[데이터넷] “무선 장비들이 최상의 컨디션을 유지하고 최고의 퍼포먼스를 내려면 케이블 인프라가 잘 갖춰져 있어야 한다.”

문건호 플루크 네트웍스 한국지사 총괄 매니저는 24일 데이터넷TV에서 열린 ‘Wireless & Mobility World 2022’ 온라인 세미나에서 ‘Wireless는 무선인가 유선인가?’ 세션 발표를 통해 이같이 말했다.

실제로 무선 서비스를 이용하려면 이를 뒷받침할 유선 인프라가 필요하다. 가령 무선 충전을 할 때도 충전기와 전원플러그가 유선으로 연결돼 있어야 한다. 즉 유선이 정확한 표준을 만족하고 설치돼야 무선 성능이 최고로 발휘될 수 있다는 것이 문 매니저의 설명이다.

무선 표준은 크게 케이블 표준(TIA)과 네트워크 장비 표준(IEEE)으로 구분된다. 케이블 표준은 Cat.5E, Cat.6, Cat.6A 등으로 구분된다. 흔히들 Cat.5E와 Cat.6가 1Gbps를 지원하고, Cat.6A가 10Gbps를 쓴다고 알고 있는데, 그러면 저렴한 Cat.5E를 사용하지 왜 값 비싼 Cat.6를 쓰는지 의문을 품는 이들도 있다.

그러나 중요한 것은 케이블 표준은 대역폭 지원에 초점이 맞춰져 있다. 비유하자면 도로에 해당한다. 이러한 도로를 달리는 자동차가 무엇인지에 따라 속도가 결정되는데, 차종별 엔진 표준이 IEEE다. 프로토콜 표준을 Cat.5E에 올려서 1G 속도를 낼 것이냐, 10G 속도를 낼 것이냐는 IEEE에 달려 있다.

실제로 많은 이들이 Cat.5E가 1G를 지원한다고 알고 있는데, 1000Base-T가 62.5MHz까지 사용해서 1Gbps를 전송하기 때문에 Cat.5E를 써도 100MHz 이내에 들어가기 때문에 전송 속도에 영향이 없다. 또 Cat.5E에 Cat.6A가 사용하는 10Gbase-T를 올리면 당연히 지원하지 않는다. 이는 100MHz 이상을 사용하는 전송 프로토콜이기 때문이다.

또 일부에서는 Cat.7을 적극 홍보하기도 하는데, Cat.7의 진정한 표준은 RJ-45 플러그를 사용하지 않기 때문에, RJ-45 플러그로 종단이 돼 있으면 가짜라고 볼 수 있다. 이런 것들을 비싸게 구입할 필요 없이 Cat.6A나 Cat.6의 RJ-45 플러그로 체결된 제품을 구매하는 것이 돈을 아끼고도 동일한 성능을 보장받을 수 있다.

결국 구리 케이블이 1G 속도를 지원하기 위해 Cat.5E를 채택한 것이 아니라 Cat.5E가 100MHz까지 무난하게 전송할 수 있는 스펙이기 때문에 1000Base-T를 사용할 수 있는 것이고, 1Gbps를 지원하는 것이다.

최근 AP나 무선 관련 장비들도 속도가 빨라지면서 10G에 포트가 달린 장비들도 등장했고, NBase-T 포트가 달린 제품들도 등장하고 있는데, 이는 새로운 와이파이 스펙 등장과 연관이 있다.

2014년 6.77Gbps 이상을 지원하는 와이파이 스펙이 등장하면서 이의 병목 현상을 줄이려면 유선 케이블이 10GBase-T가 필요했다. 또 이를 지원하려면 Cat.6A가 필요한데, Cat.6A는 가격도 비싸고 포설도 힘들 뿐더러 현장 작업도 어렵다는 문제가 있었다.

이에 NBase-T라는 얼라이언스가 형성되고, 2.5GBase-T와 5GBase-T라는 표준을 만들어냄에 따라 Cat.5E와 Cat.6 케이블을 사용해 2.5Base-T와 5GBase-T를 이용할 수 있게 됐다. 이때 NBase-T 얼라이언스는 ‘외인성 누화’라고도 하는 ‘에일리언 크로스톡(Alien Crosstalk)’ 테스트를 할 것을 권고한다.

에일리언 크로스톡은 한 링크에서 다른 링크로 노이즈 영향을 주는 현상으로, 케이블이 다른 케이블로 둘러싸인 경우(번들링) 해당 케이블의 노이즈가 데이터 전송 기능에 영향을 미친다. 현재 에일리언 크로스톡을 테스트해야 한다는 표준 문구는 Cat.6A 케이블부터 존재하며, 그 과정이 상당히 복잡하고 까다롭기 때문에 케이블 제조사들은 Cat.5E나 Cat.6 케이블에서는 테스트를 수행하지 않는다. 따라서 진정한 Nbase-T를 지원하려면 Cat.6A 케이블 이상의 사용이 권장된다.

에일리언 크로스톡 테스트는 인접한 모든 구간의 케이블을 테스트해야 하는데, 기본 번들 개수가 12개 케이블이다. 링크가 3개에서 150개면 3 or 0.1 × N의 샘플 사이즈를 가진다. 어마어마하게 많은 테스트를 해야 하기 때문에 TIA 현장 케이블 테스트 기준에서도 샘플링을 하도록 하고 있다. 즉 에일리언 크로스톡을 방지하는 최고의 팁은 케이블 제조사에서 테스트가 완료된 케이블을 사용하는 것이다.

케이블 테스트 필요성 강조
무선을 위한 유선 케이블 테스트는 가장 중요하다. 대부분의 AP를 연결하는 방식으로 모듈러 플러그 종단 링크(MPTL)가 일반적인데, 이에 대한 테스트를 알아보기 전에 살펴볼 것들이 있다.

먼저 채널 테스트는 일반적으로 패치 패널과 아울렛 패널 혹은 패치 패널과 패치 패널 사이에 영구 링크 케이블이 연결된 전체 구간 패치 코드와 이큅먼트 코드까지 연결된 구간을 테스트하는 것을 일컬으며, 채널 끝에 연결되는 RJ-45 플러그는 테스트하지 않는다. 이는 TIA 표준이기도 하다.

또 패치 코드는 RJ-45 플러그 종단에 있는 근단 누화까지 테스트하는데, 채널 테스트 한계보다 매우 엄격하다는 문제가 있다.

이제 MPTL을 살펴보자. 최근 출시되는 AP를 비롯한 무선 장비는 일반적인 유선 장비와 케이블 연결 방식이 다르다. 보통 패치 패널과 패치 패널, RJ-45 플러그에 RJ-45 플러그 종단처리가 일반적이지만, CCTV나 와이파이 액세스 포인트(WAPs) 등은 패치 패널에서 시작해 RJ-45 플러그로 종단처리가 되는 독특한 구조다. 이는 작업 시간을 줄여주고, 작업 에러율도 낮춰주기 때문에 주로 사용된다.

이 구간을 테스트할 때는 MPTL 테스트를 해야 한다. 채널 테스트를 하게 되면 채널 끝에 있는 RJ-45 플러그를 테스트하지 못하기 때문이며, MPTL 테스트에는 패치 코드라는 전용 어댑터가 필요하다. 이는 TIA의 표준 방식으로도 제정돼 있다.

끝으로 무선에서 중요한 것은 PoE다. PoE가 급속도로 발전하고 확산됨에 따라 용어가 복잡하게 사용되고 있는데, 이더넷 얼라이언스가 최소 와트 수와 최대 와트까지 클래스 0부터 클래스 8까지의 명칭을 통일시켜 장비 호환성 마크로 인증하고 있다.

제품 박스에 이런 표시가 있는 장비들끼리는 호환성이 높으며, 케이블링 업계에서는 클래스 4까지 Cat.6를 권장하고, 클래스 5부터 8까지는 Cat.6A를 권장한다.

PoE 스위치를 쓰는데 AP에 별도의 파워를 넣거나 AP가 PoE를 지원하지 않는 모델을 사용하는데 PoE가 지원되는 스위치를 사용하면 장비가 고장이 나지 않을까 걱정하는 사람들도 종종 있지만, 전원 실제 그런 문제는 일어나지 않는다. PSE와 PD 간 원하는 전원 전달을 위한 협상이 일어나기 때문이다.

무선을 위한 PoE는 어떻게 고려해야 할까? 최근 케이블링 이슈가 상당히 높다. 장비 도입 비용에 케이블 공사 비용이 들어있지 않는 경우가 많기 때문에 별도로 구매하는 경우가 많으며 대개 저렴한 케이블을 찾곤 한다. 이에 알루미늄을 구리로 덮은 CCA 케이블을 사용하는 경우도 많다.

구리를 케이블에 쓰는 이유는 전도율이 좋기 때문이다. 그런데 가격적인 부담이 있으니 전기 전도율이 다소 낮은 알루미늄에 구리를 덮은 케이블들이 생산되고 있다. 문제는 이런 케이블을 사용할 경우 저항이 높아진다는 데 있으며, 그로 인해 전기 신호도 약해진다.

케이블이 번들링될 때 발열이 발생하며, 온도가 높아짐에 따라 저항도 함께 높아져 신호가 약해짐에 따라 삽입 손실이 커진다. 그러면 케이블이 100m를 지원하도록 설계됐다 하더라도 온도가 높아지면서 저항도 세져 100m를 지원하지 못하는 상황이 발생한다. 이는 네트워크 퍼포먼스에 영향을 주고, 핑에 문제가 없는데도 장비가 빠지기도 한다.

결국 PoE 장치가 작동하지 않는 이유는 작업자의 스킬 부족이나 불량 종단, 마모 또는 불량 패치 코드로 인해 높은 저항 값을 갖는 잘못된 케이블 문제가 있을 수 있으며, 사용 가능한 전력이 충분하지 않거나 부하 시 전력 수준이 떨어지는 경우도 있다.

문건호 매니저는 “무선 서비스가 안정적으로 제공되려면 유선 표준에 부합하는 스펙을 가진 케이블을 설치해야 하며, 이후 테스트를 통해 제품 스펙을 만족하는지 꼭 확인해야 한다”고 강조했다.