商業ビル環境におけるケーブル共有：

ケーブル共有とは、バランス型ツイストペア銅通信チャネルの異なるペアで複数のアプリケーションを実行する実践を指します。ケーブル共有の一般的な例には、25対ケーブル上で12本の10BASE-Tラインを伝送することや、Yアダプターを使用して1つのチャネルで伝送される個別の音声回線とファックス回線を分離することが含まれます。ケーブル共有の概念は通信専門家によって明らかに受け入れられていますが、商業ビル環境においてコスト削減、ケーブル管理の簡素化、および1つのメディアタイプへのアプリケーション統合のための認知された実践として始まったばかりです。完全シールド（つまり「カテゴリー7A」または「クラスFA」）ケーブリングシステムの市場受容の拡大が、業界トップのITインフラ設計者やコンサルタントの設計にケーブル共有技術が登場している主な理由として特定されています。

 

TIA1およびISO2の通信規格は、世界中で一貫したケーブリングシステム設計を確保するための一般的なトポロジーと最小推奨事項を規定しています。多くの商業環境では、各作業エリアに2つの通信アウトレットを提供するという最小規格要件3が基本的な建物インフラ設計として採用されています。しかし、コールセンター、ファックスセンター、教室、トレーニングセンター、モニタリング施設などの一部のエンドユーザー環境では、各作業エリアで2つ以上のアプリケーションをサポートしています。実際、一部の患者回復室の設計では、各作業エリアで最低15のアプリケーション4を可能にしています！表1に示すように、これらの高密度作業エリアは通常、1つの高速データサービスに加えて複数の低速アプリケーションをサポートしています。ケーブル共有戦略は、ケーブル数を減らすことでケーブル管理を簡素化し、各アプリケーションに4対チャネルを専用にした場合に存在する未使用のペアを排除することで無駄とコストを削減することで、これらのタイプの作業エリアに利益をもたらします。さらに、通常は同軸ケーブルで伝送されるCATVやCCTV、18 AWG銅線で伝送されるインターコムなどのサービスを、バランなどの低コストのメディアコンバーターを使用して通信ネットワークに統合することで、さらなるコストとケーブル管理の利点を実現できます。

 

表1： 高密度作業エリア環境における一般的なアプリケーション

 

設計者やコンサルタントの中には、ケーブル共有の仕様を指定することに依然として懸念を持っている人もいます。これは、規格がこの慣行を受け入れているかどうか不確かだからです。良いニュースは、TIAとISOの両方がケーブル共有の実装について認識し、ガイダンスを提供しているということです。TIA TSB-1905は、UTP（非シールドツイストペア）ケーブリングシステムの内部クロストークに基づいて、共有環境で互いに干渉しない様々なタイプのアプリケーションの伝送性能を説明し、マルチペアケーブルで共存できるアプリケーションの例を提供しています。また、この規格は、アプリケーションの伝送タイプ（すなわち、バースト、連続、同期、またはランダム）とケーブリングプラントの内部ノイズの知識を用いて、複数のアプリケーションまたは同じアプリケーションの複数の出現が1つのチャンネルで共存できるかどうかを判断できることを示しています。ISO/IEC 11801:2002第2版規格はこの情報を拡張し、ケーブル共有のためのクロストークの考慮事項とシース共有の非互換性を最小限に抑えるためのガイダンスを提供しています。ISO/IEC 150186規格はさらに一歩進んで、住宅環境で経路スペースが限られている場合にケーブル共有を検討することを推奨しています。BICSIのような業界団体や、米国のNEC®のような建築基準もケーブル共有の慣行を受け入れています。要約すると、すべての通信規格がケーブル共有を認識し、ケーブリングチャンネルの内部クロストークレベルによるアプリケーション干渉の可能性に基づいて実装ガイダンスを提供しています。

ケーブル共有は、ISO規格によって完全シールド（すなわちクラスFとFA）ケーブリングシステムが採用されるまで、人気を得始めませんでした。これは、UTPとF/UTP（ツイストペアの上にフォイル）ケーブリングシステムの内部クロストーク結合（近端と遠端の両方）の量が大きいため、複数のアプリケーションが1本のケーブルで共存できるかどうかをユーザーが予測するのが困難だったためです。図1と2に示されているように、計算によると、カテゴリー5e/クラスDケーブリングシステムでは、100 MHzでアプリケーションの送信信号の23.4%がパワーサム近端または遠端クロストークノイズとして現れます。カテゴリー6A/クラスEAシステムでは状況が改善され、100 MHzでアプリケーションの送信信号の11.4%がパワーサム近端または遠端クロストークノイズとして現れますが、この性能ではシース共有環境ですべてのアプリケーションが適切に動作することを保証するには不十分です。100 MHzでアプリケーションの送信信号の0.7%のみがパワーサム近端または遠端クロストークノイズとして現れるため、エンドユーザーは4ペアクラスFAチャンネルで複数のアプリケーションまたは1つのアプリケーションの複数の出現をサポートするのに十分なノイズ分離がペア間にあることを保証されます。

 

図1： チャンネルPSNEXTロス結合の比較

 

図2： チャンネルPSACRF結合の比較

 

クラスFAケーブリング要件は、ISO/IEC 11801:2002第2版の修正1で規定されており、1999年に最初に発行されたクラスFケーブリング要件の拡張を表しています。クラスFケーブリングは今日でも存在していますが、クラスFAケーブリングは1 MHzから1,000 MHzの拡張帯域幅で特徴付けられており、これはすべてのCATVチャンネル（最大698 MHz）をサポートするのに理想的であり、選ばれる完全シールドメディアです。クラスFAチャンネルは完全シールドのカテゴリー7Aケーブルで構築され、ケーブル共有実装に好まれるカテゴリー7A接続ハードウェアインターフェースは、IEC 61073-3-104で説明され、図3に示されている非RJスタイルインターフェースです。これは、非RJスタイルインターフェースの分離された4分割設計により、図4に示すように、適切に配線されたRJ-45またはRJ-11イーサネットプラグで終端された1ペアおよび2ペアの非RJスタイルプラグを使用して、チャンネルの1ペアまたは2ペアに簡単にアクセスできるためです。

 

図3： Siemon TERA®コネクタは
非RJプラグおよびジャックインターフェースの例です

 

図4： ハイブリッドコード（1ペア非RJスタイルプラグ対RJ11
および2ペア非RJスタイルプラグ対RJ45プラグ）

 

 

ケーブル共有の実装方法は非常に柔軟で、幅広い構成をサポートしていますが、ほとんどのエンドユーザーのニーズを満たす2つの基本的な構成があります。コールセンターやファックスセンターでは、通常、エージェントはワークグループで配置され、アナログ電話とインターネット接続の両方がサポートされています。この例では、推奨されるケーブル共有の方法は、4人のエージェントのワークグループごとに、1つのカテゴリー7Aアウトレットと4つのカテゴリー6Aアウトレットを含むMuTOA9を提供することです。1つのクラスFAチャンネルは、図5に示すように、グループに4つのアナログ電話回線を提供します。コールセンターやファックスセンターでケーブル共有の方法を活用することで、エンドユーザーは通常、材料費で10%以上のコスト削減、アウトレット総数の38%削減、ケーブル管理の複雑さの軽減を実現できます。教室、医療施設、監視施設などの多用途環境では、作業エリアのアウトレットは、VoIP（Voice over IP）、CATV、CCTV、インターネット、セキュリティカメラ、インターコム、高速データなど、多くのサービスをサポートしています。この例では、各アプリケーションに専用のケーブルを提供すると、作業エリアに9つのアウトレットが必要になります！このような多用途環境に対するより効率的な解決策は、ケーブル共有を実装し、各作業エリアが2つのクラスFAチャンネルと1つのカテゴリー6Aチャンネルで9つのサービスをサポートすることです。2つのカテゴリー7Aアウトレットは、図6に示すサービスをサポートします。この実装を使用することで、エンドユーザーは通常、材料費で20%以上のコスト削減、アウトレット数の57%削減、ケーブル管理の複雑さの軽減を実現できます。さらに、これらのエンドユーザーは、同軸ケーブル（CATVとCCTV）と銅線（インターコム）を通信ネットワークに統合することで、インフラ管理の簡素化と複雑さの軽減という追加の利点を得られます。

 

図5： 典型的なコール/ファックスセンターのケーブル共有実装

 

図6： 典型的な多用途ケーブル共有実装

 

ケーブル共有ソリューションを設計する際、サポートするアプリケーションの種類を計画し、その機器のライフサイクルを理解することが重要です。幸いなことに、コールセンターおよびほとんどのビデオアプリケーションのライフサイクルは、TIAおよびISO規格がデータアプリケーションに指定する10年のライフサイクルよりも長いです。ケーブル共有設計戦略を実装することで多くの利点が得られますが、これらの技術によって将来のアプリケーションやアップグレードをサポートするケーブルインフラの能力が低下する可能性があることを忘れないことが重要です。

その結果、すべてのケーブル共有ソリューションで推奨される方法は、共有されるカテゴリー7Aアウトレットに加えて、最低1つの専用4ペアカテゴリー6A以上のアウトレットを提供し、高速データアップグレードの移行パスを確保することです。より多くの機器がIPプロトコル、イーサネット通信、ツイストペアケーブル上での動作をサポートするようになるにつれ、高密度で低速のアプリケーションサポートに対するエンドユーザーの需要が増加しています。幸いなことに、クラスFAケーブリングは、コストを削減し、ケーブル管理を簡素化し、ツイストペアメディア上でアプリケーションを統合するために必要な内部ノイズ分離を提供し、規格で承認されたケーブル共有方法をサポートしています。

脚注：

1 TIAはTelecommunications Industry Associationの略

2 ISOはInternal Standards Organizationの略

3 最小限の通信アウトレット要件はANSI/TIA-568-C.1およびISO/IEC 11801: 2002, 第2版で規定されています

4 一般的にサポートされるアプリケーションには以下が含まれます：音声2回線、臨床イーサネットデータ4回線、ICU遠隔患者モニタリングイーサネットデータ2回線、ナースコールイーサネット1回線、非臨床用補助イーサネットデータ1回線、患者エンターテイメント2回線、および「ファミリーゾーン」活動用の追加アウトレット

5 TIA TSB-190、「共有経路および共有シースに関するガイドライン」、2011年6月

6 ISO/IEC 15018、「情報技術 – 住宅用汎用配線」、2009年4月

7 詳細については www.bicsi.org をご覧ください

8 NECはNational Electrical Code®の略

9 MuTOAはMulti-user Telecommunications Outlet Assemblyの略 WP_CableSharing_ Rev. D