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카테고리 5 케이블

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1. 개요

카테고리 5 케이블은 ISO/IEC 11801, IEC 61156 및 EN 50173 등에서 정의된 통신 케이블 표준이다. 최대 100MHz 주파수에서 작동하며, 연선 및 단선 형태로 제공된다. 카테고리 5 케이블은 8P8C 모듈러 커넥터를 사용하여 종단되며, T568A 또는 T568B 배선 방식을 사용한다. 카테고리 5 케이블은 이더넷, 전화, 비디오 등 다양한 응용 분야에 사용되며, 상위 호환되는 카테고리 5e 및 카테고리 6 케이블로 발전했다.

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카테고리 5 케이블
규격
종류비차폐 연선 (UTP) 통신 케이블
기술 사양
설명'기가비트 이더넷을 지원하는 연선 케이블 표준'
특징'배선 변경 없이 5배 빠른 속도를 제공'
IEEE 표준IEEE 802.3bz (2.5/5GBASE-T)
종류
카테고리 5e향상된 카테고리 5 케이블
카테고리 6'더 높은 성능을 제공하는 케이블, 별도 문서 참조'

2. 표준

카테고리 5 케이블은 ISO/IEC 11801, IEC 61156, EN 50173 및 ANSI/TIA/EIA-568-A(TSB-95에서 명확히 설명) 등의 국제 표준에 의해 정의된다.[5] 이러한 표준은 최대 100 MHz 주파수에 대한 성능 특성 및 테스트 요구 사항을 규정하고 있다.

이 케이블은 연선 및 단선 형태로 제공된다. 연선 형태는 더 유연하며 파손 없이 더 많은 굽힘을 견딜 수 있어 패치 케이블에 사용된다. 구조화된 케이블링에 사용되는 영구 배선은 단선이다. 케이블 재킷에 인쇄된 내용을 통해 케이블의 카테고리 및 유형을 식별할 수 있다.[6]

카테고리 5 사양은 도체가 순수 구리여야 한다고 요구한다. 구리 피복 알루미늄(CCA) 유형의 위조 케이블이 증가하고 있으며,[7] 이러한 가짜 케이블의 제조업체와 설치자는 법적 책임을 지게 되었다.[8]

3. 변형 및 비교

Cat 5e 케이블의 단면


카테고리 5e 사양은 상호 간섭(crosstalk)을 더욱 완화하여 카테고리 5 사양을 개선했다.[9] 대역폭(Bandwidth (signal processing))(100MHz)과 물리적 구조는 둘 다 동일하며,[10] 대부분의 Cat 5 케이블은 실제로 인증되지 않았음에도 Cat 5e 사양을 충족한다.[11] 카테고리 5는 2001년에 폐지되었으며 카테고리 5e 사양으로 대체되었다.[12]

카테고리 6 사양은 주파수 응답을 확장하고 상호 간섭을 더욱 줄여 카테고리 5e 사양을 개선했다. Cat 6의 향상된 성능은 250MHz 대역폭을 제공한다.[12] Category 6A 케이블은 500MHz 대역폭을 제공한다. 두 변형 모두 하위 호환되며 Category 5 및 5e 케이블과 호환된다.

4. 종단 (Termination)

카테고리 5 케이블은 ANSI/TIA-568에 의해 정의된 케이블 유형, 커넥터 유형 및 케이블 연결 토폴로지에 따라 8P8C 모듈러 커넥터(흔히 RJ45 커넥터라고 잘못 불림)로 종단 처리한다.[13][14]

4. 1. T568A 및 T568B 배선 방식

T568A와 T568B는 8P8C 커넥터의 핀 배열 방식이다.[1]

8P8C 모듈러 플러그의 핀 배열


TIA/EIA-568-A T568A 결선
핀 번호페어 번호와이어색상
131--
232--
321--
412--
511--
622--
741--
842--



TIA/EIA-568-B T568B 결선
핀 번호페어 번호와이어색상
121--
222--
331--
412--
511--
632--
741--
842--



케이블 커넥터 결선에는 T568A와 T568B 두 가지 방식이 있으며,[1] 스트레이트 케이블의 경우 어느 쪽이든 차이가 없다. 케이블을 연결할 때 두 방식이 혼재되면 신호 감쇠가 발생할 수 있다.[1] PC끼리 직접 연결하는 경우에는 한쪽이 T568A, 다른 쪽이 T568B인 하프 크로스 케이블을 사용하지만, 최근에는 스트레이트 케이블로도 연결 가능한 경우가 많다.[1]

5. 응용

카테고리 5 케이블은 이더넷 (10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 2.5GBASE-T)과 같은 컴퓨터 네트워크를 위한 구조화된 케이블링에 사용된다. 10BASE-T 및 100BASE-TX 이더넷 연결에는 두 쌍의 전선이 필요하며, 1000BASE-T 및 그 이상의 이더넷 연결에는 네 쌍의 전선이 모두 필요하다. 전력 공급 이더넷(PoE)을 사용하면 전력이 이더넷 데이터와 함께 케이블을 통해 전송될 수 있다.[15]

Cat 5는 전화, 비디오와 같은 다른 신호를 전송하는 데에도 사용된다. 경우에 따라 여러 신호를 단일 케이블로 전송할 수 있는데, Cat 5는 단일 케이블에서 두 개의 기존 전화선과 100BASE-TX를 모두 전송할 수 있다.[16][17][18][19][20] USOC/RJ-61 배선 표준은 다중 회선 전화 연결에 사용될 수 있다. 아날로그 및 디지털 비디오를 케이블을 통해 전송하기 위한 다양한 방식이 있으며, HDBaseT(10.2 Gbit/s)는 그러한 방식 중 하나이다.[21]

6. 특성

평형 회선은 외부 간섭과 다른 쌍 간의 누화에도 불구하고 높은 신호 대 잡음비를 유지하는 데 도움이 된다.[22] 카테고리 5 케이블은 일반적으로 1인치당 3회 꼬여 있으며, 각 선에 사용되는 구리선은 AWG(American Wire Gauge) 규격의 24 사이즈이다.

6. 1. 전기적 특성

평형 회선의 사용은 외부 간섭과 다른 쌍 간의 누화로부터의 간섭에도 불구하고 높은 신호 대 잡음비를 유지하는 데 도움이 된다.[22]

상업적으로 사용 가능한 Cat 5e UTP 케이블 제품의 전기적 특성
속성공칭허용 오차단위ref
특성 임피던스, 1–100 MHz100± 15Ω[22]
특성 임피던스 @ 100 MHz100± 5Ω[22]
DC 루프 저항≤ 0.188Ω/m[22]
전파 속도는 광속에 대한 상대적인 값0.64[22]
전파 지연5.30ns/m[22]
지연 왜곡 < 100 MHz< 0.20ns/m[22]
정전 용량 at 800 Hz52pF/m[22]
설치 중 최대 인장 하중100N[22]
와이어 직경 (24 AWG; )align="right"|mm[22]
작동 온도−55 ~ +60[22]
최대 DC 작동 전압
(PoE는 최대 57V 사용)[23]
125V[24]


6. 2. 절연

외부 절연체는 일반적으로 폴리염화 비닐(PVC) 또는 저연 무할로겐(LS0H)을 사용한다.[25]

케이블의 절연재로 사용되는 예시[26]
약자재료
PE폴리에틸렌
FP발포 폴리에틸렌
FEP불화 에틸렌 프로필렌
FFEP발포 불화 에틸렌 프로필렌
AD/PE공기 유전체/폴리에틸렌
LSZH 또는 LS0H저연, 무할로겐
LSFZH 또는 LSF0H저연 저독성, 무할로겐


6. 3. 굽힘 반경 (Bending Radius)

대부분의 카테고리 5 케이블은 케이블 외부 지름의 약 4배를 초과하는 반경으로 구부릴 수 있다.[27][28]

6. 4. 최대 케이블 세그먼트 길이

TIA/EIA 568-5-A에 따라 케이블 세그먼트의 최대 길이는 100m이다.[29] 더 긴 케이블이 필요한 경우, 리피터나 스위치와 같은 능동 장비의 사용이 필요하다.[30][31] 10BASE-T 네트워킹 사양은 능동 장치 간 100미터 길이를 지정하며, 이는 90미터의 단선 영구 배선, 두 개의 커넥터, 양쪽 끝에 5미터의 연선 패치 케이블 2개를 허용한다.[32][33]

6. 5. 도체 (Conductors)

1995년 이후, 백본 케이블링용 단선 비차폐 연선(UTP) 케이블은 22 AWG(American Wire Gauge)보다 굵을 수 없고, 짧은 거리의 케이블링의 경우 24 AWG 또는 26 AWG보다 가늘 수 없도록 규정되어 있다. 이 표준은 ANSI TIA/EIA 568의 2009년 개정판에도 유지되었다.[34]

4쌍을 포함하는 케이블 어셈블리가 일반적이지만, 카테고리 5는 4쌍으로 제한되지 않는다. 백본 적용 분야는 최대 100쌍까지 사용한다.[35]

6. 6. 개별 꼬임 길이 (Individual Twist Lengths)

카테고리 5 케이블의 4쌍은 각 쌍 간의 누화를 최소화하기 위해 서로 다른 피치(꼬임당 거리)를 갖는다. 꼬임쌍의 피치는 표준에 명시되어 있지 않다.[41]

7. 환경 등급

일부 케이블은 'UV 등급' 또는 'UV 안정'으로, 실외 UV 방사선에 노출되어도 심각한 열화가 일어나지 않음을 의미한다.[38]

플레넘 등급 케이블은 연소 속도가 느리고 PVC와 같은 재료로 피복된 케이블보다 연기가 덜 발생한다. 플레넘 등급 케이블은 PVC 사용이 허용되지 않는 플레넘 공간에 설치할 수 있다.[39]

차폐 케이블 (FTP 또는 STP)은 RF 장비에 인접하여 전자기 간섭이 발생할 수 있는 환경에 유용하며, 도청 가능성을 최소화해야 하는 경우에도 사용할 수 있다.

미국 및 캐나다의 화재 인증[36]
등급문구설명표준
LSZH통신 저연성 무할로겐NES‑711, NES‑713, MIL‑C‑24643, UL 1685
CMP통신 플레넘불소화 에틸렌 프로필렌(FEP) 및 폴리에틸렌(PE)으로 절연하고 저연성 폴리염화 비닐(PVC)로 피복하여 화염 테스트 등급이 더 우수함.CSA FT6[37] 또는 NFPA 262 (UL 910)
CMR통신 라이저고밀도 폴리올레핀으로 절연하고 저연성 폴리염화 비닐(PVC)로 피복.UL 1666
CMG통신 일반 목적CSA FT4
CM통신고밀도 폴리올레핀으로 절연되었지만 PVC로 피복되지 않아 화염 저항성이 세 등급 중 가장 낮음.UL 1685 (UL 1581, Sec. 1160) 수직 트레이
CMX통신 주거용UL 1581, Sec. 1080
CMHCSA FT1


8. STP 케이블 (추가)

카테고리 5/5e 케이블은 기본적으로 실드되지 않은 UTP 케이블이 대부분이며, EIA/TIA 규격상 UTP만 존재한다. 그러나 제조사 자체 규격으로 일부 향상된 카테고리 5에는 공장 등 강한 노이즈 발생원이 있는 경우의 대책으로 STP 케이블도 시판되고 있다. 일반적인 STP 케이블 사용은 장비 측 대책을 포함하여 주의가 필요하다.

9. 카테고리 5 상당 케이블 (추가)

100BASE-TX가 보급되던 시기에 판매되던 휴대하기 편리한 슬림형 케이블 중에는 "카테고리 5 상당"이라고 표시된 제품이 있었다. 정식 카테고리 5 제품은 4쌍 모두 연결되어 있는 반면, 케이블이 얇은 제품은 2쌍만 연결되어 있거나, 선 자체가 2쌍밖에 없는 경우가 있다. 100BASE-TX까지는 4쌍 중 2쌍만 사용하기 때문에 이러한 케이블로도 대부분 사용에 지장이 없지만, 1000BASE-T는 8심(4쌍) 모두를 필요로 하므로 이러한 케이블로는 1Gbps로 링크할 수 없고, 자동 협상에 의해 100Mbps가 되므로 주의해야 한다.

참조

[1] 웹사이트 IEEE sets new Ethernet standard that brings 5X the speed without disruptive cable changes https://www.networkw[...] 2021-01-19
[2] 웹사이트 Here comes 5Gbps networking over standard cables https://arstechnica.[...] 2021-01-18
[3] 웹사이트 At Last, a 2.5Gbps Consumer Network Switch: QNAP Releases QSW-1105-5T 5-Port Switch https://www.anandtec[...] 2021-01-19
[4] 웹사이트 IEEE P802.3bz 2.5/5GBASE-T Task Force https://www.ieee802.[...] 2021-01-19
[5] 웹사이트 Additional Transmission Performance Guidelines for 4-pair 100 v category 5 Cabling https://web.archive.[...] 2013-05-12
[6] 웹사이트 Ethernet Cable Identification and Use https://web.archive.[...] Donutey 2011-04-01
[7] 웹사이트 APPLICATION NOTE Copper Clad Aluminum(CCA) Cables https://www.flukenet[...] Fluke Networks 2021-04-07
[8] 웹사이트 Potential Legal Liabilities for Manufacturers and Installers of Category Communications Cables Made with Copper Clad Aluminum Conductors https://cccassoc.org[...] Communications Cable and Connectivity Association, Inc. (CCCA) 2021-04-07
[9] 웹사이트 Understanding Cat - 5 Cables http://www.scatmag.c[...] Satelliete & Cable TV 2013-01-05
[10] 웹사이트 Cat5 Spec, cat6 specs, cat7 spec - Definitions, Comparison, Specifications https://web.archive.[...] TEC Datawire 2013-01-05
[11] 웹사이트 Comparison between CAT 5, CAT 5e, CAT 6, CAT 7 Cables https://web.archive.[...]
[12] 웹사이트 Voice and Data Cabling & Wiring Installations http://www.axisnetwo[...] 2013-05-12
[13] 서적 Cabling: The Complete Guide to Copper and Fiber-Optic Networking Sybex 2009-07-20
[14] 서적 Structured cable systems Springer 2002-10-03
[15] 간행물 Transmitting video over CAT 5 cable http://www.eetimes.c[...] 2013-12-07
[16] 웹사이트 Hack your House: Run Both Ethernet and Phone Over Existing Cat 5 Cable http://www.instructa[...] 2016-08-15
[17] 웹사이트 LAN and Telephones http://www.zytrax.co[...] zytrax 2015-10-21
[18] 웹사이트 Cable Sharing in Commercial Building Environments: Reducing Cost, Simplifying Cable Management, and Converging Applications onto Twisted-Pair Media http://www.siemon.co[...] Siemon 2014-04-28
[19] 웹사이트 RJ45/RJ11 Network Cable Splitters for Ethernet and Phone Line Sharing http://www.dual-comm[...]
[20] 웹사이트 ATS 10/100 Base T Splitter Adapters https://web.archive.[...] Duxcw.com 2014-08-17
[21] 뉴스 HDBaseT Alliance Shows the Future of Connected Home Entertainment at CES 2013 http://www.businessw[...] 2017-10-31
[22] 웹사이트 SuperCat OUTDOOR CAT 5e U/UTP http://communication[...]
[23] 문서 IEEE 802.3at-2009 Table 33-11
[24] 웹사이트 Copper Data Cables http://www.schrack.c[...]
[25] 웹사이트 Specialized Ethernet Cable https://www.cablewho[...] CableWholesale 2016-08
[26] 웹사이트 UTP-STP Cable http://www.telkolink[...] 2016-08-18
[27] 웹사이트 Selecting coax and twisted-pair cable https://web.archive.[...] Electronic Products
[28] 웹사이트 Category 5 https://web.archive.[...] 2013-05-12
[29] 웹사이트 The Evolution of Copper Cabling Systems from Cat 5 to Cat 5e to Cat 6 https://web.archive.[...] Panduit 2004-02-27
[30] 웹사이트 UTP technology https://web.archive.[...] Extron Electronics 2001
[31] 웹사이트 CAT 5e Cable Wiring Schemes http://bb-elec.com/t[...] B&B Electronics
[32] 문서 IEEE Std 802.3-2008 Institute of Electrical and Electronics Engineers
[33] 웹사이트 Horizontal Cabling http://www.thenetwor[...] The Network Encyclopedia 2013-05-12
[34] 웹사이트 ANSI/TIA/EIA-568-B.2-2001, Commercial Building Telecommunications Cabling Standard http://www.csd.uoc.g[...]
[35] 문서 ANSI/TIA/EIA-568-B-2 standard for backbone applications
[36] 웹사이트 Technical Information https://web.archive.[...] Belden
[37] 웹사이트 CSA Flame Test Ratings http://www.pacificca[...] 2013-05-12
[38] 웹사이트 Understanding Building Integrated Photovoltaics - CIBSE TM25 - 5.8 Legislation. The Chartered Institution of Building Services Engineers (CIBSE). https://app.knovel.c[...] CIBSE 2000
[39] 자가출판 What are the differences between PVC, riser and plenum-rated cables? https://web.archive.[...] 2018-04-01 # April 2018을 2018-04-01로 변환
[40] 웹사이트 Wi-Fi 6の普及進む、気軽に使用可能になったマルチギガビットの有線LANにも注目 https://xtech.nikkei[...] 2022-07-06
[41] 문서 ツイストペア配線最新規格動向と関連情報 対応規格の正しい表記方法 https://home.jeita.o[...]
[42] 문서 enhanced



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