UTP CABLE....얼마나 알고 쓰는가??

UTP CABLE....얼마나 알고 쓰는가??

 

Digital 통신용 UTP 케이블의 종류와 특성

UTP케이블은 Unshielded Twisted Pair케이블의 약어로서 비차폐평형 꼬임 케이블의 명칭으로 불리우는 고속 및 초고속 정보통신용 케이블로서 그 종류는 전송속도 및 용량에 따라 Cat.3, Cat.5, Cat.5e, Cat.6급 등으로 구분된다.

수평배선용 단위 4Pair 케이블은 디지털 고속 및 초고속 정보통신용 케이블의 기본 Pair케이블로서 꼬임의 Pitch가 서로 다른 1Pair케이블 4개가 상호 긴 Pitch로 꼬여 있는 케이블이며, 그 단위 Pair별로 각 각의 서로다른 기능을 갖고 있음과 동시에 구성된 4Pair가 상호 복합적으로 보완 기능을 갖고 있으므로 입선 작업시 및 성단 작업시 및 접속 작업 시마다 아나로그통신용 케이블의 작업 때와는 달리 다음 사항의 세심한 주의를 필요로 한다.

 

 

1. 단위 4Pair케이블의 주요 특성 3요소

a) 특성 임피던스(Characteristics Impedance)

b) 근단누화(NEXT, Near and Cross Talk)

c) 감쇄(Attenuation)

 

 

2. UTP 케이블의 4Pair를 모두 접속하여야 하는 이유

UTP케이블의 기본 단위 Pair 수는 4Pair로서, UTP 케이블의 개발 사용 초기에는 4Pair 중 2Pair는 저속의 DATA용으로, 1 Pair는 아나로그 전화용으로, 1 Pair는 전원용으로 사용되는 등 4Pair UTP 케이블로서 저속의 DATA용과 아나로그 전화용으로 복합용도로 사용을 하였으나, 현재는 고속 및 초고속의 디지털 정보통신용 전용으로 사용함에 따라 특별한 경우를 제외하고는 4 Pair 모두를 반드시 접속하여야 한다.

 

즉, UTP케이블의 3가지 주요 특성에서 가장 중요한 특성인 NEXT는 1개의 꼬임 Pair의 전송신호가 나머지 3개의 꼬임 Pitch가 서로 다른 Pair간의 그 신호 간섭의 정도가 적을수록 양질의 초고속 디지털 통신이 가능하게 됨을 뜻하므로, 설혹 4Pair 중 2 Pair에만 디지털 신호를 전송하는 통신방식일지라도 4 Pair 모두를 필히 접속하여야만 사용하고자 하는 소정의 전송속도를 얻을 수 있게 된다.

 

 

3. Patching 방법에 기준한 구분

 

Inter-Connection방법

In과 Out 회선간을 Jumper Cord 또는 Jumper Cable의 사용이 없이 직접 연결 접속하는 절분점이 없는 접속방법

종전의 아나로그 10P 단자대와 같은 접속 방법.

시험작업 또는 외부장비 연결 접속시 문제점이 많다.

110형 블록 사용시 IN용 회선은 110Block의 IDC형 단자블럭에 Out용 회선은 Connecting Block에 삽입 접속한다.

 

Cross-Connection방법

In과 Out회선간을 Jumper cord 또는 Jumper cable을 사용 연결 접속하는 절분점이 있는 접속방법으로서, 회선의 시험, 외부장비의 연결 접속시 대단히 편리한 기능을 제공한다.

Cross-Connection방법으로 IDF 또는 MDF를 구성할 시는 In용 회선의 용량과 같은 용량의 110Block 또는 Patch Panel로 모두 2쌍 설치된다. 110Block 사용시, IN용 회선은 1차 회선용 110Block의 IDC형 단자블럭에 삽입한 후 그 상단에 Connecting Block을 설치하고, Out용 회선은 2차 회선용 110Block의 IDC형 단자블럭 삽입한 후 그 상단에 Connecting Block을 설치한 후, In용 Connecting Block과 Out용 Connecting Block의 양단자간을 110Block 전용의 Patch cord 또는 점퍼케이블로 연결 접속한다. 특히 Maker에 따라 110Block Patch cord가 호환사용되지 않는 경우가 있으므로 주의를 요함.

 

 

4.케이블특성

 

1. 감쇄(Attenuation)

감쇄란 접속장치가 링크상에 삽입되었을 때 발생하는 신호전력 손실량을 말함

일반적으로 감쇄는 단위 길이당 dB로 나타내며 케이블을 따라 흐르는 신호의 크기가 원하는 위치에 전달 되었을 때 얼만큼 약해졌는지를 측정한다. 케이블이 낮은 감쇠 특성을 갖고 있다면, 높은 감쇠 특성을 갖고 있는 케이블 보다 전송할 수 있는 능력(Performance)이 뛰어난 것이다.

각 ISO / IEC 11801의 감쇄특성이 최대 0.4(dB/100m) : 각 앰블럼 등급 기준.

 

2.근단누화

근단누화란 임의의 한 컨넥터내에서 한 회로가 다른 회로와 결합하였을 때 발생하는 신호전력손실량을 말함.

꼬인 케이블의 두 선간에 발생하는 불필요한 신호의 결합을 알아보는 척도로서 신호의 결합이 적을수록 좋은 성능을 나타내며, dB값으로 표현되는데, dB값이 커질수록 신호의 간섭이 적게 일어난다는 것을 의미한다.

동일 피복 내에 있는 각 쌍의 조합을 측정하여 가장 나쁜 값을 Crosstalk값으로 결정하는 pair to pair 방법과는 달리, 하나의 케이블을 두가지 이상의 어플리 케이션을 사용하는 멀티 케이블의 경우와 2페어 이상을 이용하여 신호를 전송하는 양방향(Full Duplex) 및 병렬전송(Parrallel Transmission) 방식에서는 모든 페어가 사용된다는 가정하에 하나의 쌍(Pair)에 대한 신호의 상호결합을 Pair to Pair방법(일대일 방법)이 아닌 하나의 쌍에 미치는 전체 쌍(Pair)의 상호간의 신호결합을 측정하는 방법을 PowerSum Crosstalk테스트라 칭하며, 가장 나쁜 값을 PowerSum 근단누화 값으로 갖게 된다.

 

3.반사손실(Return Loss)

반사손실이란 케이블과 컨넥터간에 임피던스가 Matching되는 정도에 의해 결정.

케이블의 길이에 따라 발생하게 되는 미세한 진동에 의한 손실인 Structural Return Loss와 입력신호가 케이블링의 접속부위(컨넥터, 패치코드 등)에서 발생하는 신호의 반사(Reflection)을 합쳐 Return Loss라 부른다.

 

4.ACR(Attenuation to CrossTalk Ratio)

신호와 노이즈의 관계를 감쇄와 근단누화의 차이값으로 표현하는 것을 ACR이라고 한다.

ACR은 감쇄신호와 원하지 않는 신호, 즉 노이즈와의 관계를 아래와 같이 계산하여 얻어지는 값이다.

ACR = 최소근단누화 - 최대감쇄

 

5. FEXT(Far End Cross Talk)

출력 신호를 전송하는 페어가 반대방향의 입력측에 신호를 전송하는 다른 페어에 간섭을 일으켜 입력측의 신호를 감쇄시키는 현상. FEXT는 2Pair이상 사용하는 네트워크에서는 중요한 변수가 된다.

 

6. ELFEXT(Equal Level Far End Cross Talk)

FEXT와 동일하나, 단지 반대편의 입력측에서 발생하는 출력신호에 대한 감쇄(Attenuation)와 간섭이 발생하게 될 때 그 값의 차이를 ELFEXT라 하고 dB로 값을 표현한다.

 

7. 전달지연(Propagation delay)

절달지연은 UTP케이블의 각각의 페어가 꼬임이 다르기 때문에 페어간의 신호전달 속도가 차이를 갖게 되는데 4Pair모두의 신호가 전달되는 속도를 신호의 전달지연(Propagation delay)라 칭하며 CSMA/CD( Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detection )프로토콜을 사용하는 IEEE 802.3표준에서 중요하게 검토되어야 할 요소이다.