JP5347166B2

JP5347166B2 - Ｌａｎ配線システムにおける最大リンク長を延長するｌａｎ用平衡ケーブルの発明

Info

Publication number: JP5347166B2
Application number: JP2011064329A
Authority: JP
Inventors: 雄一下山; 松岡　　功; 利行竹林; 貴雄西川; 鉄也末岡; 寿郎酒井
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; NTT Communications Corp
Current assignee: Hitachi Metals Ltd; NTT Communications Corp
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: JP2012203987A

Description

本発明は、ＬＡＮ配線システムにおける最大リンク長(１００ｍ)を超えるリンク長でのデータ伝送を可能にするＬＡＮ用平衡ケーブルに関する。

ＬＡＮ等のネットワークを構築する場合にＬＡＮ用平衡ケーブルで機器間を接続しており、現在ではカテゴリー（以下ＣＡＴ）３〜ＣＡＴ７まで様々な規格のＬＡＮ用平衡ケーブルが存在しているが、現在の高速ＬＡＮに使用されるＬＡＮ用平衡ケーブルの主流はＣＡＴ５Ｅ（エンハンスドカテゴリー５）である。

しかし、上記のような高速ＬＡＮで使用する、ＣＡＴ５Ｅ、ＣＡＴ６、ＣＡＴ６Ａ、ＣＡＴ７のＬＡＮケーブルは、合計長１００ｍを超えて配線した場合、減衰量（送信端と受信端の間で生じる信号の喪失）の増加や伝搬遅延時間（送信された信号が受信端へ届くまでの時間）の増加という影響に加え、近端漏話減衰量（ある対から他の対の送信端側に漏れる雑音）及び等レベル遠端漏話減衰量（ある対から他の対の受信端側に漏れる雑音）が増加傾向にあるため、これらのＬＡＮ用平衡ケーブルを使用する場合は、単線導体ケーブル９０ｍとより線導体ケーブル各５ｍ２本の合計長１００ｍ以内で配線しなければならない規定となっている。

また、上記のような配線長制限より、１００ｍを超える配線には光ファイバーケーブルを用いていたが、ＬＡＮ用平衡ケーブルに比べて価格が高くなる等の問題があった。

また、ブリッジやリピータを介してＬＡＮ用平衡ケーブルを延長することも考えられるが、これらの場合、ブリッジやリピータへの電源供給が必要であり、配線の制限を受ける問題があった。

特開２００１−２３４５４号公報

そこで、本発明は、合計配線ケーブル長が１００ｍ以上であってもブリッジやリピータなどのネットワーク機器を介さず、かつＣＡＴ５Ｅの性能を有するＬＡＮ用平衡ケーブルを提供する。

本発明は、上記の課題を解決するために、合計ケーブル長が１００ｍ以上であっても、エンハンスドカテゴリー５規格の性能を有するＬＡＮ用平衡ケーブルであって、発泡度が４５〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した単線導体を撚り合わせて二本一組の撚りピッチ１４．０〜２０．０ｍｍの対撚線を、十字介在により各対撚線が非接触に分離して４本備え、全対撚線をシースで一括被覆したことを特徴とするＬＡＮ用平衡ケーブルの構成とした。

また、ケーブル長が１００ｍ以上であっても、エンハンスドカテゴリー５規格の性能を有するＬＡＮ用平衡ケーブルであって、発泡度が５０〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した単線導体を撚り合わせて二本一組の撚りピッチ１４．０〜４０．０ｍｍの対撚線を、プラスチックテープで被覆し更にアルミ箔貼付プラスチックテープで被覆する対シールドにより各対撚線が非接触に分離したことを特徴とするＬＡＮ用平衡ケーブルの構成とした。

本発明は上記のような構成であるため、合計ケーブル長が１００ｍを超える配線であっても主流であるＣＡＴ５Ｅの性能を損なわずに安心してネットワークを構築することができる。

また、光ファイバーケーブルよりも廉価であるＬＡＮ用平衡ケーブルを使用するためケーブル配線コストを抑えることができる。

本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの断面図である。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの構造表である。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの電気特性を示した表である。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの第二実施例の断面図である。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの第二実施例の構造表である。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの第二実施例の電気特性を示した表である。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの測定結果を示すグラフである。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルにおける対撚線の撚りピッチと近端漏話減衰量の関係を測定した結果を表す図である。本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの第二実施例における対撚線の撚りピッチと近端漏話減衰量の関係を測定した結果を表す図である。

以下、添付の図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ＣＡＴ５Ｅ規格にある伝搬遅延時間はケーブル長に比例して増加するため、伝搬遅延時間を低減する必要がある。一般に、絶縁体の誘電率を小さくすることにより伝搬速度が速くなるため、被覆のポリエチレンを発泡させ、発泡度（←体積量に対する発泡度合い）を上げることにより、伝搬遅延時間の低減が可能となる。また、撚りピッチを大きくすることにより実効伝搬距離が短くなるため、伝搬遅延時間の低減が可能である。しかし、発泡度を上げすぎると、被覆のつぶれが生じ伝搬遅延時間を含むＣＡＴ５Ｅ特性が劣化するため、機械的強度を向上する架橋を施した架橋発泡ポリエチレン樹脂の架橋度、発泡度と撚りピッチの最適化が必要となる。

図１は本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの断面図、図２はＬＡＮ用平衡ケーブルの構造表、図３はＬＡＮ用平衡ケーブルの電気特性を示した表である。

図１に示すように、本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブル１は、ケーブル長が１００ｍ以上であっても、エンハンスドカテゴリー５規格の性能を有するＬＡＮ用平衡ケーブルであって、発泡度が５０〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した２ｂ単線導体２ａを撚り合わせて二本一組の撚りピッチ１４．０〜２０．０ｍｍの対撚線２、２、２、２を、十字介在３により各対撚線２、２、２、２が非接触に分離して４本備え、全対撚線２、２、２、２をシース４で一括被覆したことを特徴とする。

前述の通り、前記各対撚線２、２、２、２同士を非接触に分離するために、中央に十字介在３を備えてシース４内部を四等分に分け、各空間に対撚線２を配置した。

前記各対撚線２、２、２、２を構成する単線導体２ａは、架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆されている。前記架橋発泡ＰＥは発泡度が５０〜６０％、架橋度が６５％以上で、架橋により潰れを防止した絶縁体である。

図２に示すように、前記ＬＡＮ用平衡ケーブル１を前記対撚線２を４本備え且つ十字介在３により非接触に分離するとともに、前記単線導体２ａの直径を０．６５ｍｍとし、前記架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆２ｂ後の直径を１．２ｍｍとし、前記各対撚線２、２、２、２の撚りピッチを１４．０〜２０．０ｍｍとし、前記各対撚線の外径を２．４ｍｍとし、前記十字介在の各空間に前記対撚線を配置したときの外径を５．８ｍｍとし、前記シース４で一括被覆後のＬＡＮ用平衡ケーブル１の直径を６．７ｍｍとした場合、図３に示した結果が得られた。

図３の結果は、ケーブル長１２０mでの測定値であり、ＴＩＡ／ＥＩＡのＣＡＴ５Ｅ規格値（ケーブル長１００ｍ）に対して良好な結果が得られている。伝搬遅延時間については、１ＭＨｚで５６０ｎｓ、１００ＭＨｚで５２９ｎｓであり規格値以下の結果となっている。また、その他のＣＡＴ５Ｅ特性いずれにおいてもケーブル長１２０ｍで規格値を満足している。

図４は本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルの第二実施例の断面図、図５はＬＡＮ用平衡ケーブルの第二実施例の構造表、図６はＬＡＮ用平衡ケーブルの第二実施例の電気特性を示した表である。

図４に示すように、本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブル１ａは、ケーブル長が１００ｍ以上であっても、エンハンスドカテゴリー５規格の性能を有するＬＡＮケーブルであって、発泡度が５０〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆２ｂした単線導体２ａを撚り合わせて二本一組の撚りピッチ１４．０〜４０．０ｍｍの対撚線２、２、２、２を、プラスチックテープで被覆し更にアルミ箔貼付プラスチックテープで被覆する対シールド２ｃにより各対撚線２、２、２、２が非接触に分離したことを特徴とし、前記全対撚線２、２・・・をシース４で一括被覆したＬＡＮ用平衡ケーブルである。

前述の通り、前記各対撚線２、２・・同士を非接触に分離するために、各対撚線２、２・・を対シールド２ｃで被覆した。

前記対シールド２ｃはプラスチックテープとアルミ箔貼付プラスチックテープからなり、まず単線導体２ａをプラスチックテープで被覆し、更にアルミ箔貼付プラスチックテープで被覆するシールドである。

前記各対撚線２、２・・を構成する単線導体２ａは、架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆されている。前記架橋発泡ＰＥは発泡度が５０〜６０％、架橋度が６５％以上で、架橋により潰れを防止した絶縁体である。

図５に示すように、前記対撚線２を四対備え且つ前記各対撚線２、２、２、２をプラスチックテープで被覆し更にアルミ箔貼付プラスチックテープで被覆する対シールド２ｃで非接触に分離するとともに、前記単線導体２ａの直径を０．８ｍｍとし、前記照射架橋発泡ＰＥで被覆２ｂ後の直径を１．９ｍｍとし、前記各対撚線２、２、２、２の撚りピッチを４０ｍｍとし、前記シース４で一括被覆後のＬＡＮ用平衡ケーブル１ａの直径を１１．５ｍｍとした場合、図６に示した結果が得られた。

図６の結果は、ケーブル長１２８mでの測定値であり、ＴＩＡ／ＥＩＡのＣＡＴ５Ｅ規格値（ケーブル長１００ｍ）に対して良好な結果が得られている。伝搬遅延時間については、１ＭＨｚで５６０ｎｓ、１００ＭＨｚで５３３ｎｓであり規格値以下の結果となっている。また、その他のＣＡＴ５Ｅ特性いずれにおいてもケーブル長１２８ｍで規格値を満足している。

以上の通り、ケーブル長が１００ｍ以上であってもＣＡＴ５Ｅ規格の性能をクリアしたため、これまでＬＡＮ用平衡ケーブルでは接続することができなかった機器間が合計長１００ｍ以上であってもＬＡＮ用平衡ケーブルで安心して接続することができる。

図７は、架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した単線導体を撚り合わせて二本一組の対撚線を４本備え、全対撚線をシースで一括被覆したＬＡＮ用平衡ケーブル長さ１２０ｍにおいて、架橋発泡ポリエチレンの発泡度、架橋度、撚りピッチと伝搬遅延時間の関係を周波数１ＭＨｚで測定した結果を表す図である。発泡度が５０〜６０％、架橋度が６５％以上である場合、撚りピッチ１４．０mm以上で伝搬遅延時間時間が５６０ｎｓ以下であり、ＣＡＴ５Ｅ規格を十分満足する結果が得られた。

また、対撚りピッチを大きくすることにより、各対撚線間の近端漏話減衰量、遠端漏話減衰量の特性が劣化傾向であるため、十字介在により各対撚線を非接触に分離することで漏話減減衰量の劣化を抑制する必要がある。

図８は、十字介在により各対撚線を非接触に分離して４本備え、全対撚線をシースで一括被覆したＬＡＮ用平衡ケーブル長さ１２０ｍにおいて、対撚線の撚りピッチと近端漏話減衰量の関係を測定した結果を表す図である。結果は１〜１００ＭＨｚの範囲でのＣＡＴ５Ｅ規格に対する最小マージン値となる。撚りピッチ２０．０mm以下でＣＡＴ５Ｅ規格を満足する結果が得られた。

従って、図７、図８に示したように、前記実施例１の構成の発泡度が５０〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した単線導体を撚り合わせて二本一組の撚りピッチ１４．０〜２０．０ｍｍの対撚線を、十字介在により各対撚線が非接触に分離して４本備え、全対撚線をシースで一括被覆したＬＡＮ用平衡ケーブルでは、ケーブル長が１２０ｍであってもＣＡＴ５Ｅ規格を満足する伝搬遅延時間、近端漏話減衰量の特性を得ることが可能となる。

図９は、プラスチックテープで被覆し更にアルミ箔貼付プラスチックテープで被覆する対シールドにより各対撚線を非接触に分離して４本備え、全対撚線をシースで一括被覆したＬＡＮ用平衡ケーブル長さ１２０ｍにおいて、対撚線の撚りピッチと近端漏話減衰量の関係を測定した結果を表す図である。結果は１〜１００ＭＨｚの範囲でのＣＡＴ５Ｅ規格に対する最小マージン値となる。撚りピッチ４０．０mmまでＣＡＴ５Ｅ規格を満足する結果が得られた。

従って、図７、図９に示したように、前記実施例２の構成の発泡度が５０〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した単線導体を撚り合わせて二本一組の撚りピッチ１４．０〜４０．０ｍｍの対撚線を、アルミ箔貼付プラスチックテープで被覆する対シールドにより各対撚線が非接触に分離して４本備え、全対撚線をシースで一括被覆したＬＡＮ用平衡ケーブルでは、ケーブル長が１２０ｍであってもＣＡＴ５Ｅ規格を満足する伝搬遅延時間、近端漏話減衰量の特性を得ることが可能となる。

本発明であるＬＡＮ用平衡ケーブルは、ＣＡＴ５Ｅの性能を有した状態でケーブル合計長１００ｍを超えて配線することができるため、ネットワークを構築する様々な領域に多大な貢献をもたらす。

１ＬＡＮ用平衡ケーブル
１ａＬＡＮ用平衡ケーブル
２対撚線
２ａ単線導体
２ｂ被覆
２ｃ対シールド
３十字介在
４シース
５一括シールド

Claims

ケーブル長が１００ｍ以上であっても、エンハンスドカテゴリー５規格の性能を有するＬＡＮ用平衡ケーブルであって、
発泡度が５０〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した単線導体を二本一組で撚りピッチ１４．０〜２０．０ｍｍで撚り合わせた対撚線を４本備え、十字介在により各対撚線を非接触に分離し、
全対撚線をシースで一括被覆したことを特徴とするＬＡＮ用平衡ケーブル。
ケーブル長が１００ｍ以上であっても、エンハンスドカテゴリー５規格の性能を有するＬＡＮ用平衡ケーブルであって、
発泡度が５０〜６０％であり、架橋度が６５％以上の架橋発泡ポリエチレン樹脂で被覆した単線導体を二本一組で撚りピッチ１４．０〜４０．０ｍｍで撚り合わせた対撚線を４本備え、該対撚線をプラスチックテープで被覆し更にアルミ箔貼付プラスチックテープで被覆する対シールドにより各対撚線を非接触に分離したことを特徴とするＬＡＮ用平衡ケーブル。