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2012.02.17 12:27

이전에 포스팅한 'CAT5와 CAT5e의 비교' 포스트가 너무 빈약하단 생각도 들고 금번에 UTP cable에
대해 정리해야 하는 기회도 생겨서 UTP cable의 category에 대해 정리하고자 한다.

UTP cable이란 무엇인가?

Unshielded Twisted Pair cable이란 EMI나 cable내부에서 발생하는 crosstalk를 줄이기 위해 pair를 꼬아서
구성한 cable을 말한다.
주변에서 우리가 흔히 보는 LAN cable이 UTP cable의 일종으로 Category 5e로 분류되는 cable이다.

UTP cable의 피복을 벗겨보면 이렇게 생겼다.

이 UTP cable을 전화기 발명가로 유명한 Bell이 마찬가지로 발명했다니 놀랍지 않은가. 이 사람...
천재인듯.

참고로 UTP와 STP의 차이는 아래의 그림과 같이 pair shield가 있느냐 없느냐다.


1. UTP cable의 종류


  1.1 주요 UTP cable
   UTP cable 종류가 참 많은데 우리가 잘 알고있는 category 5/5e, category 5의 이전 버전인 category 3,
   gigabit ethernet을 위한 category 6에 대해 알아보도록 하자.

   그런데 category 5 spec은 category 5e로 spec이 변경되면서 사라졌다... 역사속으로...
   그러므로 우리는 CAT 3, CAT 5e, CAT 6에 대해서만 알아볼 것이다.

  1.2 Horizontal Cabling
   UTP cabling은 backbone cabling과 horizontal cabling이 구분되어 있다.
   우리가 일반적으로 사용하는 LAN cable은 horizontal cabling에서 사용하기 위한 용도이다.
   Backbone cabling에 사용되는 cable은 horizontal cabling에서 사용하는 cable과 비교 했을 때
   전송 parameter부분에서 약간의 차이가 있다.

   본 포스트는 horizontal cabling에 사용하는 UTP cable을 기준으로 설명토록 한다.

2. UTP cable Parameter
   UTP cable의 특성을 구분하는 parameter들은 다음과 같다.
   - Wire Map
   - Propagation Delay
   - Delay Skew
   - Cable Length
   - Insertion Loss
   - Return Loss
   - NEXT
   - PSNEXT
   - ELFEXT
   - PSELFEXT
   - ACR
   - PSACR
   - DC Loop Resistance
 
   UTP cable의 category인증은 TIA에서 이뤄진다.
   ① TIA에 인증 요청
   ② TIA에서 CERTIFICATION TESTING TOOL을 이용하여 상기의 parameter들에 대한 검토
   ③ 측정된 parameter들에 대해 pass/fail 판단
   ④ 요청된 category의 spec을 만족하면 cable에 'CAT x' print

   CAT 3, CAT 5e, CAT 6 cable은 생김새가 동일하기 때문에 cable주위에 print되어 있는 문구를 통해서만
   어떤 cable인지 알 수 있다.

   widipedia에서 찾아보면 FLUKE의 장비를 이용하여 certification test tool을 사용하는 사진이 있다.


   위에서 열거된 parameter들을 CAT 3, CAT 5e, CAT 6별로 어떻게 다른지 확인하는것이 본 포스트의
   목적이 되겠다.

3. Wire Map
   CAT 3, CAT 5e, CAT 6의 wire map은 모두 동일하다.
   즉, 구조적으로 동일하고 생김새도 동일한 cable이라는 것이다.

  3.1 UTP cable의 connection


  3.2 CROSSOVER
   UTP cable을 결선할 때 T-568이라는 표준에 따라 pair선들을 배치하게 되는데 윗 그림의 왼쪽 부분처럼
   RJ-45 plug에 배치하는 방법이 T-568A라는 방식이며 우리가 흔히 straight through cable이라고 부르는
   방법이다.
   그리고 통상 PC와 연결할 때 사용하는 방식인 crossover cable은 맨 오른쪽 그림의 배치처럼
   1,2 / 3,6번 pair를 서로 바꿔서 사용하는 T-568B 방식이다.

   Straight cable은 cable의 양쪽을 모두 T568-A로 결선하고 crossover cable은 straight cable의 한 쪽을
   T568-B로 결선하는 것이다.

4. 구조 Parameter
   아래의 parameter들은 CAT 3, CAT 5e, CAT 6에 공통적으로 적용되는 부분이다.
   Capacitance 값의 차이가 있다는 정도만 확인하고 넘어가자.


   추가로 CAT 3, CAT 5e, CAT 6 cable은 다음 조건을 만족해야 한다.
   - AWG 22~24 cable 사용
   - UTP cable의 특성 임피던스는 100Ω ±15Ω
   - 최대 길이는 100m
   - CAT 3는 3inch 마다 twist
   - CAT 5e 이상은 0.5inch 마다 twist

5. 전송 Parameter
   CAT 3, CAT 5e, CAT 6의 parameter를 먼저 비교하여 결론을 확인하고 각 parameter들에 대한 부연
   설명은 이후의 포스트에서 하도록 하겠다.

   CAT 3는 전화선이나 10BASE-T, ATM25등에 사용하는 low level의 category이다.
   그래서 특성에 대한 세부 parameter도 없고 bandwidth도 16MHz로 제한되어 있음을 알 수 있다.
   10BASE-T로 사용될 땐 2쌍의 wire를 사용하면서 RJ-11 connector를 사용하고,
   10BASE-T4로 사용될 땐 4쌍의 wire를 사용하면서 RJ-45 connector를 사용하게 된다.
   
   CAT 5e는 100Mbps가 가능한 fast ethernet인 IEEE 802.3u를 지원하기 위해 bandwidth를 100MHz까지
   지원하도록 spec이 만들어졌다.

   CAT 6는 gigabit ethernet을 위해 bandwidth가 250MHz까지 확장 되었음을 알 수 있다.

[참고]
WIKIPEDIA

Commercial Building Telecommunications Cabling Standard
- TIA -

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Posted by nooriry

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