통합배선은 하나의 시스템이자 솔루션이다. (그림 1)에서 볼 수 있듯이 통합배선은 케이블링 또는 분배 설비, 코드만으로 이뤄지지 않으며, 모든 것들이 하나로 조합돼 시스템이나 솔루션으로 구성될 때 제대로 그 역할을 할 수 있기 때문이다.
만약 하나의 제품이나 구성이라도 빠지게 되면 케이블링은 네트워크를 지원할 수 있는 인프라로서의 역할을 전혀할 수 없게 될 것이다. 케이블링 시스템 분야에서는 광의의 의미로 볼 때 무선 LAN도 통합배선 시스템 영역에 포함시키고 있다. 그 이유는 무선 LAN도 액세스 포인트나 안테나까지는 반드시 케이블링을 포함해 구성해야 하기 때문이다. 통합배선 시스템은 일반적으로 전송 매체에 따라 UTP 케이블링 시스템과 광 케이블링 시스템으로 구분할 수 있다. 광 케이블링 시스템에 관한 새로운 표준인 OM3는 11월에 10기가비트 이더넷 지원 케이블링 시스템을 설명하면서 같이 다루도록 하고, 이번호에는 UTP 케이블링 시스템의 표준에 대해서만 살펴보도록 하자. UTP 케이블링 시스템 표준TIA와 ISO의 표준안을 보면, UTP 케이블링은 전송 대역에 따라 (표 1)과 같은 등급과 특성으로 구분된다. ISO 표준에는 클래스 A(카테고리 1에 해당), B(카테고리 2), C(카테고리 3)에 대한 언급이 있으나, 현재 데이터 통신에서는 이들 표준을 거의 사용하지 않고 있다.
UTP 케이블의 등급과 특성에 대한 기준으로 케이블의 전송 대역과 채널 성능을 선정한 것은 케이블링 시스템이 케이블과 장비용 연결 코드, 패치 코드, 아웃렛, 분배 설비, 단말 코드 등을 포함하는 채널로 구성돼 있기 때문이다. 케이블링 시스템을 채널로 정의해야 하는 또 다른 이유는, 케이블링 시스템에서 발생하는 대부분의 에러가 케이블을 제외한 접속 부위, 특히 코드류에서 발생되기 때문이다. 각각의 제품들이 표준 또는 표준을 상위한다고 해도 채널을 구성하는 과정에서 조합, 정합(Compatibility)의 문제가 발생하면 문제의 원인과 해결책을 찾기가 쉽지 않기 때문이다. 카테고리 3 케이블링 시스템이 저속의 데이터와 10Base-T 등을 고려해서 개발됐다면, 카테고리 5 케이블링 시스템은 고속의 데이터 즉 100Base-T나 155Mbps ATM 등의 애플리케이션을 고려해 개발됐다.
카테고리 5E 표준의 요구 사항카테고리 5E는 지난 2001년 5월, UTP 케이블링 시스템을 이용한 초고속의 데이터 전송을 위한 표준(즉, 기가비트 이더넷과 같이 2페어 이상을 사용하는 애플리케이션을 지원할 수 있는 표준)으로 자리잡았다. 표준에서는 622Mbps ATM 또는 기가비트 이더넷을 전송하기 위해 기존에 고려됐던 항목들 5가지 외에도 몇 가지 중요한 새로운 요소들이 추가로 포함돼야 한다는 점이 밝혀졌다.
현존하는 대부분의 애플리케이션들은 (그림 3)과 같이 2개의 페어를 사용하는 100Base-T의 전송 방식을 사용하고 있었다. 하지만 카테고리 5E 표준이 마련됨에 따라 (그림 4)와 같이 4페어를 사용해 전송할 수 있는 기준이 생긴 것이며, 이로 인해 실제로 기가비트 이더넷을 지원할 수 있게 됐다.
(표 2), (표 3)은 각각 카테고리 5와 카테고리 5E의 페어 투 페어 근단누화 값(Near End CrossTalk)과 파워섬(PowerSum) 근단누화 값의 차이를 보여주고 있다. (표 3)에서 볼 수 있듯이 카테고리 5E 표준에는 카테고리 5 표준에 포함되지 않았던 파워섬 항목이 새롭게 추가됐으며, 파워섬 측정 기준은 근단누화만이 아니라 원단누화 등에도 새롭게 추가됐다.
카테고리 5와 5E 표준의 누화 값을 비교해보면 페어 투 페어 근단누화 값에서 3dB의 차이를 갖고 있음을 알 수 있다. 카테고리 5로 채널을 구성했을 경우, 실제 사용 가능한 주파수 대역이 약 70MHz 대역임에 비해, 카테고리 5E는 약 80MHz 정도가 된다. (그림 5)의 카테고리에 따른 채널 성능은 각 등급에 따른 실제 사용 가능한 대역폭을 보여주고 있다.
개정 이전의 버전인 TIA 568A와 ISO 11801에서는 UTP 케이블링 시스템의 최소 요구사항을 카테고리 5로 권고했으나, 개정판에서는 최소 요구사항을 카테고리 5E로 권고하고 있다. TIA는 기존의 카테고리 5 케이블링 시스템은 건물의 유지 보수/운용과 관련해 사용될 경우만 검토할 것을 권고하고 있다. 즉, 업무용 건물은 물론이고, 주거용 또는 소규모 건물의 경우에도 새롭게 계획 또는 설계되는 현장에서는 고려하지 말 것을 권고하고 있다. 표준의 부록편에 카테고리 5 표준의 내용을 수록하고 있긴 하지만 다음 개정판에서는 이 부분도 삭제될 예정이다. ISO에서는 개정판에서 클래스 D의 표준안을 TIA의 카테고리 5E와 동등한 내용으로 변경했기 때문에 기존의 클래스 D(카테고리 5)에 대한 내용은 표준에서 삭제됐다. 때문에 새롭게 검토되는 모든 곳에서는 최소 요구 사항이 카테고리 5E가 될 것이다. 카테고리 6 표준의 주요 내용작년까지만 해도 기술 자문이나 검토 혹은 교육을 통해 카테고리 6에 대한 설명을 해주면 억울하지만 어쩔수 없이 들어야 했던 말이 있었다. ‘영업을 하기 위해 카테고리 6 케이블링과 OM3 등급의 제품을 권고하는 게 아닌가’라는 것이다. 이제는 더 이상 그런 질문을 듣지 않아도 되니 마음이 편하다. 카테고리 5E가 최소 요구사항이고, 카테고리 6가 권고된다는 ISO와 TIA의 표준이 확정됐기 때문이다. 1997년 8월 29일 TIA 위원회는 카테고리 6 표준에 관한 내용을 발표했다. 그 내용은 첫째, 카테고리 5 표준의 성능을 획기적으로 개선시켜, 최소한 2배 이상인 200MHz의 성능을 갖는 것으로 한다(확정된 표준에서는 카테고리 6 케이블의 성능이 250MHz까지 전송 특성을 갖도록 결정했다)는 것이다. 둘째, IEEE의 카테고리 6 표준은 기존의 표준 즉, 카테고리 5 또는 카테고리 3 표준과 완벽한 호환성을 보장해야 한다는 IEEE의 요구를 반영해, 모듈러 형태로 개발하기로 한다. 셋째, TIA의 568A 및 569A 표준과 동일하게 100m 거리의 수평 배선을 지원할 수 있도록 한다. 넷째, 카테고리 6 표준을 고려한 여러 애플리케이션들이 등장할 수 있도록 IEEE, ATM 포럼과 같은 애플리케이션 관련 위원회와 긴밀히 협조한다. 다섯째, 신뢰성과 내구력을 갖춘 표준을 개발하기 위해 연구소, 현장시험, 설치공법 등을 병행하기로 한다는 것이 주요 내용이다. 이에 따라 결국 TIA는 2002년 6월 5일 카테고리 6에 대한 표준인 TIA/EIA-568.2-1을 발간했다.
(표 4)는 각기 다른 표준의 제품들로 시스템 또는 솔루션을 구성할 경우, 최소한으로 만족해야 할 기준을 보여주고 있다. 각 표준들은 제조업체마다 각기 다른 공법과 생산설비를 갖추고 있기 때문에 각기 다른 성능 값을 갖는 제품이 생산될 수밖에 없음을 인정하고, 각각의 제품들을 조합해 통합배선 시스템의 채널을 구성할 경우, 최소한의 표준 값을 만족할 것을 요구하고 있다.
(표 5)는 100MHz에서 카테고리 6 표준이 갖는 한계값을 나타내고 있다. 이는 카테고리 5E 표준과 카테고리 6 표준으로 각기 채널을 구성했을 경우, 100MHz 대역에서 카테고리 6 표준이 갖는 성능 값의 우월성을 보여주고 있다. (그림 6)의 카테고리 5와 카테고리 6의 채널 성능 비교는 카테고리 5 표준과 카테고리 6 표준의 차이를 보여주는데, 카테고리 6가 카테고리 5에 비해 약 두 배의 성능 값을 갖고 있음을 알 수 있다. 카테고리 5 케이블링 시스템에서 파워섬 ACR(Attenuation to Crosstalk Ration) 값은 100MHz의 주파수를 기준으로 0dB의 값을 기록하는데 비해, 카테고리 6 케이블링 시스템은 주파수 대역이 200MHz에서 0dB의 값을 갖는다. 여기서 ACR란, 감쇠와 근단누화 값의 차이를 말하며 ACR 값이 10dB 이상일 때 전송 대역으로 사용할 수 있다.
실제 활용이 가능한 주파수 대역을 보면, 카테고리 5 표준으로 채널을 구성할 경우, 약 70MHz대역에서 ACR 값이 10dB의 값을 갖는데 비해, 카테고리 6 표준으로 채널을 구성하는 경우에는 약 149MHz 대역까지 ACR 값이 10dB의 값을 갖게 된다. 지난 1999년 초 IEEE에서는 카테고리 5(E) 표준을 이용한 기가비트 이더넷 표준(1000Base-T)을 확정한 바 있다. 이후 TIA는 2001년 6월 카테고리 6 표준을 이용한 기가비트 이더넷(1000Base-TX) 표준인 TIA-854를 확정, 발표하였다. TIA에서 이 표준을 발표한 이유는 기존의 1000Base-T 표준보다 간단한 이더넷 표준을 마련하기 위해서였다. 또한, 카테고리 5 표준에 비해 성능이 우수한 카테고리 6를 통해 근단누화와 리턴 로스 등을 최소화할 수 있기 때문이었다(그림 7). @
