Câblages Cuivre et optique, points essentiels

• Câbles

• Câbles Paires torsadées Cuivre et prise RJ45• Fibres optiques• Normes cuivre et optique• Annexes performances fibre et cuivre

Les media de transmission

Conducteurintérieur

extérieur(feuillard ettresse)

Gaineisolante

Isolant (diélectrique)Coax épaisAnnées 80

Conducteur

Fibre

Protection

Kevlar

Protection

Fibre optique (80-90)

F/UTP

Feuillard enroulé

Continuité d'écran

802.11b

EthernetWAP

Paires torsadée Fin années 80 Sans fil : fin années 90

U-UTP

Conducteurs

Blindage Tresseet écran Isolant

IsolantS-STP

F-UTP =S-STP = U-UTP =

F-UTP

Feuillard enroulé

Continuité d'écran

Nouvelle nomenclature :CABLE-PAIRESU : Unshielded (pas de blindage)F : Foiled (écrantage avec feuillard)S : Shielded (blindage ou feuillard)

F-UTP câble écranté, paires libres

Les paires torsadées

Champsmagnétiques

opposés

Champsélectriquesopposés

Sens du courant

Sens du courant

Prise RJ45

12345678

3

1 2

4

1 TD+2 TD-3 RD+4 Non utilisée par 10BASE-T5 Non utilisée par 10BASE-T6 RD-78

Préférence EIANote : Également ISO8877

Note : Le croisement en 10BASE-T, paires 3 et 2 est généralement réalisé par le hub

10BASE-T

TD+

TD-

RD+

RD-

NIC

TD+

TD-

RD+

RD-

Hub-X

Croisement interne

TD+

TD-

RD+

RD-

NIC

TD+

TD-

RD+

RD-

Croisement externe

NIC

Non utilisée par 10BASE-TNon utilisée par 10BASE-T

Prise RJ45

1 2 3 4 5 6 7 8

3 1 42

EIA568A

W/G G/W W/O B/W W/B O/W W/N N/W

W/O O/W W/G B/W W/B G/W W/N N/W1234

USOC

W/N W/G W/O W B/W W/B O/W O/G O/N

1 2 3 4 5 6 7 8

EIA568BAT&T 258A

Schéma de la prise femelle

1 2 3 4 5 6 7 8

1 43

2

NEXT, FEXTAtténuation

Return loss

Delay Skew

Paramètres de test

ACR (Attenuation to Xtalk Ratio) facteur de mérite du câble, rapport signal/bruit

-

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

1.0

0

7.0

0

13

.00

19

.00

25

.00

31

.00

36

.00

42

.00

48

.00

54

.00

60

.00

65

.00

71

.00

77

.00

83

.00

89

.00

95

.00

10

1.0

0

10

7.0

0

11

3.0

0

11

9.0

0

12

5.0

0

13

1.0

0

13

7.0

0

14

3.0

0

14

9.0

0

15

5.0

0

16

1.0

0

16

7.0

0

17

3.0

0

17

9.0

0

18

5.0

0

19

1.0

0

19

7.0

0

ACR

ACR = NEXT/Attenuation

En db ACR=NEXT-Attenuation

NEXT

AtténuationCes 2 paramètres (Next, Attén.) agissent dansle même sens en rendant deplus en plus difficile l’extractiondu signal du bruit

Lien de base, lien permanent

E

S pécifica tion du cana l

S pécifica tion du lien

T O C ordonutilisa teurzone detrava il

C ordonéqu ipem ent C ordon de

brassage

FD

C

C B

A5 m 90 mTC C

E = Équipement dans le FDC = connexionT = Équipement terminal en zone de travailNote : Pour la spécification d'un canal, A + B + C = 10 MPoint de transition optionnel

Test cat 5E-cat6Le FEXTNous avons parlé de diaphonie; avec la catégorie 6, il faudra aussi parler de télédiaphonie ou FEXT.Nous avons défini la diaphonie comme étant une source de perturbation proche du point de réception. La télédiaphonie est, elle, une source de perturbation lointaine. Si l'on reprend notre exemple de tout à l'heure, la télédiaphonie serait assimilable à une voiture qui arriverait tous phares allumés en sens inverse et qui vous empêcherait également de lire le panneau de signalisation.EL FEXTC'est l'écart télédiaphonique. Il est égal au FEXT moins l'affaiblissement linéique ramené à 100 mètres. On peut l'appeler à ce titre ACR Distant.RL return loss ou affaiblissement de réflexionCette valeur détermine la régularité d'impédance de la chaîne de liaison. L'impédance dans un câble est déterminée par la distance entre les deux cœurs de l'âme cuivre des deux fils qui composent une paire. Les irrégularités de cette distance provoquent un retour de signal vers sa source, ce phénomène assimilable à un écho est important à prendre en compte lorsque l'on parle de réseaux émettant et recevant sur une même paire.

OPTIQUE

Types de fibres

Fenêtres optiques d’émission

1

NomLongueur d'onde

centrale

Première fenêtre

Deuxième fenêtre

Troisième fenêtre

850nm

1 300nm

1 550nm

700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

2èmefenêtre

0

2

3

4

5

6

1èrefenêtre

*

Per

tes

(dB

/km

)

3èmefenêtre

Longueur d'onde (nm)

Pertes spectrales : fibreen verre de silice

*

*

Emetteurs LED et laser VCSEL

• Avec l’émergence des hauts débits (Gigabit, 10 Gigabit) – La sources LED est remplacée par la technologie VCSEL, sorte de

laser multimode fonctionnant à 850nm– Pour 1300nm on utilise la source LASER classique

• La fibre 62,5/125 installée est encore utilisable mais il est préférable de poser à présent la fibre 50/125 pour une nouvelle installation

Overfilled LauchInjecte tous les modes

Problème avec l’injection LaserClassique dans une Multimode => DMD

Solution RML :Restricted Mode lauchPour VCSEL

Les injections optiques

MCLL (Mode conditioning Lauch Lead), pour éliminerL’effet DMD (Differential Mode Delay)

Budget optique et bande passante

• Avant le Gigabit, il suffisait de respecter le strict budget optique, cad de contrôler le total des pertes dans la liaison optique, et on ignorait les limitations dues à la bande passante.

• La bande passante devient le facteur principal de limitation sur les fibres optiques multimodes pour les débits >= au gigabitSelon ISO/IEC 11801 comme pour le cuivre, des classes ont été définies

OF 300 Applications jusqu'à 300mOF 500 Applications jusqu'à 500mOF 2000 Applications jusqu'à 2000m

• Selon ISO/IEC 11801 2nd Edition (octobre 2001) et EN50173 on distingue les types de fibres (Bande passante et atténuation pour 850/1300 nm)•

OM1 50-62,5 200/500 Mhz*km 3,5/1,5db (850/1310nm)OM2 50 500/500 Mhz*km 3,5/1,5db (850/1310nm)OM3 50 1500/500 Mhz*km 3,5/1,5db (850/1310nm)OS1 monomode 1,0/1,0db (1310/1550nm)

Fibre plastique POF• Cantonnée longtemps dans les applications bas de

gamme en raison de sa trop forte atténuation, la fibre plastique (POF) offre aujourd’hui une alternative crédible vis-à-vis de la fibre multimode silice, du cuivre et du sans-fil, :

– Percée récente au Japon (Asahi Glass) : mise au point d’un polymère perfluoré amorphe (Cytop)

– Cœur 3 à 5 fois plus gros les manipulations (dénudage, polissage..) sont très simplifiées

– Flexibilité supérieure– Longueurs d’onde à 650, 780, 850, 1310 nm– Disponibilité de transmetteurs bon marché (650,

780, 850, 1300nm )– Fibre 62,5/125 à gradient d’indice opérationnelle– Atténuation proche de la fibre silice (< 10 db/km)– Large bande passante (5 GHz*100m)

La fibre plastique

• En concurrence des fibres multimodes, du cuivre et du sans-fil, la fibre plastique (POF) offre de nombreux avantages :

– Réduction des coûts d’installationRéduction des coûts d’installation– Disponibilité de connecteurs plastique à moindre

coût, Flexibilité, manipulation facile, architecture simplifiée

– raccordement facile et rapide,– Disponibilité de transmetteurs bon marché (650,

780, 850, 1300nm )– Distance de transmission (300 ~ 1000 m)– Large bande passante (5 GHz/100m)– Pas de soucis de CEM

Fibre plastique

0.1

1

10

100

1000

10000

100000

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

PMMA

Wavelength (nm)

Silica HPC MMFSilica HPC MMF

CYTOP theory

850 nm 1300 nm650 nm

CYTOP

Silica MMF

Silica SMF

1999

2000

20022003

Normes et comités de normalisation

BSI DKAÖVE

CEB

CESCNSI

DS

AENOR

SESKO

UTE

ELOD

NSAI

SDRI

CEI

SEE

NEC

NEK

IPQ SEK

CENELEC

EN 50173

EN 50174

50173 (2000)

ISO et IEC

ISO/IEC 11801

ISO/IEC 14763

11801 (2000)

ANSI

TIA/EIA 568A

TIA/EIA 569A

TIA/EIA 606

TIA/EIA 607

TIA/EIA 568B

UE ISO

US

Les Normes US, UE, ISO

IS 11801 EN 50173 EIA/TIA 568-A

Câbles 120- Alternative Alternative Non défini

Fibre 50/125-µm Alternative Alternative Non définiTypes de câbles UTP/FTP/STP UTP/FTP/STP UTP/STPNombre de paires du câble horizontal

2 ou 4 paires 2 ou 4 paires 4 paires seulement

Catégorie des composants 3, 4 et 5 3 et 5 3, 4 et 5Cordons recommandés CAT3 + CAT5 CAT5 + CAT5 CAT3 + CAT5Atténuation des cordons 50 % de plus 50 % de plus 20 % de plusPerformance des liens Clause 7 Clause 6 Annexe EPrises blindées Défini Défini Non définiApplications possibles Annexe Pas de référence Pas de référence

Normes européennes

EN 50169

• Norme de câblage spécifique à l'Europe datant de 1995

Définit l’utilisation de câble sans halogène dans les lieux publics : non dégagement de fumée toxique (chlore) au feu

CEN C15900 Norme de câblage spécifique à l'Europe datant

de Mai 1999 Définit : Cohabitation courants forts/courants faibles

Les règles de mise à la terreLes protections contre les compatibilités Electr.Magn. (CEM)Les types de cheminement de câbles autorisés

TOC et de-embedded

TOC et De-Embedded

Méthode traditionnelle TOC (Terminated Open circuit)• mesure en boucle ouverte• tête de mesure non dédicacée

Suffisant pour cat3 et 5 mais non pour cat6

Méthode De-Embedded• But : pouvoir certifier indépendamment plug et jack• plug de référence mesuré en laboratoire• mesure globale plug+jack (en Next et Fext)

On en déduit la performance du jack

TIA/EIA 568 B.2-5 et ISO/IEC 60512-25

Pyramid plug

Test De-embedded

Annexes performances fibres

Performances à 0,85 µ

Budget optique et pertes d’insertion pour les fibres multimodes à 850nm

Performances à 1,3 µ

Budget optique et pertes d’insertion pour les fibres multimodes à 1300nm

Performances des fibres

Vitesse Distance

(Mbit/s)Ethernet

ST LED/PIN 62.5/125 850 Etoile 2100BASE-F 100 ST LED/PIN 50/125 850 Etoile 2

62.5/125 850 250/125

1300 2

ST/FSD 62.5/125 850 2 26-33m

ST/FSD

8/125 1550

2

40kmST/FSD

50/125 1300

2

66-82m10 Gigabit 10000

Gigabit 1000 SC

InterfaceSource

lumineuseDim. fibre

Longueur d'onde (nm)

TopologieNombre de

fibres

Etoile

Etoile

Etoile

VCSELLASER 8/125

EtoileEtoile

VCSELouLASER

5000m

220-550m5000m

SMF Single Mode Fiber – MMF Multi Mode FiberWWDM Wide WDM

Fibres plastiques – Atténuation et portée

A4e A4f A4g A4h

Principal applicationsconsumerelectronics

industrial,mobile

SOHO LANhigh speed,multi-Gb/s

Outer diameter (m) 750 ± 20 490 ± 10 490 ± 10 250 ± 5

Core diameter (m) 500 ± 20 200 ± 10 120 ± 10 62.5 ± 5

Attenuation at 650 nm (dB/km) <100 dB/km <100 dB/km <100 dB/km n/a

Attenuation at 850/1300 nm (dB/km) <40 dB/km <40 dB/km <40 dB/km <40 dB/km

Minimum modal bandwidthat 650 nm (MHz-km)

80 80 80 n/a

Minimum modal bandwidth at850/1300 nm (MHz-km)

150-300 150-400 150-500 150-500

10 GHzsur 100 m(>20 Gb/s)

Composants Nexans IS11801