LANケーブルの説明で「より対線」という言葉がよく登場する。でも,どうしてLANケーブルにより対線が使われるのだろう。そもそもより対線ってどんなケーブルなのか知らない人もいるかもしれない。そこで今回は,より対線とはどんなケーブルなのか探っていこう。

 より対線とは,絶縁被覆された細い銅線1対(2本)をより合わせたケーブルのことである。「より合わせた1対の線」だからより対線というわけだ。ツイスト・ペア(twisted pair)ケーブルと呼ばれることもある。

 イーサネットで使うケーブルは,よくUTPケーブルと呼ばれるが,UTPも「シールドされていないより対」(unshielded twisted pair)の略で,UTPケーブルを「非シールドより対線」と呼んだりする。

 より対線は何対かを束ねても細くて扱いやすく,安く作れる。このため,電話局から家庭を結ぶ電話線ケーブルとして最初は普及し,その後,LANに応用された。

 では,わざわざ2本の銅線をより合わせているのはなぜだろうか。単に相手に電気信号を伝えるだけなら,より合わせなくても銅線が2本あれば伝わるはずである。実はこれ,外部からのノイズの影響を打ち消すためなのだ。

 信号にノイズが混入するのは,信号を伝える銅線に外から電磁波が届くことが原因。銅線を横切る磁力線が増えたり減ったりすると,起電力と呼ばれる力が発生する。中学校の理科の時間に習った「ファラデーの法則」である。この起電力のせいで銅線ペアに余計な電流が流れ,これが伝えたい信号に混入するノイズになるわけである。

 ノイズを防ぐ一つの方法が,外からの電磁波が入り込まないように銅線の周りを導電体でぐるっと覆うシールドである。起電力を銅線ペアの外で発生させて,逃がしてしまうわけだ。ただし,シールドをするとケーブルが太くて扱いにくくなり,コストも高くなってしまう。

 これに対しより対線は,1対の銅線をより合わせることで電磁波の影響を打ち消している。銅線を半回転させると,電磁波の影響は半回転前の部分と逆向きに働く。銅線をよっていけば,少し位置がずれた部分で発生した起電力と相殺されるので余計な電流が流れず,ノイズが発生しにくくなるのである。シールドを施すのには及ばないが,銅線を平行に並べて使うよりノイズの影響をはるかに小さくできる。

 さらに,より対線は隣の信号線から発生する電磁波がノイズ源となる「漏話」と呼ばれる現象を防ぐ効果もある。漏話は,銅線に電流が流れると周りに磁力線が発生することで起こる。最初に説明したように,実際のケーブルはより対線を何対か束ねている。銅線のペアに流れる電気信号には強弱があるので,磁力線も同じように増えたり減ったりする。これが,隣のペアにとってはノイズ源になってしまう。

 しかし,銅線のペアがより合わせてあれば,発生する磁力線の方向が半回転ごとに逆になり,打ち消し合うため,外に出る磁力線が減る。これに加え,イーサネット・ケーブルや電話線では,より合わせるピッチが少しずつ異なるより対線を束ねる工夫をしている。銅線ペアごとによりの位置関係をずらして隣のペアから漏れる磁力線を受け取るようにすれば,隣のペアから漏れる磁力線の起電力をよりの効果でうまく打ち消せるというしくみである。この結果,漏話が起こりにくくなる。

山田 剛良