주배선반
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1. 개요
주배선반(MDF)은 통신 선로와 교환기 사이에서 배선 및 집선을 수행하는 장치이다. 1960년 이전에는 납땜 방식이 사용되었으나, 와이어 랩, 펀치 블록 등의 기술이 도입되었다. MDF는 전화국, 집합주택, 오피스 빌딩 등 다양한 장소에 설치되며, 광케이블 기술 발전과 함께 광 케이블을 수용하는 형태로 변화해왔다. 최근에는 분산 스위칭의 채택과 전산화된 운영 지원 시스템의 도입으로 MDF의 역할과 형태가 변화하고 있으며, 자동 주배선반(AMDF)과 같은 기술도 연구되고 있다.
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| 주배선반 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 주 배선반 |
| 영문 명칭 | Main Distribution Frame (MDF) |
| 약어 | MDF |
| 기능 | 통신망에서 다양한 통신 회선을 연결, 관리, 분배하는 역할 건물 구내 통신 설비의 중심 외부 통신 회선과 내부 통신 회선을 연결하는 지점 |
| 위치 | 통신 사업자의 건물 대규모 건물 구내 통신실 |
| 구조 및 구성 요소 | |
| 주요 구성 요소 | 프레임 (Frame): 전체 구조를 지지하는 금속 프레임 단자 블록 (Terminal Block): 통신 회선을 연결하는 단자 펀치다운 블록(Punch-down block) 또는 크로네 LSA-PLUS(Krone LSA-PLUS) 방식 사용 점퍼 와이어 (Jumper Wire): 단자 블록 간 연결에 사용되는 전선 회선 연결 변경 및 관리에 사용 보호 장치 (Protection Device): 과전압, 과전류로부터 통신 장비 보호 서지 보호기 (Surge Protector) 등 케이블 관리 시스템 (Cable Management System): 케이블 정리 및 관리를 위한 구조물 케이블 트레이, 덕트 등 |
| 재료 | 금속 (프레임): 강철, 알루미늄 플라스틱 (단자 블록, 케이블 관리): 폴리염화비닐 (PVC), 폴리에틸렌 (PE) 구리 (전선): 통신 신호 전송 |
| 작동 원리 | |
| 회선 연결 | 외부에서 들어오는 통신 회선을 MDF의 단자 블록에 연결 내부 통신 장비 또는 회선을 다른 단자 블록에 연결 점퍼 와이어를 사용하여 필요한 회선 간 연결 구성 |
| 신호 분배 | 들어온 통신 신호를 필요한 내부 회선으로 분배 통신망 관리자가 점퍼 와이어 연결을 변경하여 회선 경로를 쉽게 변경 가능 |
| 보호 기능 | 과전압이나 과전류가 발생할 경우, 보호 장치가 작동하여 장비 손상 방지 |
| 종류 | |
| 크기 및 용량별 분류 | 소형 MDF: 소규모 건물, 사무실 대형 MDF: 통신 사업자, 대규모 건물 |
| 연결 방식별 분류 | 펀치다운 블록 방식 크로네 LSA-PLUS 방식 |
| 설치 및 유지 보수 | |
| 설치 시 고려 사항 | 통신 회선 및 장비의 용량 고려 적절한 공간 확보 통신망 관리자의 접근성 고려 접지 및 전원 설비 |
| 유지 보수 | 정기적인 점검 및 청소 단자 연결 상태 확인 및 수정 점퍼 와이어 관리 보호 장치 상태 점검 및 교체 |
| 활용 분야 | |
| 통신 사업자 | 전화국 인터넷 서비스 제공자 (ISP) |
| 기업 및 기관 | 대규모 사무실 건물 공장 학교 병원 |
| 기타 | 데이터 센터 방송국 |
| 관련 기술 및 표준 | |
| 관련 기술 | 구내 정보 통신망(LAN) 광역 통신망(WAN) 전화망(PSTN) 종합 정보 통신망(ISDN) 초고속 인터넷(Broadband Internet) |
| 관련 표준 | TIA/EIA-568 ISO/IEC 11801 |
| 장점 및 단점 | |
| 장점 | 중앙 집중식 관리 회선 연결 및 변경 용이 장애 발생 시 신속한 대응 통신망 확장 용이 |
| 단점 | 초기 설치 비용 공간 필요 전문적인 관리 필요 |
2. 역사
주배선반(MDF)의 역사는 전화 통신 기술의 발전과 함께 한다. 1960년대 이전에는 점퍼선을 납땜하는 방식이 일반적이었으나, 이는 신뢰성이 높은 반면 작업 속도가 느리고 비용이 많이 들었다. 1960년대 와이어 랩 기술, 1970년대 펀치 블록 기술이 도입되면서 효율성이 향상되었다. 영국에서는 여전히 납땜 방식을 사용하는 곳이 많지만 점차 대체되고 있다.[1]
MDF 점퍼는 꼬임쌍선으로 구성된다. 20세기 중반 미국에서는 24 AWG 단선 구리선에 부드러운 폴리에틸렌 내피와 면 덮개를 씌운 전선을 사용했다. 20세기 후반에는 가교 폴리에틸렌 코팅을 사용하여 내구성과 작업 편의성을 높였다.
MDF는 크기와 형태가 다양하다. 일부 도시 전화 교환국의 MDF는 2층 또는 3층 높이로, 도시 블록보다 길게 설치되기도 한다. 상층부 접근을 위해 이동식 사다리나 통로가 사용된다. 영국과 미국은 케이블 종단 방식에서 차이를 보인다. 영국은 외부 케이블을 수평 측면에, 실내 장비를 수직 측면에 종단하는 반면, 미국은 그 반대이다.
소형 MDF나 일부 현대식 대형 MDF는 단면으로 구성되어 작업자 한 명이 점퍼를 관리할 수 있다. COSMOS와 같은 전산화된 시스템은 단말기 할당을 최적화하여 점퍼 길이를 줄이고 혼잡을 방지한다. 과거에는 원장부에 수기로 기록하던 점퍼 정보가 데이터베이스화되면서 효율적인 관리가 가능해졌다.[1]
20세기 후반 분산 스위칭 기술이 도입되면서 대규모 중앙 MDF의 필요성이 줄어들었다. MDF는 CDF 등 다른 종류의 분배 프레임과 결합되기도 하며, 사설 구내 교환기에서도 중앙 사무실 MDF와 유사한 기능을 수행한다. 자동 주배선반 (AMDF)은 실험적으로 연구되고 있다.
2. 1. 초기 역사
20세기 초, 대도시 전화 교환국에 주배선반(MDF)이 설치되기 시작했다. 1960년 이전에는 MDF 점퍼를 납땜하는 방식이 일반적이었으나, 이는 신뢰성은 높은 반면 작업 속도가 느리고 비용이 많이 들었다. 1960년대에는 와이어 랩 방식이, 1970년대에는 펀치 블록 방식이 도입되었다. 영국에서는 여전히 납땜된 블록을 사용하는 교환국이 많지만, 점차 새로운 방식으로 대체되고 있다.[1]
MDF의 각 점퍼는 꼬임쌍선으로 구성된다. 20세기 중반 미국에서는 24 AWG 단선 구리선에 부드러운 폴리에틸렌 내피와 면 덮개를 씌운 점퍼 와이어를 사용했다. 면 덮개는 잘 부서지는 성질을 이용해 깔끔하게 제거할 수 있도록 함침 처리되었다. 20세기 후반에는 가교 폴리에틸렌으로 된 단일 두꺼운 코팅을 사용하여 적절한 부서짐 정도를 유지했다.
2. 2. 발전 과정
1960년 이전에는 주배선반(MDF) 점퍼를 주로 납땜하였다. 이는 신뢰성이 높았지만, 작업 속도가 느리고 비용이 많이 드는 단점이 있었다. 1960년대에는 와이어 랩 기술이 도입되었고, 1970년대에는 펀치 블록 기술이 도입되면서 이러한 단점을 개선하였다.[1] 영국에서는 대부분의 교환국에서 여전히 납땜된 블록을 사용하고 있지만, 점차 새로운 기술로 대체되고 있다.점퍼는 꼬임쌍선으로 구성된다. 20세기 중반 미국에서 사용된 점퍼 와이어는 24 AWG 단선 구리선이었으며, 부드러운 폴리에틸렌 내피와 쉽게 벗겨낼 수 있도록 함침된 면 덮개로 구성되었다. 20세기 후반에는 가교 폴리에틸렌으로 된 단일 두꺼운 코팅을 사용하여 적절한 강도를 유지하면서도 쉽게 제거할 수 있도록 하였다.
3. 전화국의 주배선반
전화국에서는 중앙 집중 배선반이라고도 하며, 통신 선로와 교환기 사이에서 배선 및 집선 역할을 수행한다. 디지털 가입자 회선의 경우, 스플리터를 통해 배선을 분기하여 DSLAM에 접속한다. 드라이 카파를 이용한 직접 수신 전화 서비스에서는 MDF를 통해 다른 전기 통신 사업자의 전화 교환기로 연결된다.
최근에는 무인화를 위해 통신 회선을 이용, 원격 조작 로봇 암으로 점퍼 핀을 꽂고 빼서 내부 접속을 변경하는 기술이 실용화되고 있다.
3. 1. 구조 및 기능
MDF는 일반적으로 양쪽에서 접근 가능한 긴 강철 랙 형태이다. 한쪽 면에는 전기 배선 종단 블록이 랙 선반 앞쪽에 수평으로 배열되어 있다. 점퍼선은 선반에 놓여 있으며 절연된 강철 후프를 통과하여 수직으로 배열된 다른 종단 블록으로 이동한다. 각 레벨과 각 수직선의 교차점에는 후프 또는 링이 있다. 점퍼 설치는 보통 MDF 양쪽에 한 명씩 두 명의 작업자가 필요했다. 선반은 링이 팔이 닿는 거리에 있을 정도로 얕지만, 작업자는 파트너가 링을 통과하도록 잡아당길 수 있도록 점퍼를 폴의 고리에 걸어두는 것을 선호했다. 각 종단 블록 뒤의 팬닝 스트립은 전선이 서로의 단자를 덮는 것을 방지한다. 잘 관리된 MDF는 수십 년 동안 매일 수십 개의 점퍼가 변경되어도 엉킴 없이 10만 개 이상의 점퍼를 수용할 수 있다.MDF는 전화국 보호 장치, 열 코일을 포함하며, 회선과 교환 설비 사이의 테스트 지점 역할을 한다.
4. 집합주택 및 오피스 빌딩의 주배선반
외부에서 인입된 통신선로를 수용하여 각 세대로 배선을 분배한다. 건축물의 소유자가 광수용의 원격 집선 장치 등 전기통신사업자의 설비를 설치할 장소를 무상으로 제공하는 경우가 많다. 전기 요금은 계약에 따라 무상 제공, 정액 징수, 실사용량 징수의 경우가 있다.
전기통신사업자와의 책임 분계점이 설치된다. 연선의 경우, 보안기 또는 배선반의 단자측 나사 조임 부분, 광섬유 케이블의 경우, 배선반의 광 커넥터 부분이다.[1]
오피스 빌딩에서 건물 전체를 한 회사가 점유하고 있는 경우, 인근에 구내 교환기(PBX)가 설치되어 있는 경우가 많다. 집합주택의 경우, 전원 용량, 냉각 장치, 보안이 문제가 될 수 있다. 또한, 구분 소유의 경우, 공유 부분이기 때문에 총회에서 결의하지 않으면 이용 방법을 결정할 수 없으며, 정보 격차의 원인이 되기도 한다.
4. 1. 설치 기기 예시
4. 2. 중간 배선반 (IDF)
'''중간 배선반'''(IDF: Intermediate Distribution Frame)은 아파트, 오피스 빌딩 등에서 각 층마다 설치되어 각 가정의 모듈러 잭과 같은 아울렛과 주 배선반 사이를 연결하는 장치이다.주 배선반과 미리 여러 회선을 연결해두어, 단자만 연결하면 쉽게 회선을 늘리거나 변경할 수 있도록 한다. 배선 방식에는 주 배선반과 중간 배선반을 각각 직접 연결하는 성형(별 모양) 방식과, 주 배선반에서 여러 중간 배선반을 차례로 연결하는 방식이 있다.
5. 광케이블 배선반
광케이블 기술 발전과 함께 주배선반(MDF)도 광케이블을 수용하는 형태로 변화하고 있다. 관련 장치로는 광 케이블 종단 장치(CTF), 가입자 광 케이블 종단 모듈(FTM), 광 회선 종단 장치(ONU) 등이 있다.
5. 1. 종류
- 광 케이블 종단 장치(CTF: Cable Termination Frame): 중계 회선의 광 케이블의 광섬유 심선을 수용하는 배선반이다.[1]
- 가입자 광 케이블 종단 모듈(FTM: Fiber Termination Module): 가입자 회선의 광섬유 심선을 수용하는 배선반이다.[1]
- 광 회선 종단 장치(ONU: Optical Network Unit): 가입자 측에 설치되는 종단 장치이며, 망 제어 기능과 광전 변환 기능을 가진다.[1]
6. 현대적 발전
20세기 후반에 분산 스위칭 기술이 채택되면서 크고 집중된 중앙 주배선반(MDF)의 필요성이 감소하는 추세이다.[1]
COSMOS와 같은 전산화된 운영 지원 시스템 도입으로 주배선반(MDF) 운영 효율성이 향상되었다. 이러한 시스템은 단말기 할당을 최적화하여 점퍼 길이를 줄이고, 선반 혼잡을 방지하며, 모든 단말기와 점퍼를 추적하는 데 도움을 준다. 20세기 초중반에는 이러한 기록을 원장에 연필로 기록했으나, 후기에는 데이터베이스 방식으로 관리되어 오래된 점퍼를 재사용할 수 있게 되었다.[1]
자동 주배선반(AMDF) 기술도 연구 개발 중이다.
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