シールド vs 非シールドEthernet：UTP、FTP、STP

シールド付きと非シールドのEthernetケーブルは、同じ4対のツイストペア上で同じ信号を伝送します。違いはペアの周囲の導電層であり、その層はシールド付きジャック、プラグ、パッチパネルを通じて両端で接地されて初めて機能します。通常の家庭やオフィスの配線では、非シールドツイストペア（UTP）が正しい選択です。シールドは特定の環境向けであり、完全なシステムとして設置する必要があります。

ISO名が実際に意味するもの

ISO/IEC 11801では、シールドをスラッシュで区切られた2文字で表記します。最初の文字は全体のシールド、2番目は各ペアのシールドです。TPはツイストペアを意味します。

つまり、製品ページの「STP」は標準的な名称ではありません。通常はF/UTPまたはS/FTPを意味します。文字がジャケット内部の実際の構造を示しています。

シールドが役立つ場合

シールドはケーブル外部からの電気ノイズを遮断し、ペアが放射するノイズを低減します。これが重要になるのは以下のような場所です：

• モーター、ドライブ、溶接機器がある産業地域。
• 電力線と共有するケーブルトレイ、または可変周波数ドライブの近くを通る配線。
• 多数のケーブルが密集して束ねられ、それらの間のエイリアンクロストークが制限要因となるデータセンター。
• 電磁両立性の要件が文書化されている現場。

家庭や小規模オフィスでは、ノイズ源は通常リンクを破壊するほど強くありません。より大きなリスクは、不適切な終端、長い配線、安価なケーブルであり、シールドの有無ではありません。

シールド配線に端から端まで必要なもの

シールドは連続した導体です。どこかで途切れていたり、浮いたままだったりすると、ノイズを遮断せず、アンテナとして機能してノイズをペアに結合させることがあります。機能するシールドチャネルには以下が必要です：

• 全体を通してシールド付きケーブルを使用し、非シールドのパッチコードを混在させない。
• シールド付きジャック、プラグ、パッチパネル。
• 機器でシールドを接地し、パネルとジャックを通じて接続。
• チャネルの両端で同じ接地方法を適用。

シールド付きケーブルと非シールドのパッチコード、または非シールドのパッチパネルを混在させると、経路が途切れ、効果がありません。多くの小規模設置では、シールドが単に終端されていないことがあり、最初からUTPを使用するよりも悪い状況です。

どのカテゴリにどのシールドを組み合わせるか

シールドはカテゴリとは独立しています。Cat5e、Cat6、Cat6aはすべてシールド付きと非シールドが存在し、速度と距離の制限はシールドによって変わりません。Cat6は250 MHzに定格され、10GBASE-Tを55 m（180 ft）まで、多くのケーブルが束ねられている場合は37 m（121 ft）まで伝送します。Cat6aは500 MHzに定格され、10 Gbpsを最大100 m（328 ft）まで伝送します。100 m（328 ft）チャネルは、最大90 m（295 ft）の永久リンクと最大10 m（33 ft）のパッチコードおよび機器コードで構成されます。カテゴリの選択については、Cat5e vs Cat6 vs Cat6a：どれを買うべきかをご覧ください。

シールドが必要な場合、通常はシールド付きCat6aが選択されます。より高い周波数と密な結束により、クロストークが制限要因となるためです。家庭内の単一配線では、非シールドのCat6またはCat6aがよりシンプルで、関係する速度で同じ性能を発揮します。

シールド付きCat6は必要か？

3つの質問をしてください：

1. ケーブルの近くにドライブやモーターなど、既知のノイズ源があるか？
2. ケーブルが電力線と長距離にわたって経路を共有するか？
3. シールド付きケーブルを要求する仕様や契約があるか？

3つすべてに「いいえ」なら、非シールドケーブルが正しい選択です。いずれかが「はい」なら、パッチパネル、ジャック、コードを含む完全なシールドシステムを計画し、シールドの接地方法を確認してください。接地されていないシールドは何もしません。

導体、ジャケット、その他のケーブル要素

シールドは構造の一部に過ぎません。導体は、水平配線には単線銅、パッチコードには撚り線銅を使用すべきです。銅被覆アルミニウム（CCA）はTIAカテゴリ規格を満たしません。抵抗が高く、屈曲時に脆く、PoE下でより高温になります。カテゴリケーブルは単線または撚り線の銅です。

壁内配線では、ジャケットの防火等級がシールドよりも重要です。米国では、NEC等級はCMP（プレナム）、CMR（ライザー）、CMまたはCMG（一般用途）、CMX（限定住宅用）です。高い等級は低い等級を置き換えられます。EUでは、ケーブルの防火性能は建設製品規則に基づき、Eca、Dca、Cca、B2caなどのユーロクラスで分類され、LSZHジャケットが一般的です。屋外ケーブルには耐UVジャケットが必要で、直接埋設ケーブルはジェル充填またはフラッドタイプです。屋内ケーブルはどちらにも対応していません。電源工事は資格を持つ電気技師の仕事であり、NECは通信ケーブルと電源導体の間に少なくとも50 mm（2 in）の間隔を要求します（バリアで分離されている場合を除く）。

よくある失敗

• 接地されていないシールド。 保護を提供せず、ノイズを拾う可能性があります。両端で適切に接地できない場合は、UTPを使用してください。
• シールド付きと非シールド部品の混在。 1本の非シールドパッチコードがチャネル全体のシールド経路を断ち切ります。
• 文字を確認せずに「STP」を購入。 ケーブルはF/UTPまたはS/FTPかもしれず、ジャックとパネルを一致させる必要があります。
• シールドが速度を上げると仮定。 そうではありません。シールド付きCat6は依然として10GBASE-Tを55 m（180 ft）まで、シールド付きCat6aは100 m（328 ft）まで伝送します。
• 100 mチャネルの無視。 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、シールドではなく信号損失とタイミングによって設定されます。
• CCAケーブルの使用。 カテゴリ規格を満たさず、PoEを伝送すべきではありません。
• 長い非ツイスト端。 終端でのペアの非ツイストは、Cat5e以上では13 mm（0.5 in）以下でなければなりません。
• 急な曲げと強い引っ張り。 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倍で、最大引張張力は25 lbf（110 N）です。

テストとラベリング

導通またはワイヤマップテスターは、断線、短絡、交差線、逆ペアを検出します。スプリットペアは単純な導通テストを通過するため、クロストークを測定するテスターが必要です。認定テスターは、リンクが特定の速度を伝送できるかを確認します。認証テスターは、TIAカテゴリ制限に対してリンクを測定し、リンクがCat6またはCat6aを満たすことを証明する唯一の方法です。TDRは障害点までの距離を示します。すべてのケーブルの両端に、ANSI/TIA-606に従ってラベルを付けます。

実際の選択

家庭、小規模オフィス、一般的な商業施設では、非シールドのCat6またはCat6aが標準的な答えです。終端が容易で、接地計画が不要で、同じ速度と距離の制限を満たします。実際のノイズ源がある場合、電力線と経路を共有する場合、またはそれを要求する仕様がある場合にシールド付きケーブルを選択し、完全なシールドシステムとして設置します。カテゴリの選択で迷っている場合は、Ethernetケーブルカテゴリ解説：Cat5eからCat8までのページで、各カテゴリの周波数定格とサポートする速度を説明しています。