Le câblage Ethernet est un composant essentiel de votre réseau local (LAN) et joue un rôle important dans la transmission transparente des données. En tant qu'utilisateur, vous connaissez peut-être déjà sa fonction principale, qui est de connecter des appareils tels que des ordinateurs, des routeurs et des commutateurs pour permettre la communication et l'échange de données. Dans cet article, nous examinerons les différents types de câbles Ethernet et les normes correspondantes, afin que vous soyez mieux informé pour faire le bon choix en fonction de vos besoins en matière de réseau.

Tout ce que vous devez savoir sur le câble Ethernet

Différents types de câbles

Il existe plusieurs types de câbles Ethernet, chacun ayant ses propres caractéristiques et spécifications. En voici un bref aperçu :

• Paire torsadée : Le type le plus courant de câbles Ethernet, les câbles à paires torsadées, existe en deux variétés : les câbles blindés (STP) et les câbles non blindés (UTP). Les câbles à paires torsadées sont constitués de plusieurs paires de fils de cuivre torsadés ensemble pour réduire la diaphonie et augmenter la fiabilité.
• Le cuivre : Le cuivre est le matériau le plus utilisé dans le câblage Ethernet, car il offre un équilibre entre le prix, les performances et la facilité d'utilisation. Les câbles en cuivre prennent en charge diverses normes Ethernet, telles que les très populaires Cat 5e, Cat 6 et Cat 6a.

Conditions d'utilisation des câbles Ethernet

• Largeur de bande : mesurée en MHz, la largeur de bande détermine la gamme de fréquences que le câble peut gérer.
• Taux de transfert de données : Mesuré en Gbps, il s'agit de la vitesse à laquelle les données peuvent être transmises sur le câble.
• Blindage et isolation : Les câbles de qualité supérieure sont généralement dotés d'un meilleur blindage afin de les protéger contre les interférences et la dégradation du signal.
• Compatibilité ascendante : La plupart des câbles Ethernet sont rétrocompatibles, ce qui permet de connecter des appareils plus anciens à une infrastructure plus récente.

Interférences et diaphonie

Les interférences provenant d'autres appareils électroniques peuvent entraîner de mauvaises performances du réseau et une dégradation du signal. Les types d'interférences comprennent la diaphonie étrangère (AXT), les interférences électromagnétiques (EMI) et les interférences radiofréquences (RFI). Les câbles Ethernet de qualité supérieure sont souvent mieux blindés afin de réduire l'impact des interférences.

Normes Ethernet de l'IEEE et de la TIA

La série de normes IEEE 802.3 définit divers aspects du réseau Ethernet, notamment les débits de données, les formats de trame et les spécifications de la couche physique. La Telecommunications Industry Association (TIA) dispose également de normes, telles que la norme ANSI/TIA-568, qui couvre les systèmes de câblage structurés pour les bâtiments commerciaux.

Normes de câblage Ethernet

Les normes de câblage Ethernet sont essentielles pour garantir que les appareils du réseau puissent communiquer de manière efficace et efficiente. L'Organisation internationale de normalisation (ISO) et la Commission électrotechnique internationale (CEI) gèrent conjointement la norme ISO/IEC 11801, qui définit les spécifications des différentes catégories de câbles Ethernet. 

Les câbles Ethernet sont classés en catégories numérotées ("cat") en fonction de diverses spécifications techniques. Parfois, ces catégories sont mises à jour avec des normes de test supplémentaires, telles que 5e ou 6a. Ces catégories nous aident à déterminer rapidement le type de câble approprié pour une application particulière.

Voici quelques-unes des normes les plus courantes

Ces normes garantissent la compatibilité et le bon fonctionnement des différents composants du réseau. Ainsi, lorsque vous choisissez des câbles Ethernet pour vos installations, veillez à garder ces normes à l'esprit afin de trouver la solution la mieux adaptée à vos besoins.

Répartition des différentes catégories de câbles

Cat1 est Câble téléphonique à paires torsadées non blindées (UTP) couramment utilisé pour les systèmes téléphoniques vocaux, mais qui ne convient pas aux réseaux modernes.

Cat2 a été utilisé pour les communications vocales et de données dans les réseaux Token Ring d'IBM au cours des années 1980, avec un taux de transmission de données de 4 Mbps.

Cat. 3 a pris en charge les réseaux Ethernet 10BaseT et les communications vocales numériques avec quatre paires torsadées au début des années 1990. Il a un débit de 10 Mbps, considéré comme trop lent pour les réseaux modernes. 

Cat4 était utilisé pour les réseaux Token Ring d'IBM et avait un débit de 16 Mbps.

Câble Cat 5 a un débit de données allant jusqu'à 100 Mbps et est utilisé pour les réseaux standard 10BaseT et 100BaseT (Fast Ethernet). C'est aujourd'hui le câble minimum reconnu pour les réseaux 10BaseT et 100BaseT (Fast Ethernet). réseau de données et peut distribuer des signaux de données, de vidéo et de téléphone jusqu'à 100 mètres (328 ft.). 

Cat 5e est une version améliorée du câble Cat5. Il est utilisé dans les réseaux en fonctionnement et peut atteindre une vitesse de 1000 Mbps grâce à sa meilleure résistance à la diaphonie et peut transmettre des données à des vitesses allant jusqu'à 100 Mbps. Le câble de catégorie 5 présente de meilleures caractéristiques en matière de bruit. Pour le câblage de réseau Gigabit Ethernet, il convient d'utiliser le câble Cat 5e ou un type de câble plus performant.

Câble Cat6 pour Gigabit Ethernet et d'autres protocoles de réseau. Il est rétrocompatible avec les câbles de catégorie 5/5e et de catégorie 3 et convient aux normes 10BASE-T/100BASE-TX et 1000BASE-T/1000BASE-TX (Gigabit Ethernet). Ce câble offre une plus grande largeur de bande et des taux de transfert de données allant jusqu'à 1 Gbps sur 100 m. Cependant, il peut atteindre des vitesses de 10 Gbps sur des distances plus courtes allant jusqu'à 37 m (121 ft.) grâce à son blindage amélioré et à sa plus grande largeur de bande. Il comprend un séparateur physique appelé "spline" et un blindage en feuille pour réduire la diaphonie et les interférences électromagnétiques.

Câble Cat6a est un câble de catégorie 6 "augmenté" avec une largeur de bande allant jusqu'à 500 MHz.

Cat7 a été créé pour permettre l'utilisation de 10 Gigabit Ethernet sur 100 m de câblage en cuivre. Elle est rétrocompatible avec les câbles Ethernet traditionnels Cat5 et Cat6, offre des spécifications plus strictes que la Cat6 en matière de diaphonie et de bruit de système, et comprend un blindage pour les paires de fils individuelles. La spécification Cat7 est une norme propriétaire développée par un consortium d'entreprises et comporte des connecteurs GG45 propriétaires et un blindage robuste.

Cat7a est un perfectionnement de la norme Cat7, capable de débits de 40 gigabits sur 50 mètres et de 100 gigabits par seconde jusqu'à 15 mètres. Ces normes ont une base installée relativement faible par rapport à d'autres catégories.

Cat8  Les câbles de la série C sont ceux qui offrent la plus grande largeur de bande, avec un débit maximal de 40 Gbps et une largeur de bande allant jusqu'à 2 000 MHz. Ils utilisent un blindage pour minimiser les interférences et conviennent aux réseaux à haute performance.

Ils sont couramment utilisés dans les centres de données et les réseaux d'entreprise pour le streaming 4K/8K et la RV. Ce câble a une largeur de bande allant jusqu'à 2 GHz (2000 MHz) sur 30 mètres et un débit de données allant jusqu'à 40 Gbps. Ses conducteurs sont enveloppés dans une feuille d'aluminium afin d'éliminer la diaphonie et de permettre des débits de données plus élevés de manière virtuelle.

Longueurs maximales pour différentes catégories de câbles Ethernet

Les catégories de câbles Ethernet ont des longueurs maximales différentes, déterminées par le type de câble et le débit de transmission. La longueur maximale pour chaque catégorie de câble Ethernet est la suivante :

• Cat5 : 100 mètres (328 pieds)
• Cat5e : 100 mètres (328 pieds)
• Cat6 : 100 mètres (328 pieds)
• Cat6a : 100 mètres (328 pieds)
• Cat7 : 100 mètres (328 pieds)
• Cat8 : 30 mètres (98 pieds)

Pour étendre la portée d'un réseau Ethernet au-delà de ces limites, des répéteurs, des commutateurs ou d'autres dispositifs de mise en réseau peuvent amplifier ou régénérer le signal.

Les câbles à fibres optiques constituent également une solution alternative pour les longs parcours de câbles, car ils ont une capacité de bande passante plus élevée et peuvent transmettre des données sur de plus longues distances sans atténuation du signal.

Connecteurs de câbles Ethernet, broches et Ethercon

Connecteurs de câble Ethernet standard

• RJ45: Le connecteur RJ45, utilisé avec les câbles à paires torsadées, comporte huit broches disposées en forme rectangulaire et est compatible avec plusieurs normes Ethernet.

• MTRJ: Il s'agit d'un connecteur pour les câbles Ethernet à fibre optique, qui combine l'émetteur et le récepteur en un seul dispositif, et qui utilise une virole en plastique pour les connexions en fibre multimode.
• LC: Il s'agit d'un connecteur de fibre optique de petite taille, qui utilise une bague de 1,25 mm pour aligner les brins de fibre, et qui est utilisé pour les connexions monomodes et multimodes dans les centres de données et les réseaux d'entreprise.
• ST : Le connecteur ST est destiné aux câbles Ethernet à fibre optique multimode et utilise un mécanisme de couplage à baïonnette couramment utilisé dans les anciens réseaux à fibre optique.
• SC : Il s'agit d'un connecteur de fibre optique doté d'un mécanisme de couplage push-pull, disponible en version monomode et multimode, couramment utilisé dans les réseaux d'entreprise et les centres de données.
• GBIC/SFP: Il s'agit de connecteurs pour les commutateurs et les routeurs Ethernet afin d'assurer la connectivité avec les réseaux à fibres optiques, des modules remplaçables à chaud qui s'insèrent dans un emplacement sur l'appareil, disponibles en version monomode et multimode.
• USB : Les adaptateurs Ethernet ajoutent une connectivité Ethernet aux appareils dépourvus de port intégré et convertissent un port USB en port Ethernet, disponible en différentes vitesses pour les câbles à paires torsadées et les câbles à fibres optiques.

Connecteurs Ethercon

Les connecteurs Ethercon sont un type de connecteur RJ45 durci conçu pour les applications professionnelles audio, vidéo et d'éclairage. Ils sont conçus pour résister aux environnements difficiles et fournir une connexion sécurisée et fiable. Les connecteurs Ethercon sont disponibles en deux types :

• Connecteurs Ethercon Cat5, qui sont compatibles avec les câbles Ethernet Cat5 et conçus pour être utilisés avec des réseaux 10/100Mbps.
• Connecteurs Ethercon Cat6, sont adaptés aux câbles Ethernet Cat6 et conçus pour être utilisés avec des réseaux Gigabit Ethernet.

Les deux types de connecteurs Ethercon sont dotés d'un mécanisme de verrouillage qui bloque solidement le connecteur en place, empêchant ainsi les déconnexions accidentelles. Le boîtier du connecteur est fabriqué dans un matériau durable et robuste, tel que le zinc moulé sous pression, qui offre une protection contre les dommages physiques.

Les connecteurs Ethercon sont couramment utilisés dans les événements en direct, la radiodiffusion et d'autres applications professionnelles audio, vidéo et d'éclairage où une connexion Ethernet sécurisée et fiable est essentielle.

Vous pouvez également utiliser un panneau de brassage comme emplacement centralisé pour connecter et déconnecter les câbles réseau, ce qui contribue à simplifier la gestion des câbles et à réduire le risque de dommages ou de défaillance des câbles.

Un panneau de brassage est un dispositif matériel utilisé dans les réseaux informatiques qui permet de terminer les câbles de réseau et de les connecter à des commutateurs de réseau, des routeurs ou d'autres dispositifs. Le panneau de brassage se compose généralement d'un cadre métallique qui abrite un ensemble de ports où les câbles de réseau peuvent être insérés et connectés aux ports correspondants sur les périphériques de réseau.

Brochage du câble Ethernet

Le brochage d'un câble Ethernet fait référence à la disposition des fils et à leur connexion aux broches d'un connecteur Ethernet. Outre les brochages standard, il existe également des brochages de câbles Ethernet spécialisés utilisés pour des applications spécifiques, tels que les câbles Power over Ethernet (PoE) et les câbles croisés Ethernet.

Les broches PoE permettent de transmettre l'énergie sur le câble Ethernet, tandis que les broches croisées permettent de connecter deux appareils directement l'un à l'autre sans avoir besoin d'un commutateur ou d'un concentrateur.

Le brochage détermine la manière dont les signaux sont transmis et reçus entre les appareils connectés au câble. Les câbles Ethernet utilisent généralement un schéma de câblage à quatre paires torsadées, chaque paire de fils ayant un code couleur différent. Voici les types de brochage des câbles Ethernet :

• Brochage direct: Il s'agit du brochage de câble Ethernet le plus courant pour connecter des périphériques réseau tels que des ordinateurs, des commutateurs et des routeurs. Dans le cas d'une connexion directe, la configuration des broches à une extrémité du câble est la même qu'à l'autre.
• Brochage du filtre: Le brochage d'un câble Ethernet permet de connecter deux appareils similaires, tels que deux ordinateurs ou deux commutateurs, sans avoir besoin d'un concentrateur ou d'un commutateur. Dans le cas d'un câble croisé, la configuration des broches d'une extrémité du câble est inversée par rapport à celle de l'autre extrémité.

• T1/E1 Pinout : Ce brochage de câble Ethernet permet de connecter des lignes T1 et E1, des lignes de transmission numérique utilisées dans les télécommunications. Le brochage des lignes T1 et E1 diffère de celui des câbles Ethernet standard.
• Brochage de l'enrouleur: Également connu sous le nom de câble de console, le brochage de ce câble Ethernet permet de connecter un ordinateur ou un terminal au port de console d'un routeur ou d'un commutateur. Dans le cas d'un brochage par retournement, l'ordre des fils à une extrémité est inversé à l'autre extrémité.
• Brochage de l'adaptateur Ethernet USB: Ce brochage de câble Ethernet est utilisé avec les adaptateurs Ethernet USB, qui sont utilisés pour ajouter une connectivité Ethernet aux appareils qui n'ont pas de port Ethernet intégré, tels que les ordinateurs portables et les tablettes. La configuration des broches des adaptateurs Ethernet USB varie en fonction de l'adaptateur en question.

Les caractéristiques des câbles Ethernet dépendent du type de connecteur utilisé. Le connecteur de câble Ethernet le plus courant est le RJ45, qui comporte huit broches.

Le câble Ethernet standard est généralement constitué d'un câble à paires torsadées de catégorie 5 (Cat 5) ou de catégorie 6 (Cat 6), d'une longueur maximale de 100 mètres. Cependant, d'autres types de câbles Ethernet, tels que les câbles à fibre optique et les câbles coaxiaux, ont des dimensions et des brochages différents.

Blindage et types de câbles Ethernet

Importance du blindage des câbles

Le blindage des câbles est l'utilisation de matériaux et de techniques pour protéger les conducteurs porteurs de signaux contre les interférences électromagnétiques et les radiofréquences. Il empêche les interférences qui peuvent entraîner des erreurs, des pertes de données et une réduction des performances du réseau local.

Le blindage peut prendre différentes formes et est couramment utilisé dans les environnements de transmission de données à grande vitesse. Il constitue également une barrière entre les conducteurs et les sources externes d'EMI/RFI, empêchant les conducteurs de se comporter comme des antennes et de capter des signaux indésirables.

Blindage du conducteur

Le blindage des conducteurs est une technique utilisée pour protéger les conducteurs porteurs de signaux d'un câble contre les interférences électromagnétiques externes (EMI) et les interférences radioélectriques (RFI).

Le blindage des conducteurs est un aspect important de la conception des câbles, car il protège les conducteurs porteurs de signaux des interférences électromagnétiques, ce qui permet une transmission fiable des données. Le type de blindage utilisé dépend de l'application spécifique et du niveau d'interférence attendu.

Types de blindage des câbles

Blindage tressé: Un blindage tressé est constitué d'un maillage de fils fins qui sont tissés autour de l'âme du câble. Le blindage tressé offre un haut degré de flexibilité et réduit efficacement les interférences électromagnétiques à haute fréquence (EMI).

Blindage par feuille: Un blindage par feuille comprend une fine couche de feuille d'aluminium ou de cuivre enroulée autour de l'âme du câble. Le blindage par feuille réduit efficacement les interférences électromagnétiques à haute et basse fréquence, mais il est moins souple que le blindage par tresse.

Blindage combiné: Le blindage combiné utilise un blindage tressé et un blindage par feuille dans un seul câble. Ce type de blindage offre un degré élevé de protection contre les interférences électromagnétiques à haute et basse fréquence et est couramment utilisé dans les applications de transmission de données à grande vitesse.

Blindage du câble coaxial: Le câble coaxial est composé d'un conducteur intérieur et d'un conducteur extérieur séparés par un matériau diélectrique. Le conducteur extérieur agit comme un bouclier, protégeant contre les interférences électromagnétiques. Le câble coaxial est couramment utilisé dans des applications telles que la télévision par câble, l'internet et les communications par radiofréquence.

Blindage des câbles à paires torsadées: Le câble à paires torsadées comporte deux fils isolés torsadés ensemble pour réduire la diaphonie et les interférences électromagnétiques. Le câble à paires torsadées blindées (STP) comporte une couche supplémentaire de blindage, généralement une feuille ou un blindage tressé, pour offrir une protection supplémentaire contre les interférences électromagnétiques.

Boucliers en spirale: Les blindages en spirale consistent en un enroulement hélicoïdal d'un fil fin autour des conducteurs intérieurs. Ce type de blindage offre une bonne couverture aux hautes fréquences et est relativement flexible.

Boucliers de service: Les blindages Serve sont constitués d'une série de fils internes torsadés autour des conducteurs. Ce type de blindage offre une bonne couverture à haute fréquence et est relativement flexible.

Questions fréquemment posées

En quoi les normes de câblage T568A et T568B diffèrent-elles ?

Les normes T568A et T568B sont toutes deux des schémas de câblage standard pour les câbles de raccordement Ethernet. La principale différence entre eux est l'ordre des fils colorés dans le connecteur. Les paires verte et orange changent de position entre les deux normes, mais les deux peuvent être utilisées dans la plupart des applications. Il est important d'utiliser la même norme de câblage aux deux extrémités d'un câble pour un fonctionnement correct.

Quels sont les principaux types de blindage utilisés dans les câbles Ethernet ?

Les câbles Ethernet peuvent être blindés pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI). Les câbles à paires torsadées non blindées (UTP) n'ont pas de blindage et comptent uniquement sur la torsion des paires de fils pour éliminer la diaphonie. Les câbles à paires torsadées blindées (STP) comportent une couche supplémentaire de blindage autour des paires individuelles ou de l'ensemble du câble, offrant ainsi une protection supplémentaire contre les interférences électromagnétiques.

Comment les niveaux de tension du signal Ethernet affectent-ils les performances du câble ?

Les niveaux de tension du signal Ethernet ont un impact sur le rapport signal/bruit et sur les performances globales du câble. Des niveaux de tension plus élevés peuvent contribuer à minimiser l'impact du bruit et des interférences, ce qui améliore la qualité de la transmission des données. La plupart des appareils Ethernet utilisent des signaux différentiels, ce qui permet de rejeter le bruit de mode commun et d'augmenter les performances globales du système de câblage.

Quelles sont les meilleures pratiques en matière d'installation de câblage réseau ?

La réussite d'une installation de câblage réseau passe par plusieurs bonnes pratiques :

• Planifiez votre disposition en tenant compte de la longueur des câbles, des besoins en énergie et des extensions futures.
• Utilisez le type de câble et la catégorie de performance appropriés pour votre application spécifique.
• Respectez la norme de câblage T568A ou T568B de manière cohérente tout au long de votre installation.
• Installez des systèmes de gestion des câbles appropriés, tels que des chemins de câbles ou des racks, afin d'organiser et de protéger les câbles.
• Testez et étiquetez chaque connexion pour simplifier le dépannage et la maintenance.
• Évitez de faire passer les câbles Ethernet à proximité de sources d'interférences électriques, telles que des conduits électriques ou des tuyaux d'arrosage.