UTP 케이블 손실 유형

UTP 케이블에 흐르는 데이터들이 어떠한 전기적인 특성에 의해

손실이 발생하고 감쇠가 일어나는 현상에 대해 알아두면 좋은

정보만 간략하게 소개하겠다.

지연 / 왜곡 <사진 : 플루크 네트웍스>

지연(Delay) / 왜곡(Skew)

전파의 지연은 시작점에서 도착점까지 전체 페어의 모든 전파가  

도착할 때까지의 시간을 말한다.

즉, 마지막 도착하는 신호까지의 시간이다.

지연과 왜곡이라 함은 가장 빠른 페어와 가장 느린 페어의 전파 지연의

차이를 말한다.

지연과 왜곡이 발생하는 이유는 길이에 대한 표준인 100m를 초과하여

케이블을 포설하였을 경우에 많이 발생한다.

길이 초과를 하지 않았는데도 테스트 결과가 실패로 나왔다면  

제조사의 케이블 설계 문제로 판단한다.

 

TIA Category.5e / 6 / 6A Channel 테스트의 경우

지연은 555ns, 왜곡은 50ns을 Limit 값으로 실패와 통과를 테스트하고

TIA Category.5e / 6 / 6A Permanent Link 테스트의 경우

지연은 498ns, 왜곡은 44ns을 Limit 값으로 실패와 통과를 테스트한다.

삽입손실 <사진 : 플루크 네트웍스>

삽입 손실(Insertion Loss)

삽입 손실은 출발한 신호가 페어를 지나면서 저항에 의해 케이블 내 

신호의 세기가 감쇠되어 신호가 줄어드는 손실을 말한다.

보통 많은 사람들이 삽입 손실을 플러그와 모듈(패치 패널)이 연결되어

발생되는 손실로 알고 있을 것이다.

하지만 삽입 손실은 케이블 내 저항에 의해 신호의 세기가 점차 감쇠

되는 손실이다.

삽입 손실이 실패의 원인이라면 케이블 길이의 초과로 인한 감쇠와 

케이블의 두께가 얇아서 발생하는 감쇠로 제조사의 케이블 설계

문제로 판단한다.

요즘 스키니 케이블, 얇은 두께의 케이블들이 제조사마다 각자의

스펙으로 출시되고 있고 얇은 두께의 편리성은 있지만 얇은 두께로

인해 저항이 높아져 삽입 손실이 커진다.

그렇기 때문에 스키니 케이블들은 케이블 표준 거리인 100m를

지원하지 못한다.

반사손실 <사진 : 플루크 네트웍스>

반사손실(Return Loss)

반사손실은 같은 페어 안에서 신호가 어떠한 원인으로 인해 반사되어

돌아오는 신호이다.

반사손실의 실패 원인은 상당히 많은 이유가 있다.

케이블을 구성하는 주원료가 구리로 가장 많은 원가를 차지한다.

많은 제조사들이 양질의 구리를 제련하기도 하지만 저가의 구리를

매입하여 낮은 기술의 제련을 통해 케이블의 원가를 낮추는 제조사

들도 아주 많다.

저가의 케이블들은 구리 함유량을 낮추고 낮은 수준의 구리 제련을 

거쳐서 만들어 지기 때문에 구리 덩어리에 기포가 발생되고 불순물

이 섞이게 된다.

이렇게 생산된 구리를 재료로 해서 케이블을 생산하게 되면 반사손실

이 아주 안 좋은 결과로 나온다.

그래서 반사손실은 저가의 케이블에서 많이 발생하고  또 케이블의 침수

로 인한 습기에 의해, 케이블과 플러그 종단 작업 시에 저항의 차이로,

비대칭으로 꼬여있는 페어, 너무 길이가 짧은 패치코드 인해 발생되기도

한다.

짧은패치코드 <사진 : 플루크 네트웍스>

짧은 패치 코드

케이블 매니지먼트 패널이나 여장 처리를 하지 않아도 되는 편리함으로

해외나 우리나라에서 자주 사용되는 시공이다.

하지만 이렇게 짧은 패치 코드를 사용하게 되면 반대쪽 플러그에서

반사되어 돌아오는 신호에 의한 반사손실이 상당히 크게 작용한다.

TIA 및 ISO 표준에는 패치코드의 가장 짧은 길이를 50cm부터로 

정하고 있다.

그렇기 때문에 짧은 패치코드는 테스트를 할 규정도 없고 50cm로

테스트하는 것도 의미가 없다.

또 플랫 케이블(납작한 케이블)에서는 저주파수에서 반사손실이 많이

발생되기 때문에 플랫 케이블 사용을 권장하지 않는다.

근단누화 <사진 : 플루크 네트웍스>

근단 누화(NEXT : Near-End Cross Talk)

근단 누화는 인접한 페어에서 주는 방해 신호의 값으로써 인접 페어

의 근단(신호가 출발한 종단)으로 영향을 준다.

이것은 도체가 전기가 흐르게 되면 무조건 발생되는 누화이다.

예전에 집 전화를 사용하다 보면 전화가 혼선되거나 잡음으로 전화를

다시 걸어야 하는 경우가 있었는데 이것이 누화의 한 종류이다.

 

이처럼 음성은 귀로 쉽게 판단을 할 수 있는데 데이터 신호는 눈에

보이지가 않기 때문에 케이블 종단 작업 시에는 근단 누화가 발생하고

있는지 정확하게 테스트를 해야 한다.

근단누화 허용치가 초과되었을 경우 데이터의 에러를 야기시키고

이것은 데이터의 재송 신등 불필요한 지연을 초래한다.

근단 누화의 실패 원인은 케이블 내의 꼬임이 잘못되었거나 너무 

짧은 패치코드에서 오는 원단누화의 반사, RJ-45 종단 작업 시 페어를

너무 많이 풀어 작업한 경우에 발생한다.

근단누화 합 <사진 : 플루크 네트웍스>

근단 누화 합 (PS NEXT : Power Sum NEXT)

근단 누화의 합은 근단 누화가 다른 페어들에게 영향을 주는 누화이다.

4P가 각각의 페어에 주는 영향이다.

PS NEXT의 실패 원인도 NEXT와 동일하다.

원단누화 <사진 : 플루크 네트웍스>

원단누화 (FEXT : Far-End Cross Talk)

원단누화는 근단 누화와 반대로 인접한 페어에서 주는 방해 신호가 

원단(신호가 도착하는 종단)으로 영향을 주는 것이다.

원단누화는 표준에서 원단누화 값만으로 Limit 값이 있는 것은 아니고

원단누화에 대한 감쇠 비율 (ACR-F) 원단누화에 대한 감쇠 비율 합

(PS ACR-F) 값을 계산하는 데 사용된다.

 

<출처 : 플루크네트웍스 공식 블로그>