Les câbles
Les câbles à paires torsadées
(Twisted Pair)
Une paire torsadée est formée
de 2 conducteurs enroulés en hélice l’un autour de l’autre.
Cette configuration a pour
but de maintenir précisément la distance entre les deux fils et de diminuer la
diaphonie.
Un câble à paires torsadées est constitué de plusieurs
paires. Les câbles
employés pour réaliser les liaisons d’un réseau local
informatique (topologie étoile) sont constitués de 4 paires torsadées.
Les câbles à paires torsadées sont souvent blindés pour
limiter les interférences. Le blindage peut être appliqué à l’ensemble du câble
mais il peut également être appliqué individuellement à chacune des paires
constituant le câble. Lorsque le blindage est appliqué à l’ensemble, on parle
d’écrantage et la feuille métallique formant le blindage est appelée écran.
Types de blindages et appellations
normalisées associées (norme ISO-CEI 11801)
SF/UTP : Câble à paires
torsadées. Blindage composé d’une tresse associée à une feuille d’aluminium.
Le Câble à paires torsadées non blindées :
Avantages : Simple à
installer - Peu coûteux - Petit diamètre (pour installation dans des conduits
existants)
Inconvénient : Sensible aux
interférences
Le Câble à paires torsadées blindées :
Avantage : grande protection contre tous les types d'interférence
Inconvénient : plus onéreux et plus difficile à installer que le
câble à paires torsadées non blindées – coûteux
Les Catégories
de câbles :
Les câbles de
télécommunication sont classés en différentes catégories définissant principalement
la qualité d’intégrité du signal transmis.
Ces catégories sont définies
par la norme ANSI/EIA/TIA 568-B.
Norme internationale :
ISO/CEI 11801. Norme française : NF/EN 50173-1
Certaines catégories (1 et 2)
ne sont plus d’actualité car plus utilisées.
·
Catégorie 3 :
Cette catégorie définit un type de câblage autorisant
une bande passante de 16 MHz.
Aujourd’hui, ce type de câble n’est utilisé plus qu’en
téléphonie sur le marché commercial, tant pour les lignes analogiques que
numériques. Il est en cours d’abandon au bénéfice de la catégorie 5e ou
supérieure.
·
Catégorie 4 :
Cette catégorie définit un type de câblage autorisant
une bande passante de 20 MHz. Principalement utilisé pour les réseaux
token-ring 16Mbps et les réseaux 10base-T, il fut rapidement remplacé par les
catégories 5 et 5e.
Catégorie 5 :
Cette catégorie définit un type de câblage autorisant
une bande passante de 100 MHz. Ce standard permet l’utilisation du 100base-TX
et 1000base-TX, ainsi que diverses applications de téléphonie ou de réseau.
Dans la norme actuelle, seules les catégories 5e et 6 sont décrites.
·
Catégorie 5e /
classe D :
La catégorie 5e (enhanced) définit un type de câblage
autorisant une bande passante de 100MHz. Cette norme est une adaptation de la
catégorie 5.
·
Catégorie 6 /
classe E :
La catégorie 6
définit un type de câblage permettant une bande passante à 250 MHz et plus.
·
Catégorie 6a
/classe Ea :
Ratifiée le 8 février 2008, la norme 6a est une
extension de la catégorie 6 avec une bande passante de 500 MHz (norme
ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10). Cette norme permet le fonctionnement du 10GBASE-T sur
100 mètres .
·
Catégorie 7 /
classe F :
La catégorie 7 définit un type de câblage permettant
une bande passante de 600 MHz.
·
Catégorie 7a /
classe Fa :
La catégorie 7a permet une bande passante de 1 GHz (en
cour d’étude).
Classes de liens :
La norme ISO/CEI 11801 spécifiant des recommandations
en matière de câblage de télécommunication, définit différentes classes
d’interconnexion distinguées principalement par les fréquences maximales transmissibles :
Identification des câbles
Le marquage des câbles permet généralement
d’identifier les informations suivantes :
• Fabricant
• Impédance caractéristique du câble
• Nombre de paires
• Section du fil de cuivre en AWG (American Wire
Gauge)
• Catégorie du câble
• Classement feu ou/et fumée (CEI 60332-1) : LS0H ou
LSZH (Low Smoke / Zero Halogen)
• Repère de longueur en mètre
Les connecteurs
C’est le connecteur RJ45 (Registered Jack) qui est le
plus couramment
utilisé en terminaison d’un câble à paires torsadées.
Il comporte 8 broches de connexion électrique
Il est souvent associé au standard TIA/EIA-568-B qui
décrit le brochage de terminaison du câble. Utilisé très couramment dans les
réseaux informatiques câblés en étoile (type Ethernet), on le retrouve
également en téléphonie.
Les cordons RJ45
Lors d’un câblage informatique en 10base-T ou
100base-T seules 2 paires
torsadées sont utilisées : contacts 1-2 et 3-6. Une
paire en émission (Tx) et
une en réception (Rx). Lors d’une utilisation en
1000base-T, les 4 paires sont
utilisées (8 contacts utilisés) en émission et
réception.
Lorsqu’un poste de travail est connecté à un HUB
(concentrateur) ou un
SWITCH (commutateur), il faut utiliser un câble droit.
Lorsque deux postes
sont reliés directement, il faut utiliser un câble
croisé. Certains équipements
réseau récents sont toutefois capables de faire du
(dé)croisement
automatique en fonction du type de câble (MDI/MDI-X).
L’appellation internationale du connecteur RJ45 est :
modular plug 8P8C (8 positions/8 contacts)
Norme de couleur et câblage T568A et T568B
La norme détermine 4 numéros de paire associés chacun
à une couleur :
Paire 1 bleu, paire 2 orange, paire 3 vert, paire 4
marron.
Cable droit :
Exemple (Norme T568B) : orange
blanc – orange – vert blanc – bleu – bleu blanc – vert – maron blanc – maron pour les deux extrémité
Câblage croisé :
Il existe deux types de câbles croisés. Ceux utilisés
dans les réseaux 10Mbps et 100Mbps qui ne croisent que les paires 2 et 3 et
ceux utilisés en 1Gbps qui croisent les 4 paires.
Exemple (10 Base T et 100 Base TX) (Norme
T568B) : orange blanc – orange – vert
blanc – bleu – bleu blanc – vert – maron blanc – maron extrémité
1
Vert blanc – vert – orange blanc – bleu- bleu blanc
–orange - maron blanc – maron extrémité 2
Fabrication d’un câble
La fabrication d’un câble réseau n’est pas très fréquente,
elle peut rendre service dans certains cas. C’est une opération minutieuse et
quelques règles doivent être respectées. Les outils indispensables sont la
pince coupante et la pince à sertir (RJ45).
Réalisation d’un câblage réseau ou
pré-câblage VDI :
Introduction :
Les besoins en communications d’aujourd’hui induisent
la nécessité d’un pré-câblage VDI (Voix Données Images) à l’intérieur ou entre
les différents bâtiments d’une même enceinte. Ces réalisations sont guidées par
des normes (ISO/IEC 11801 – NF EN 50173 – ANSI EIA/TIA 568)
Définition d’un câblage structuré
(structure hiérarchisée)
Eléments fonctionnels :
TO : Telecommunication Outlet (prise de
télécommunication)
CD : Campus Distributor (répartiteur de campus)
BD : Building Distributor (répartiteur de bâtiment)
FD : Floor Distributor (répartiteur d’étage)
CP : Consolidation Point (point de consolidation)
…………. : Eléments facultatifs
Définition des liaisons :
Câblage horizontal : câble reliant le répartiteur d’étage à la prise de
télécommunication, par
l’intermédiaire éventuel d’un point de consolidation.
Câblage vertical également appelé « backbone » :
• câbles reliant les différents bâtiments d’un campus
au répartiteur principal (CD)
• câbles reliant les répartiteurs d’étages (FD) au
répartiteur de bâtiment (BD)
La norme spécifie que le câblage vertical ne doit pas
dépasser 2000 m
entre le répartiteur de
campus et le répartiteur d’étage (étendu à 3000 m en utilisant une
fibre monomode).
Localisation des éléments fonctionnels et
liaisons
Les liaisons internes au bâtiment adoptent la plupart
du temps la topologie en étoile et sont réalisées par l’intermédiaire de câbles
à paires torsadées. La norme impose une longueur maximale de câblage, entre la
« machine » et le SWITCH, de 100
m . Cette distance est divisée en deux parties distinctes
: le câblage horizontal et les cordons d’équipement et de brassage.
L1 + L2 + L3 < 100 m (canal ou channel )
L1 + L3 < 10 m (cordon utilisateur + cordon de brassage
ou patch cord)
L2 < 90
m (câblage horizontal / permanent LINK)
Dans la plupart des cas L1 < 5m et L2 < 5m
Pour assurer une bonne liaison, des précautions de
câblage doivent être respectées :
• Le câble doit être déroulé (utiliser un dérouleur de
câble)
• Eviter de marcher sur les câbles ou d’y déposer des
objets lourds.
• Rayon de courbure minimal durant l’installation : 31 mm
• Rayon de courbure minimal, installation terminée : 62 mm
• Eviter de serrer les colliers de fixation, le câble
doit pouvoir coulisser légèrement.
• Les courants forts et courants faibles doivent
cheminer dans des conduits différents. Des distances minimales doivent également
être respectées entre les deux câblages. Ces distances dépendent du type de
câble utilisé (exemples : 5 cm
minimum en solution STP/FTP et 20
cm en UTP)
• Détorsadage des paires : 13 mm maximum en catégorie 5
• L’écran ou le blindage du câble doit être conservé
au plus près
possible de la connexion.
• Mise à la terre du blindage des câbles et des baies
de brassage.
Densité préconisée de pré-câblage des postes de
travail potentiels :
• 2 postes par bureau
• 1 poste tous les 2,5 m
• 1 poste pour 6 m2 utile
Connexion d’une embase RJ45 (modular plug
femelle)
Il existe de nombreux modèles d’embases RJ45.
L’exemple proposé ici est une embase de catégorie 5 ne nécessitant pas l’utilisation
d’outils particuliers pour sont câblage. Les contacts sont auto-sertissant. Les
normes T568 A et B sont toujours rappelées sur le boîtier. Détorsadage maximum 13 mm pour la catégorie 5 !
Pour mieux comprendre comment faire ce cablage , je
vous invite à regardez ces vidéos :
à la fin, il faut tester les cables avec un testeur
RJ45
Cable
Coaxial
Le câble coaxial ou ligne coaxiale est une ligne de transmission, utilisée en hautes fréquences, composée d'un câble à deux conducteurs. L'âme centrale, qui peut être mono-brin ou
multi-brins (en cuivre
ou en cuivre argenté, voire en acier cuivré), est entourée d'un matériau diélectrique
(isolant). Le diélectrique est entouré d'une tresse conductrice (ou feuille
d'aluminium enroulée), appelée blindage, puis d'une gaine isolante et
protectrice.
- entre une antenne TV ("râteau" TNT ou parabole
satellite) et un récepteur de télévision ;
- dans le réseau câblé urbain ;
- entre un émetteur et l'antenne d'émission, par exemple une carte
électronique Wi-Fi
et son antenne;
- entre des équipements de traitement du son (microphone,
amplificateur, lecteur CD...) ;
- dans les réseaux de transmissions de données tels qu'Ethernet
dans ses anciennes versions : 10BASE2
et 10BASE5 ;
- pour les liaisons inter-urbaines téléphoniques et dans les câbles
sous-marins.
- pour le transport d'un signal vidéo, exemple caméra filaire
déportée, sur des distances significatives > dizaines de mètres
L'avantage d'un câble coaxial sur une ligne bifilaire (constituée de deux conducteurs parallèles séparés par un diélectrique) est qu'il y a création d'un écran (cage de Faraday) qui protège le signal des perturbations électromagnétiques et qui évite que les conducteurs ne produisent eux-mêmes des perturbations. Un câble coaxial peut être placé le long des murs, gouttières ou enfoui car la présence d'objets n'influence pas la propagation du signal dans la ligne. Les pertes sont constantes au fil du temps, les particules de poussière se déposant sur le support isolant n'ayant pas d'influence sur la propagation du signal.
Il est parfois nécessaire de placer, entre la sortie de l'antenne (symétrique) et la ligne coaxiale (asymétrique) un balun (BALanced/UNbalanced, convertisseur symétrique/asymétrique) pour optimiser le transfert de l'énergie entre l'antenne et le câble (en réception comme en émission).
Il est préférable de ne pas utiliser de câble endommagé car ses caractéristiques et ses propriétés sont alors dégradées et les ondes pourraient déborder chez votre voisin.
La connexion à un câble coaxial doit être réalisée par l'utilisation de connecteurs coaxiaux adaptés au câble et montés en respectant les indications fournies pour conserver à l'ensemble les caractéristiques souhaitées en termes de qualité de transmission (voir par exemple le connecteur BNC). Pour la TV Numérique Terrestre, les fiches dites "IEC" sont désignées, alors que pour la Tv par satellite ce sont les fiches " F" à visser, bien qu'elles soient montées sur un même câble "grand public "
la fibre optique
Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a
la propriété d'être un conducteur de la lumière et sert dans la transmission de
données. Elle offre un débit d'information nettement supérieur à celui des
câbles coaxiaux et supporte un réseau « large bande » par lequel
peuvent transiter aussi bien la télévision, le téléphone, la visioconférence ou
les données informatiques.
Entourée d'une gaine protectrice,
la fibre optique peut être utilisée pour conduire de la lumière entre deux
lieux distants de plusieurs centaines, voire milliers, de kilomètres. Le
signal lumineux codé par une variation d'intensité est capable de transmettre
une grande quantité d'information. En permettant les communications à très
longue distance et à des débits jusqu'alors impossibles, les fibres optiques
ont constitué l'un des éléments clef de la révolution des télécommunications
optiques. Ses propriétés sont également exploitées dans le domaine des capteurs
(température, pression, etc.), dans l'imagerie et dans l'éclairage.
Un nouveau type de fibres
optiques, fibres à cristaux photoniques, a également été mis au point ces
dernières années, permettant des gains significatifs de performances dans le
domaine du traitement optique de l'information par des techniques non
linéaires, dans l'amplification optique ou bien encore dans la génération de
supercontinuums utilisables par exemple dans le diagnostic médical. Dans les
réseaux informatiques du type Ethernet, pour la relier à d'autres équipements,
on peut utiliser un émetteur-récepteur.
Système de transmission
Tout système de transmission d’information possède un émetteur et un récepteur. Pour un lien optique, deux fibres sont nécessaires. L’une gère l’émission, l’autre la réception. Il est aussi possible de gérer émission et réception sur un seul brin mais cette technologie est plus rarement utilisée car l’équipement de transmission est plus onéreux.Le transpondeur optique a pour fonction de convertir des impulsions électriques en signaux optiques véhiculés au cœur de la fibre. À l’intérieur des deux transpondeurs partenaires, les signaux électriques sont traduits en impulsions optiques par une LED et lus par un phototransistor ou une photodiode.
Les émetteurs utilisés sont de trois types :
- les LED Light Emitting Diode (ou diode électroluminescente) qui
fonctionnent dans le rouge visible (850 nm),
- les lasers, utilisés pour la fibre monomode, dont la longueur
d’onde est 1310 ou 1550 nm,
- les diodes à infrarouge qui émettent dans l’infrarouge à 1300 nm.
Une photodiode
est un composant semi-conducteur ayant la capacité de détecter un rayonnement
du domaine optique et de le transformer en signal électrique.
Les récepteurs sont les photodiodes PIN (les
plus utilisées car elles sont peu coûteuses et simples à utiliser avec une
performance satisfaisante) et les photodiodes à avalanche. Pour tous les types
de détecteurs optiques, le principe de fonctionnement est le même :
l’effet photoélectrique. Entre les deux transpondeurs, l’information est portée
par un support physique (la fibre) appelé le canal de transmission. Au cours de
son parcours, le signal est atténué et déformé : des répéteurs et des
amplificateurs placés à intervalles réguliers permettent de conserver
l’authenticité du message. En général, la modulation du signal optique est une
modulation d’intensité lumineuse obtenue par la modulation du signal électrique
dans la diode ou le laser.L’atténuation et la déformation du signal sont des conséquences directes de la longueur du canal de transmission. Afin de conserver le signal optique de la source, les systèmes de transmission optique utilisent trois types d’amplificateurs :
- "Regeneration" (amplification seule),
- "Regeneration-Reshaping" (amplification et remise en
forme),
- "Regeneration-Reshaping-Retiming" (amplification, remise
en forme et synchronisation).
Fibres monomodes et multimodes
La fibre multimode
Les rayons lumineux peuvent suivre des
trajets différents suivant l'angle de réfraction. Les rayons peuvent donc
arriver au bout de la ligne à des instants différents, d'une certaine
dispersion du signal. Elles sont généralement utilisées pour de courtes
distances, elles ont pour émetteur une diode électroluminescente et des performances
d'environ 1 gigabits/Km. La fibre multimode est généralement utilisée pour de
courte distance (de l'ordre de la centaine de mètre). Elle est la plus employée
pour les réseaux privés.
La fibre monomode
les rayons suivent un seul chemin.
Elle a le coeur si fin (de l'ordre de la longueur d'onde du signal transmis)
que le chemin de propagation des différents modes est pratiquement direct. La
dispersion du signal est quasiment nulle, le signal est donc très peu déformé.
Ses performances sont d'environ 100 gigabits/km, l'indice de réfraction peut
être constant ou décroissant. Cette fibre est utilisée essentiellement pour les
sites à distance. Le petit diamètre du coeur nécessite une grande puissance
d'émission, donc des diodes au laser qui sont relativement onéreuses (ce qui
rend la fibre monomode plus chère que la fibre multimode). Du fait de ses
débits très importants, mais de son coùt élevé, cette fibre est utilisée
essentiellement pour les sites à grande distance et très grande distance.
Types de connecteurs
Les connecteurs fibre
optique sont des dispositifs normalisés terminant une fibre optique
et permettant de les raccorder aux équipements terminaux comme les switchs, les
HBA, les contrôleurs disques ou les librairies de sauvegarde dans un Réseau de stockage SAN, ou divers
équipements utilisant la fibre optique.
Le
domaine des connecteurs fibre comporte de très nombreux connecteurs différents,
plus de 100 connecteurs différents existent ou ont existé sur le marché mais
seul un petit nombre d'entre eux est utilisé de façon significative. La plupart
des connecteurs sont normalisés par la Commission électrotechnique internationale
Bonne Chance
mohameddouhaji7@gmail.com