イーサネットケーブルに8本のワイヤがあるのはなぜですか？

これはばかげた質問に思えるかもしれませんが、イーサネットケーブルに8本のワイヤがあるのはなぜですか？Cat5ケーブルは8本のワイヤーのうち4本を使用しているだけなので、実際に必要なのは4本だけです。なぜ12または16ワイヤではないのですか？

これは興味深い質問です。なぜなら、その選択の背後にある設計上の決定を正式に述べるものを見たことがないからです。インターウェブ上で、またはこの分野で私より賢い人々との会話から、私が出会ったすべては、2つの可能性を示しているようです：

1. 将来の校正
2. 余分なシールド

将来の校正

Cat5仕様の時点までに、データケーブル配線の爆発が見られました。電話はCat3を使用していた、またはしばらくの間、大学のキャンパス全体でシリアル接続が実行されていました。ThickNetはマイクロコンピューターラボや場合によってはオフィスで重要な使用を開始しました。ネットワーキングコンピューティング機器が未来の波であることは明らかでした。また、より長いセグメントまたは高速の要求を満たすためにケーブルを変更することのひどいコストを学びました。それに直面してみましょう、ケーブルの交換は悪夢のような雑用であり、高価です。

走ることができるケーブルを開発することによってこのコストを制限するという概念は、確かに魅力的なものでした。そのため、おそらく配線の交換にうんざりしていた前向きな技術者は、仕様に追加のペアを設計する価値があることを簡単に見つけることができたでしょう。結局のところ、特にバルク銅の価格が比較的低かった時代に。どちらがより高価ですか？4本の余分なワイヤを追加するか、人々のチームに古い配線を削除して新しいものを追加させるか？

余分なシールド

典型的なCat5はUTP（シールドなしツイストペア）であるため、外部の電磁干渉を除去するための余分な接地箔は含まれていません。適切に接地されている場合、未使用のワイヤは、実際のシールドよりも効果的ではありませんが、同様の方法で使用中のペアをバッファリングするのに役立つと説明しました。これは、長期的にはケーブル接続の実行に慣れていた（電気的に）ノイズの多い環境では重要な機能でした。

私にとって、将来の証明の議論は最も説得力があります。

1番目と2番目のペアがピン4、5、3、6に接続されているのと同じ理由で、電話システムとの互換性があります。テレフォニーでは、メインペアは中央のペアで、2番目のペアは中央の次のペアです（RJ11のピン2、5、およびRJ45の3、6）。

ファストイーサネットまたはイーサネットを使用している場合、通常のケーブルで電話信号をルーティングでき、スプリッタなしで機能します（電話またはコンピュータをソケットに直接接続できます）。

なぜ6ではなく8なのか？知りません。イーサネットの責任者は、100Mbpsの速度には2つの送信ペアと2つの受信ペアが必要であると考えていた可能性があります（これらは "パラレルインターフェイスの時代" ;-)）。

より多くのワイヤは高価すぎるケーブルにつながる可能性があるため、8が妥協案として選択されました。

RJ-45コネクタ付きの4ペアUTPケーブルは、オーディオ電話用に開発されました。高速デジタルデータ通信の媒体としての採用と進化は利便性の問題でした.1つの新しいアプリケーションに固有のまったく新しい技術標準を考案するのではなく、既存の大量生産製品を新しい用途に適応させることです。

この仕組みは、速度標準の開発で実証されています。100BASE-TX、-T2、および-T4は並行して開発され、さまざまな種類の既存の配線プラントでの採用をターゲットにしています。T4は、4ペアのCat3で100 Mbpsを提供します。これは、既に電話および以前のネットワークテクノロジー用の企業の何マイルものコンジットに設置されていました。T2は、より複雑なシグナリングモデルと干渉感度を犠牲にして、2組のCat3で動作できます。これは、事実上存在しないことを説明しています。TXには2ペアのCat5が必要です。これにより、2ペアが他のアプリケーションに使用できるようになります。非常に単純なアダプターで分割された別個の物理ネットワークまたは電話サービスです。T4が本質的に過渡的にのみ使用されていたのに、その機能がTXが生き残った理由です。同じ実行で古い4ペアの電話またはCat3 UTPを4ペアのCat5 UTPに交換することはできませんでした

最終的に、2ペアのCat5 UTPを使用する人はいません。どのグレードの2ペアUTPも、パッチケーブルよりも長いものに対して、お金やスペースの点で経済的に合理的なオプションではないからです。壁やコンジットで使用する場合、2ペアは4ペアと同じ物理的および電気的保護を必要とするため、4ペアよりもそれほど薄くも安くもありません。

コアの数に関する追加の質問について...

Cat 5ケーブルの4つのペアのそれぞれには、ペア間のクロストークを最小限に抑えるために、メートルごとに異なる正確な数のツイストがあります。4ペアを含むケーブルアセンブリが一般的ですが、カテゴリ5は4ペアに限定されません。バックボーンアプリケーションには、最大100ペアの使用が含まれます。[2] この平衡線の使用は、外部ソースからの干渉と他のペアからのクロストークにもかかわらず、高い信号対雑音比を維持するのに役立ちます。カテゴリ5ケーブルは、100BASE-TXや1000BASE-Tなどの高速イーサネットネットワークに最もよく使用されます。

ソース。

10BaseTと100BaseTXには4本のワイヤしか必要ありませんが、ギガビットイーサネットには8本のワイヤが必要です。

最初の通知として：このタイプのケーブルシステムでは、1つの信号ではなく、1つの信号を送信するために1つの信号を使用しています。1行ではワイヤが+相の信号で、2行目は-相の信号です（論理「1」は1行に例えば+ 10Vですが、ペアの2行目には-10Vです）。これは、RX側のケーブル信号がペアの1行目と2行目の差として評価されるためです。回線上の干渉を除去するのに適した方法です-回線上で他の信号に干渉する可能性がありますが、両方の回線に同じ方向で追加されます-たとえば、両方の回線に+ 10Vを追加し、論理 "1"があり、最初の行に+ 20V、2行目に0V（-10V + 10V）がありますが、差は20Vのままです。論理「0」でも同様 ペア0Vの差になります。正直に言うと、ワイヤーに何ボルトあるか、正確にはわかりません。想像のためだけです。

2番目の通知：最初のケーブルシステムが4ペアを使用した場合、コンピューターネットワークには2ペア、音声通信には2ペアが計画されていたためです。これは100Mbpsネットワークまでは問題ありませんでした。1Gbpsネットワークから、コンピューターは4ペアを使用しており、この速度での通信は半二重のみです。1Gbpsの速度で全二重通信が必要な場合は、光ケーブルを使用する必要があります。