2004-09-21 | Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. | Bundle twisted-pair cable |
| US7009105B2 (en) * | 2002-08-26 | 2006-03-07 | Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. | Bundle twisted-pair cable |
| US6825410B2 (en) * | 2002-08-26 | 2004-11-30 | Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. | Bundle twisted-pair cable |
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| US7078626B2 (en) * | 2004-03-12 | 2006-07-18 | Rgb Systems, Inc. | Cable apparatus for minimizing skew delay of analog signals and cross-talk from digital signals and method of making same |
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| US7115815B2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-10-03 | Adc Telecommunications, Inc. | Cable utilizing varying lay length mechanisms to minimize alien crosstalk |
| US7271721B2 (en) * | 2004-05-28 | 2007-09-18 | Lockheed Martin Corporation | Protected distribution system |
| US7329814B2 (en) | 2005-12-29 | 2008-02-12 | Capricorn Audio Technologies Ltd | Electrical cable |
| US20070151747A1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-05 | Jed Hacker | Electrical cable |
| US7375284B2 (en) * | 2006-06-21 | 2008-05-20 | Adc Telecommunications, Inc. | Multi-pair cable with varying lay length |
| US8431825B2 (en) | 2010-08-27 | 2013-04-30 | Belden Inc. | Flat type cable for high frequency applications |
| US8907211B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-12-09 | Jamie M. Fox | Power cable with twisted and untwisted wires to reduce ground loop voltages |
| WO2017010051A1 (ja) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電気ケーブル |
| CN108431904B (zh) * | 2015-12-25 | 2019-07-26 | 日立金属株式会社 | 复合电缆和复合线束 |
| JP7279422B2 (ja) * | 2019-03-07 | 2023-05-23 | 株式会社プロテリアル | 複合ケーブル及び複合ハーネス |
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| US4697051A (en) | 1985-07-31 | 1987-09-29 | At&T Technologies Inc., At&T Bell Laboratories | Data transmission system |
| US4873393A (en) | 1988-03-21 | 1989-10-10 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Local area network cabling arrangement |
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| US5739473A (en) * | 1995-07-31 | 1998-04-14 | Lucent Technologies Inc. | Fire resistant cable for use in local area network |
| US6037546A (en) * | 1996-04-30 | 2000-03-14 | Belden Communications Company | Single-jacketed plenum cable |
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| US5834697A (en) | 1996-08-01 | 1998-11-10 | Cable Design Technologies, Inc. | Signal phase delay controlled data cables having dissimilar insulation materials |
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-
1999
- 1999-06-03 US US09/325,178 patent/US6452094B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-23 EP EP00304361A patent/EP1058275A3/en not_active Withdrawn
- 2000-05-25 CA CA002309418A patent/CA2309418A1/en not_active Abandoned
- 2000-06-02 JP JP2000165261A patent/JP2001023455A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6452094B2 (en) | 2002-09-17 |
| EP1058275A3 (en) | 2001-11-28 |
| US20010013418A1 (en) | 2001-08-16 |
| CA2309418A1 (en) | 2000-12-03 |
| EP1058275A2 (en) | 2000-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050411 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050921 |