La paire torsadée

La paire torsadée
C'est un câble téléphonique constitué à l'origine de deux fils en cuivre ou en aluminium (un pour l'émission, l'autre
pour la réception) isolés dans une gaine plastique et enroulés l'un sur l'autre (pour une meilleure résistance aux
perturbations électriques ambiantes). Actuellement on utilise plutôt des câbles constitués de 2 ou 4 paires
torsadées (diamètre 0.3 à 1 mm). Elle est très répandue, de connexion facile (flexible et peu encombrant) et d'un
faible coût mais elle possède une faible immunité aux bruits.
On la rencontre souvent comme support des réseaux 10 Base T, chaque
extrémité du câble étant muni d'une prise RJ45 ou éventuellement d'une
prise DB9. Son intérêt est que cette même paire torsadée peut servir au
réseau téléphonique, au réseau informatique et vidéo d'une même
entreprise et elle pourra être utilisée ultérieurement pour évoluer vers des
réseaux 100 Base T et même Gigabits.
La prise murale RJ45 est normalisée par l'ISO (ISO 8877), elle comporte 8
broches et un plot pour la terre. Cette prise s'est progressivement imposée
pour toutes les applications informatiques, téléphoniques, vidéo et même
maintenant pour la gestion technique des bâtiments. Il existe des variantes
de cette prise : RJ9 (4/4), RJ11 (4/6) et RJ12 (6/6).
La prise murale DB9 a quasiment dispararu.
Le câble en paire torsadée est un élément métallique traversé par un courant électrique et génère des radiations
électromagnétiques susceptibles de perturber les autres éléments véhiculant un courant. Plus les fréquences
transmises sont élevées et donc sensibles aux perturbations, plus ces protections sont nécessaires. On doit donc
assurer que les équipements ne se perturbent pas mutuellement. Pour cela, il existe plusieurs types de protection
des câbles, comme le blindage, l'écrantage ou un filtre. Dans le cas où le câble n'est pas protégé, il est dit « non
blindé » ou « non écranté ».
Le câble en paire torsadée est protégé contre les perturbations électromagnétiques par un blindage, un écrantage
ou un filtre. Dans le cas où il n'est pas protégé, il est dit « non blindé » ou « non écranté ».
Le blindage (reposant sur le principe de la cage de Faraday) est constitué d'une tresse métallique en fil conducteur
qui enveloppe les paires en cuivre et est reliée à la masse.
L'écrantage consiste à placer à l'intérieur du câble, en plus des paires en cuivre véhiculant le signal, un fil
conducteur dénudé appelé drain et à envelopper le tout d'une feuille d'aluminium. Le drain assure ainsi la
continuité électrique vers la terre. Pour qu'il soit efficace, un drain doit être relié à une terre de qualité : dans le
cas contraire, il peut faire antenne et avoir l'effet inverse de celui escompté.
Le filtrage consiste à éliminer les signaux parasites en laissant circuler la fréquence du signal utile et en atténuant
les autres fréquences.
Catégories de câbles
Elles sont définies par la norme EIA/TIA 568 (Electronic Industries Association / Telephony Industry Association).
La certification dans une catégorie ne porte pas sur l'aspect physique du câble (par exemple, un câble de catégorie
5 peut être UTP ou STP), mais spécifie les minimums requis pour le câblage, tels largeur de bande, distances,
connecteurs, paramètres de transmission (atténuation, impédance,...) et les recommandations d'installation.
Catégorie
débit
supporté
utilisation
bande passante
garantie
1
téléphone et données très faible débit
/
/
2
transmission de données basse vitesse
/
/
3
Ethernet 10 base T, Token Ring 4 Mbps, 100 base T4 (sur 4
paires), ATM 25 Mbps (/100 m)
10 à 50 Mbps
16 MHz/100 m
4
Token Ring 16 Mbps, 100 base T4, ATM 25 Mbps (/100 m)
50 Mbps
20 MHz/100 m
5
hauts débits (multimédia...) 100 Mbps (T4 et TX), ATM 25 et
155 Mbps (/50 m)
100 Mbps et
plus
100 MHz/100 m
non
normalisé
très hauts débits : ATM 155, 625 et 1200 Mbps, Ethernet 1
Gbps
100 Mbps à 1
Gbps
600 MHz
On recommande actuellement d'utiliser de la 4 paires non blindées de catégorie 5 avec une impédance de 100 ohm
(la catégorie 3 est inférieure en qualité, et l'impédance 120 ohm est une particularité française). Utilisée en ligne
de téléphone classique leur débit est au maximum de 56 Kbit/s avec les modems les plus récents, mais les progrès
de cette technologie autorisent, sur de courtes distances, des débits de l'ordre de 10 Mbit/s voire 100 Mbit/s.
Marché du câble en fonction de l'impédance
(Comportement face au courant alternatif)
UTP 100 ohms norme américaine d'AT&T à vocation internationale (couvre les catégories 3, 4 et 5)
FTP 120 ohms norme française à vocation européenne (couvre les catégories 4 et 5)
STP 150 ohms norme européenne d'IBM pour les câbles blindés
Avec ce type de cable dans les réseaux locaux chaque poste est relié à un hub, par une liaison point à point,
formant physiquement une étoile (dont le centre est un hub) ou un arbre, mais dont le fonctionnement est en
mode de diffusion de type bus. Cependant l'orientation actuelle est de remplacer les hubs (concentrateurs) par des
switchs (commutateurs) qui eux réalisent de la diffusion en mode point à point.
Utilisation des fils dans les paires torsadés
Réseaux :
10 base T : paires B-C
100 base TX : paires B-C
100 base T4 : paires A-B-C-D
Token Ring : paires A-B
Téléphone : paire A
Câblage des fils croisés en Token Ring
Comme montré plus haut, un câblage En Token Ring avec des fils croisés
nécessite l'utilisation des fil 3, 4, 5 et 6.
A l'origine, on utilisait les connecteurs hermaphrodites (photo ci-contre). Ceux-ci
sont en voie de disparition, on utilise actuellement la prise RJ45.
Câblage des fils croisés en Ethernet
10 baseT et 100 base TX
Comme vu précédemment, seules deux paires sont utilisées, soit les fils 1, 2, 3 et 6. Sur une prise RJ 45, on peut
câbler tous les fils mais seuls ceux cité précédemment seront utilisés et câblés dans le même ordre sur une RJ45.
Les autres fils pourront éventuellement servir pour le téléphone ou pour un deuxième câblage.
fil
fil
fil
fil
fil
fil
fil
fil
1
2
3
4
5
6
7
8
:
:
:
:
:
:
:
:
TX+ = sortie des données (+)
TX- = sortie des données (-)
RX+ = entrée des données (+)
réservé pour le téléphone
réservé pour le téléphone
RX- = entrée des données (-)
réservé pour le téléphone
réservé pour le téléphone
S'il n'y a que deux
machines à raccorder, il est
possible d'éviter l'utilisation
d'un HUB, en croisant les
paires
émissions
et
réception (1-2 et 3-6).
Sur une prise DB9, il y a un “décalage” des fils. En effet, la fiche DB9 n°1 sert
pour la masse. On aura donc le fil 1 sur la fiche 2, le fil 2 sur la fiche 3...
Les paires de signaux différentiels doivent se trouver sur la même paire torsadée afin d'obtenir l'impédance et les
pertes minimales requises d'un câble UTP, soit 1/2 et 3/6. A de courtes distances avec du 10 MHz, il y a peu de
risque, mais à 100 MHz les courants induits risquent fort de perturber la transmission.
100 base T4
En 100 base T4, on doit câbler tous les fils.
fil
fil
fil
fil
fil
fil
fil
fil
1
2
3
4
5
6
7
8
:
:
:
:
:
:
:
:
TX+
TXRX+
BI_D3
BI_D3
RXBI_D4
BI_D4
La aussi on peut relier 2
machines en croisant les
fils
+
–
+
-