家庭ネットワーク配線:実践ガイド
有線家庭ネットワークの計画:スター配線、イーサネットカテゴリの選び方、配管、電源線との分離、PoEアクセスポイント、電気工事士に任せるべき作業。
有線家庭ネットワークはスター型です。すべてのケーブルは1つの中央点から1つの壁コンセントへと伸び、デイジーチェーンはしません。この1つのルールが、ほぼすべてを決めます — どのケーブルを買うか、どこに通すか、後で何を追加できるか。スター配線を正しく行えば、あとはカテゴリを選んで正しく終端するだけです。
スター配線とメディアパネル
中央となる場所を1つ決めます。地下室の隅、ユーティリティクローゼット、構造化配線キャビネットの背面 — 電源があり、家の残りの部分へ経路が確保できる場所ならどこでも構いません。ここがメディアパネルです。パッチパネル、スイッチ、ルーター、モデムがすべてここに置かれます。
この点から、コンセントが欲しい各場所へ1本のケーブルが伸びます。部屋から部屋へとチェーンするのではありません。スター型なら、1本の配線の故障は1つのコンセントにしか影響せず、スイッチのポートは1つの部屋に対応し、パッチコードを差し替えるだけでどの配線も用途変更できます。
典型的な計画:
- メインのテレビやメディアウォールへ2本(1本はプレーヤー用、1本は予備または2台目の機器用)。
- 各寝室とホームオフィスのデスクへ1本ずつ。
- Wi-Fiアクセスポイントを設置する天井または高い壁へ1本。
- カメラを計画しているなら、ガレージ、離れ、またはドアホンの場所へ1本。
- キッチンまたは中央の廊下へ2台目のアクセスポイント用に1本。
壁が開いているうちは配線は安く、後からでは高くつきます。1本必要だと思う場所に2本通すのが定番のアドバイスであるのには理由があります。
壁内に通すケーブル
永久リンク — 壁内のケーブル — はより線ではなく単線銅であるべきで、通す空間に応じた定格が必要です。単線導体はジャックやパッチパネルに圧接するために作られており、より線ケーブルは屈曲するパッチコード用です。
| カテゴリ | 定格 | 1 Gbps | 10 Gbps | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| Cat5e | 100 MHz | 100 m (328 ft) | 規定なし | 1 Gbpsと2.5GBASE-Tには今でも十分 |
| Cat6 | 250 MHz | 100 m (328 ft) | 55 m (180 ft)、束ねると37 m (121 ft)まで | 新規配線の一般的な選択 |
| Cat6a | 500 MHz | 100 m (328 ft) | 100 m (328 ft) | 長距離10 Gbps配線の安全な選択 |
| Cat7 | 600 MHz | — | — | ISOのみ、TIAカテゴリではない;RJ45パッチコードは標準的なCat7チャネルではない |
| Cat8 | 2000 MHz | — | 25/40GBASE-Tで30 m (98 ft)まで | データセンターのスイッチ-サーバー間リンク、家庭用配線ではない |
ほとんどの家庭では、Cat6が実用的なデフォルトです。Cat6aはより高価で引き回しも硬いですが、10 Gbpsの距離問題を完全に解消します。配線が短く1 Gbpsが目標ならCat5eも間違いではありません — 2.5GBASE-TはIEEE 802.3bzの下で100 mまで動作します。Cat7とCat8の注意点を含むカテゴリの完全な比較はイーサネットケーブルカテゴリの解説にあります。
銅被覆アルミニウム(CCA)ケーブルは避けてください。TIAカテゴリ規格を満たしません:抵抗が高く、屈曲すると脆く、PoE下ではより発熱します。カテゴリケーブルは単線銅またはより線銅です。
配管、サービスループ、引き込み
壁が開いているなら、配管を通すか、少なくとも引き込み用の紐を残します。配管があれば、後で壁を開けずにケーブルを交換したり光ファイバーを追加したりできます。住宅工事ではスモーフチューブ(波形非金属配管)が一般的です。
両端にサービスループの余裕を残します — 壁ボックス内とパネルで1メートルほどをコイル状に。ジャックを再終端したりパネルを移動したりするときに必要になります。
重要な引き込みルール:
- 4ペアケーブルの最大引張張力は25 lbf (110 N)。ウインチではなく手で引きます。
- 4ペアUTPの設置曲げ半径は、ケーブル外径の少なくとも4倍。
- カテゴリケーブルをステープルで留めない。ステープルはペアの形状を潰し、インピーダンスを変えます。
- 終端でのペアのより戻しは、Cat5e以上で最大13 mm (0.5 in)まで。
データケーブルを電源線から離す
NECは、バリアで分離されていない限り、通信ケーブルと電源導体の間に最低50 mm (2 in)を求めています。電源ケーブルは平行に走らせるのではなく直角に交差させます。
これは迷信ではありません。電源配線は50または60 Hzで120 Vまたは230 Vを伝え、負荷のかかった導体の周りの磁場が近くのツイストペアにノイズを誘導します。50 mmの分離と直角交差がその結合を小さく保ちます。
電源配線そのもの — 新しい回路、コンセント、電源の隣の壁内にケーブルを通すこと — は、免許を持つ電気工事士の仕事です。ケーブルの参考資料はデータ配線をどこに保つべきかは教えられますが、回路の配線方法は教えられません。
防火定格:プレナム、ライザー、汎用
ケーブルの外被は、通す空間に応じた定格があります。米国では、NECのクラスはCMP(プレナム、空調空間)、CMR(ライザー、階間の垂直配線)、CMまたはCMG(汎用)、CMX(限定住宅用)です。高い定格は低い定格の代わりになります — CMPはCMRが使えるどこにでも使えます。
EUでは、ケーブルの防火性能は建設製品規則(CPR)の下でEca、Dca、Cca、B2caなどのユーロクラスに分類されます。LSZH(低煙無ハロゲン)外被が一般的です。
配線が還気プレナムを通る場合は、プレナム定格のケーブルを使用します。煙と炎の挙動の違いが、この定格が存在する理由です。完全な内訳はプレナム対ライザー対CMケーブル定格にあります。
屋外配線には耐UV外被が必要です。直埋ケーブルはゲル充填またはフラッド型で水を防ぎます。屋内ケーブルはどちらの定格もありません。
パネルと壁での終端
メディアパネルでは、永久リンクはパッチパネルに接続されます。壁では、壁プレートのキーストーンジャックに接続されます。両端は差し込むのではなく圧接します。
建物全体で1つの配線スキームを使用します。T568AとT568Bはオレンジと緑のペアを入れ替えるだけの違いで、どちらも同じように機能します。TIA-568はT568Aを推奨スキームとして挙げています(米国連邦政府の工事でも要求されます);T568Bは米国の商業施設で広く使われています。1つを選び、すべてのケーブルの両端でそれを使います。
T568Bのピン順:1 白/オレンジ、2 オレンジ、3 白/緑、4 青、5 白/青、6 緑、7 白/茶、8 茶。
T568Aのピン順:1 白/緑、2 緑、3 白/オレンジ、4 青、5 白/青、6 オレンジ、7 白/茶、8 茶。
すべてのケーブルの両端にラベルを付けます。ANSI/TIA-606がラベリング規格であり、ラベルのないポートがあるパネルは、後で手作業で追い直すことになるパネルです。パッチパネル、キーストーンジャック、壁プレートについてはパッチパネル、キーストーンジャック、壁プレートで扱っています。
PoEのWi-Fiアクセスポイント
天井アクセスポイントは通常、イーサネット経由で給電されます。つまり1本のケーブルがデータと電源の両方を運びます。これにより天井に電源コンセントが不要になります — 天井に電源を引くのは電気工事士の仕事なので、これは実質的な利点です。
PoE規格:
| 規格 | ポート側 | 機器側 | 使用ペア |
|---|---|---|---|
| 802.3af (PoE, Type 1, 2003) | 15.4 W | 12.95 W | 2ペア |
| 802.3at (PoE+, Type 2, 2009) | 30 W | 25.5 W | 2ペア |
| 802.3bt (PoE++, 2018) Type 3 | 60 W | 51 W | 4ペア |
| 802.3bt Type 4 | 90 W | 71.3 W | 4ペア |
PoEは100 m (328 ft)のイーサネット制限を維持します。電力が高いほど束ねたケーブルが発熱します;23 AWGのCat6またはCat6a銅線は細いケーブルより冷たく動作し、CCAは決してPoEを伝えてはいけません。インジェクターやパッシブな非標準電源を含む全体像はPower over Ethernet:PoE、PoE+、PoE++の解説にあります。
何がうまくいかないか
スプリットペア。 2つのペア間で入れ替わった配線は、簡単な導通テストには合格し、速度で失敗します。クロストークを測定するテスターが必要です。
ジャックでのより戻し過多。 終端で13 mm (0.5 in)を超えるより戻しはインピーダンスを変え、性能を損ないます。これが最も一般的な設置ミスです。
不要な場所でのクロスケーブル。 Auto-MDI-Xが電子的にペアを検出して入れ替えます;ほぼすべてのギガビット以上のポートに備わっています。現代のスイッチ-機器間リンクにはストレートケーブルが正解です。
Cat6a配線上の「Cat7」パッチコード。 Cat7は600 MHz定格のISO/IEC Class F規格ですが、そのコネクタはGG45とTERAです。RJ45プラグ付きの「Cat7」コードは標準的なCat7チャネルではなく、RJ45接続が許す性能しか出ません。袋のカテゴリ表示はコネクタをアップグレードしません。
シールドが接地されていないシールドケーブル。 シールドシステムにはシールド付きジャック、プラグ、パッチパネル、そして機器を通した接地が必要です。断線または未接地のシールドは効果がなく、ノイズを拾うことがあります。
100 mを超える配線。 100 m (328 ft)のチャネル制限 — 永久リンク最大90 m (295 ft)+パッチコードと機器コード最大10 m (33 ft) — は、対応するカテゴリで10 Mbpsから10 Gbpsまでのすべての速度に適用されます。これはスイッチではなく、信号損失とタイミングによって決まります。
認定されていないケーブル。 導通テスターは断線と短絡を見つけます。TIAカテゴリ制限に対してリンクを測定するのは認定テスターだけです — 挿入損失、NEXT、リターンロス — そしてCat6またはCat6aを満たすことを証明します。
間違った人が手を出す電源工事。 新しい回路、コンセント、壁内の電源ケーブルは電気工事士の仕事です。損傷した電源コードは修理せず交換し、回路には手を出さないでください。
電気工事士に任せるべきこと
電源配線、新しいコンセント、電源パネル内または電源回路での作業。データ配線に近くに新しいコンセントが必要なら、それは電気工事士の仕事です。ケーブルが防火区画を通る必要がある場合は、穴を開ける前に地域のコードを確認してください。データ側 — 引き込み、終端、テスト、ラベリング — が自分でできる部分です。
よくある質問
壁内に通すべきイーサネットケーブルは?
新規配線には単線銅のCat6が実用的なデフォルトです。100 m (328 ft)まで1 Gbps、10GBASE-Tは55 m (180 ft)まで、多くのケーブルを束ねる場合は37 m (121 ft)までしか運びません。Cat6aはより高価ですが、100 m (328 ft)全体で10 Gbpsを運びます。TIAカテゴリ規格を満たさない銅被覆アルミニウム(CCA)は避けてください。
家の中でイーサネットケーブルはどのくらいの距離まで引けますか?
チャネル制限は合計100 m (328 ft)です:壁内の永久リンク最大90 m (295 ft)+パッチコードと機器コード最大10 m (33 ft)。この制限は、対応するカテゴリで10 Mbpsから10 Gbpsまでのすべての速度に適用されます。これはスイッチではなく、信号損失とタイミングによって決まります。
家庭ネットワーク配線に配管は必要ですか?
配管は必須ではありませんが、将来の変更がはるかに容易になります。壁が開いているなら、配管を通すか、少なくとも引き込み用の紐を残して、後で壁を開けずにケーブルを交換したり光ファイバーを追加したりできるようにします。再終端用に両端にサービスループの余裕を残します。
イーサネットケーブルを電源ケーブルの隣に通せますか?
NECは、バリアで分離されていない限り、通信ケーブルと電源導体の間に最低50 mm (2 in)を求め、電源ケーブルは平行に走らせるのではなく直角に交差させることを求めています。電源配線自体は免許を持つ電気工事士の仕事です。
家庭配線にはT568AとT568Bのどちらを使うべきですか?
どちらでも機能します;オレンジと緑のペアを入れ替えるだけの違いです。TIA-568はT568Aを推奨スキームとして挙げ、米国連邦政府の工事で要求されます;T568Bは米国の商業施設で広く使われています。建物内のすべてのケーブルで両端に同じスキームを使用してください。
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