[레포트] UTP 카테고리

[엘루마]

1. CAT란

 Categories of twisted pair cabling systems

ANSI/EIA 표준 568은 연선 케이블 시스템의 분류를 지원할 수 있는 데이터 속도의 형태로 명시한 다수의 표준 중 하나이다. 그 규격들은 커넥터의 형태와, 분류에 맞도록 사용된 접합부 블록 뿐 아니라, 케이블 재질도 기술하고 있다.

2. CAT.1부터 CAT.7

 

카테고리	최 대 속 도	용 도
CAT 1	1 Mbps 미만	아날로그 음성 (일반적인 전화 서비스) ISDN Basic Rate Interface Doorbell wiring
CAT 2	4 Mbps	주로 IBM의 토큰링 네트웍에 사용됨
CAT 3	16 Mbps	10BASE-T Ethernet 상의 데이터 및 음성
CAT 4	20 Mbps	16Mbps 토큰링에서 사용 그리 많이 사용되지는 않음
CAT 5	100 Mbps	100 Mbps TPDDI 155 Mbps ATM
CAT 6	200-250 MHz	초고속 광대역 응용

CAT1은 그냥 전화선이라고 생각하면 된다. CAT2는 지금은 찾아 보기가 어렵다. 가장 보편적인 규격은 CAT 5와 CAT5e이다. (CAT5와 CAT5e의 차이점에 대해서는 다음장에서 설명하였다.)

CAT 5 이전에 쓰이던 것은 CAT 3인데 빠른 속도에 사용되면 전송 에러를 일으킬 수 있다. CAT 3 케이블은 16 MHz 신호에서만 인증되어 있다. CAT4는 거의 쓰이지 않았고 CAT 6은 제안된 규격에 맞는 제품들은 전부터 이미 출시되고 있었지만, 2002년 6월에서야 TIA에 의해 표준dl 완성되었다. 전하는 바에 따르면 CAT 7 규격도 현재 검토되고 있다고 한다.

3. CAT.5와 CAT.5E의 차이점

둘다 100Mhz의 주파수 대역을 기본 베이스로 하고 있지만 카테고리5는 카테고리 5는  4개 페어(pair) 중에서 2개 페어 즉 총 8개의 선 중 1번,2번,3번,6번 의 4개의 선만을 사용하여 반이중 방식으로 50Mhz씩 나눠 데이터를 전송한다. 그래서 실제 속도는 100Mbps밖에 나오지 않는다. 나머지 남는 4개는 전화망을 위한 선으로 사용한다. 그러나 카테고리 5E는 전이중 방식으로 한페어에서 송신과 수신이 모두 가능하도록 100Mhz를 모두 사용한다. 4페어를 모두 사용하므로 결국 1Gbps의 통신이 가능하다.(실제로 1Gbps가 나오는 것은 아니라 이론상의 속도이다.) 즉 나머지 4개의 선도 데이터 전송을 위해 사용하는 것이다.

CAT.5와 CAT.5E의 비교 

표에 나와 있는 용어설명

- NEXT (Near end crosstalk)
   링크의 같은 종단으로부터 측정된 테스트 신호와 누화 신호사이의 전압
   폭 비율
- PSNEXT (Power sum near end crosstalk)
   케이블의 모든 전선 쌍에 축적된 NEXT의 영향을 측정
- FEXT (Far end crosstalk)
   송신기로부터 멀리 떨어진 지점의 누화발생은 감쇠로 인해 NEXT보다
   케이블의 잡음을 적게 생성. 계속해서 송신지로 돌아모지만 돌아오는
   잡음도 역시 감쇠되어 NEXT와 같이 심각한 문제는 아님.
- ELFEXT
   신호가 FRXT에 의해 방해받는 측정된 FEXT와 전선 쌍의 삽입손실
   사이의 차이
- PSELFEXT
   모든 쌍의 전선으로부터 ELFEXT의 조합된 효과

CAT.5와 CAT.5E의 상세 스펙 비교

4. STP CAT

간단히 설명하면 UTP는 차폐를 할 수있는 보호 피복이 들어 있지 않다. 

STP는 차폐를 해줄 수 있는 그물망이나 구리선과 같은 보호 피복이 따로 들어 있다. 대신 UTP는 꼬아져 있고 STP는 꼬아져 있지 않다. UTP를 꼬아 놓은 이유는 누화현상 때문인데 신호가 전달되는 과정에서 전자기장에 의하여 인접 회선의 다른 신호와 상호작용을 일으키는 일종의 교란현상이다. 

전화통화 중에 다른 사람의 통화 내용이 들리는 것이 누화로 인하여 발생하는 현상을 전자기파 간섭이라고 부르는데 이현상은 네트워크 회선 뿐 아니라 컴퓨터나 오디오 장치내의 회로에서도 발생한다. 누화는 인접 회선으로부터 영향을 받아서 오류가 발생할 수도 있고 자신이 발생시킨 자기장으로 인하여 인접 회선에 오류를 유발하기도 한다. 일반적으로 누화 현상은 저속보다는 고속인 경우에 더 심각하게 발생한다. 

누화를 최소화 하는 가장 쉽고 대표적인 방식은 두개의 케이블을 꼬아주는 것이다. 이렇게 하면 두개의 케이블에서 발생하는 자기장이 서로 상쇄됨으로써 누화를 줄이는 효과가 있다. LAN에서 사용하는 UTP케이블이 두선씩 꼬아져 있는 이유가 바로 이 때문이다. STP는 간섭보호층이 있으므로 꼬아놓을 필요가 없기 때문에 뻣뻣하게 펴져 있다. (STP중에도 꼬아놓은 것이 전혀 없는 것은 아니다.)

STP 카테고리 종류 및 설명

 카테고리 1 (1Mhz) 주로 아날로그 음성 (일반 오래된 전화 서비스)에 사용되는, ISDN 기본 속도 인터페이스 초인종 배선 

카테고리 2 (4 MHz 이상)은 IBM 토큰링 네트워크에서 주로 사용되는
카테고리 3 (16Mhz)는 100Base - T4, 10BASE - T 주로 사용되며, 100Base - T2 응용 프로그램입니다. 
카테고리 4 (20Mhz)는 10BASE - T 주로 사용되며, 100Base - T4, 그리고 100Base - T2 응용 프로그램입니다. 
카테고리 5 (100Mhz)는 100Base - T4, 100Base - T2, 10BASE - T 주로 사용되며, 100Base - TX 응용 되어 있습니다. 

카테고리 5E (100Mhz)는 100Base - T4, 10BASE - T가 주로 사용됩니다 CAT 5 케이블에 비해 100Base - T2 및 100Base - TX 및 1000BASE T2의 PSELFEXT 및 감쇄량에 대한 사양을 개선했습니다 

(250Mhz) 주로 1000BASE T2 응용 프로그램에 사용됩니다. 

카테고리 6 5E 케이블에 비해 PSELFEXT 및 감쇄량에 대한 사양은 개선이 되어 있습니다.
카테고리 7 100(옴) 저항 트위스트 페어 600여 MHz의 최대 주파수에서 전송을 지원하는 것을 목적으로 제안된 표준입니다

분류	상세내용	용도	사진
UTP	흔히 일컫는 비차폐 고속 신호용 케이블	최대 200MHz  음성+정보(Data)+저급영상 신호	[Cat’5 4P] [Cat’6 4P]
FTP S-FTP	1중 차폐로, 케이블 코어만 차폐된 케이블 * 차폐재질: AL/Plastic complex foil 또는 동편조(Copper Braid)	최대100MHz  전자장애(EMI) 및 전기적 안정화 고려  음성+정보(Data)+저급영상(Video)신호	[Cat’6 4P FTP] [Cat’5 4P FTP]
STP S-STP	2중 차폐로, Pair 개개차폐 및 케이블 코어 차폐된 케이블 * Pair차폐재질: AL/Plastic complex foil * 코어차폐재질: AL/Plastic complex foil 또는 동편조(Copper Braid)	최대 500MHz  음성+정보(Data)+영상(Video)신호  75Ω 동축케이블 대체용	[Cat’6 4P STP] [Cat’5E 4P STP]

항목	등급	SMOKE PROOF	상세구조
			절연재질	PAIRS	CORES	CROSS FILTER	편조	시스재질
UTP	CAT.5 CAT.5E	CMX.CM.CMR	Solid PE	x	x	x	x	PVC
		CMP	Solid FEP	x	x	x	x	LS-PVC
		LSZH	Soild PE	x	x	x	x	LSZH
	CAT.6	CMX.CM		x	x	o	x	PVC
		CMR		x	x	o	x	PVC
		CMP	Solid FEP	x	x	o	x	LS-PVC
		LSZH	Solid PE	x	x	o	x	LSZH
FTP	CAT.5 CAT.5E	CMX.CM.CMR		x	o	x	x	PVC
		LSZH		x	o	x	x	LSZH
	CAT.6	CMX.CM		x	o	o	x	PVC
		CMR		x	o	o	x	PVC
		LSZH		x	o	o	x	LSZH
S-FTP	CAT.5 CAT.5E	CMX.CM.CMR		x	o	x	o	PVC
		LSZH		x	o	x	o	LSZH
	CAT.6	CMX.CM		x	o	o	o	PVC
		CMR		x	o	o	o	PVC
		LSZH		x	o	o	o	LSZH
S-STP	CAT.7	CMX.CM.CMR	F/S PE	o	o	x	o	PVC
		LSZH		o	o	x	o	LSZH