이더넷이 실제로 작동할까요?케이블을 당기기 전에 케이블 감쇠량 계산하기

케이블 감쇠가 생각보다 중요한 이유

모든 구조화된 케이블링 프로젝트는 결국 같은 질문을 받게 됩니다. *이 작업이 실제로 제가 필요로 하는 링크 속도를 지원할까요?* TIA/EIA 표준은 최대 채널 길이 (대부분의 범주에 대해 100미터) 를 제공하지만 이 수치는 이상적인 조건을 전제로 합니다.실제로 패치 패널, 패치 코드, 주변 온도 및 케이블 품질 모두가 마진을 좌우합니다.케이블을 분리하기 전에 감쇠 용량을 이해하면 10GBASE-T 링크가 90미터 Cat6 주행에서 작동하지 않는다는 골치 아픈 발견을 하지 않아도 됩니다.

근본적인 문제는 주파수에 따른 삽입 손실입니다.이더넷 표준은 각 속도 등급에 대해 최고 신호 주파수에서 허용 가능한 최대 감쇠량을 정의합니다.이 예산을 초과하면 PHY가 신호를 안정적으로 복구할 수 없습니다. CRC 오류, 링크 플랩 또는 완전한 협상 실패가 발생할 수 있습니다.

물리학: 감쇠 규모 조정 방법

구리 케이블 감쇠는 저항 (DC) 손실과 유전 손실이라는 두 가지 메커니즘에 의해 좌우됩니다.트위스트 페어 케이블의 경우 주파수의 제곱근에 따라 대략적으로 확장되는 단위당 길이당 감쇠량을 종합하면 그 효과를 거의 예측할 수 있습니다.

“MATHBLOCK_0"

여기서 “MATHINLINE_4"는 컨덕터 스킨 효과 손실을 캡처하고 “MATHINLINE_5"는 유전체 손실을 캡처합니다.케이블 제조업체는 특정 테스트 주파수에서의 감쇠를 지정하고 관련 표준 (TIA-568, ISO/IEC 11801) 은 최악의 경우 한계를 정의합니다.

길이가 “MATHINLINE_6" (미터 단위) 인 케이블의 경우 총 채널 감쇠량은 다음과 같습니다.

“매스블록_1”

여기서 “MATHINLINE_7"은 목표 이더넷 속도에 대한 가장 높은 시그널링 주파수입니다.주요 기준점은 다음과 같습니다.

한 가지 패턴을 살펴보세요. 표준은 최대 길이에서의 총 채널 감쇠량이 24dB 부근을 유지하도록 설계되었습니다.더 높은 주파수에서 이러한 손실을 달성하려면 케이블 범주에 어떤 변화가 필요할까요?

실제 사례: Cat6을 초과하는 10Gbps

사무실에 10GBASE-T를 배포하고 있고 기존 Cat6 케이블이 있다고 가정해 보겠습니다.특정 거리를 72미터로 측정합니다.작동할까요?

Cat6 케이블은 일반적으로 250MHz에서 약 “MATHINLINE_9"의 감쇠를 보이지만 10GBASE-T는 최대 500MHz까지 작동합니다.500MHz에서 Cat6 감쇠량은 대략 “MATHINLINE_10"으로 약 24dB 채널 대역폭을 크게 상회합니다.

72미터 주행의 경우:

“매스블록_2"

한계에 다다랐어요.완벽한 세상에서는 거의 지나가지 않을 수도 있습니다.하지만 커넥터 손실 (양쪽 끝에 패치 코드가 있는 전체 채널의 경우 일반적으로 1~2dB) 을 추가하면 마진이 사라집니다.TIA 표준은 10GBASE-T의 경우 공식적으로 Cat6을 55미터로 제한하는 이유가 바로 이러한 이유 때문입니다.

[이더넷 케이블 길이 및 감쇠 계산기] (https://rftools.io/calculators/protocol/ethernet-cable/) 를 열고 Cat6, 72m, 10Gbps를 입력하면 도구가 계산된 감쇠량을 보고하고, 최대 55미터를 확인하고, 길이 헤드룸을 음수로 표시하고, 실행을 실패로 표시합니다.모호하지 않아도 됩니다.

이제 케이블 카테고리를Cat6a로 변경하십시오.Cat6a는 500MHz에서 약 “MATHINLINE_11"로 지정됩니다.72미터에서:

“매스블록_3"

따라서 약 9dB의 헤드룸이 남습니다. 즉, 커넥터, 온도 경감 및 노화를 위한 여유 공간이 충분합니다.계산기는 28미터 길이의 헤드룸에서 Pass를 표시합니다.

계산기가 탐색에 도움이 되는 실용적인 고려사항

온도 경감. 감쇠는 온도에 따라 증가합니다. 대부분의 케이블은 20°C 이상에서 °C당 약 0.4% 입니다.45°C의 뜨거운 천장 플레넘을 통과하는 케이블은 데이터시트 번호보다 10% 더 높은 감쇠를 볼 수 있습니다.계산기 결과에 마진이 적은 경우 이 점을 고려하세요. 패치 코드 오버헤드 전체 “채널”에는 최대 10미터의 패치 코드와 두 쌍의 커넥터 쌍이 포함됩니다.계산기의 최대 길이 출력은 영구 링크를 고려하지만 패치를 포함한 전체 채널 길이를 항상 확인하십시오.

Cat8 및 근거리 데이터 센터 링크. Cat8은 25G 및 40GBASE-T를 지원하지만 30미터까지만 지원합니다.수평형 사무실 실행이 아닌 랙 상단형 스위칭용으로 설계되었습니다.계산기는 이 짧은 최대값을 정확히 적용하는데, 100미터 규칙에 익숙하다면 간과하기 쉽습니다. 기가비트의 경우 Cat5e와 Cat6 중 하나를 선택하십시오. 둘 다 100미터에서 1000BASE-T 등급을 받았습니다.그러나 Cat6는 62.5MHz에서 약 4—6dB 더 나은 헤드룸을 제공하므로 전기 소음이 많은 환경에서도 더 안정적으로 작동합니다.계산기는 이 차이를 수치화합니다.

감쇠와 크로스토크가 걱정되는 시점

감쇠는 이야기의 절반에 불과합니다.10GBASE-T 이상의 경우 인접 케이블 간의 AXT (외계인 크로스토크) 가 제한 요인이 되는 경우가 많습니다. 특히 Cat6를 번들로 사용하지 않는 경우에는 더욱 그렇습니다.계산기는 삽입 손실에 초점을 맞춥니다. 삽입 손실은 처음부터 올바른 검사입니다. 감쇠에 실패하더라도 다른 문제는 없습니다.하지만 케이블 번들을 제대로 관리하지 않으면 감쇠 결과가 통과한다고 해서 링크 무결성이 보장되는 것은 아닙니다.중요한 10G 배포의 경우 항상 AXT 성능이 향상된 Cat6a를 사용하십시오.

사용해 보세요

다음 번 케이블 연결이나 네트워크 업그레이드를 하기 전에 계획한 시간을 계산해 보세요.[이더넷 케이블 길이 및 감쇠 계산기] (https://rftools.io/calculators/protocol/ethernet-cable/) 를 열고 케이블 범주와 목표 속도를 선택한 다음 감쇠량 및 헤드룸 수치와 함께 합격/불합격 판정을 즉시 확인할 수 있습니다.10초 정도 걸리며 비용이 많이 드는 리풀링을 하지 않아도 됩니다.