Les canaux de classe E, catégorie 6, fonctionneront avec une connectivité RJ45 sur des systèmes de câblage UTP, FTP ou S-FTP et, conformément à la définition de la norme, fourniront un PSACR jusqu'à 200 MHz. Les classes E et F offriront un débit de données jusqu'à 25 % supérieur à 200 et 600 MHz, notamment à 250 et 750 MHz, suivant la même logique que celle utilisée pour le débit de données jusqu'à 125 MHz dans les classes D et D+.
Les normes des catégories 6 et 7 sont actuellement en cours de discussion au sein des comités de normalisation. Le groupe de travail WG2 du comité technique Eurodatacab a soumis des projets de propositions pour la catégorie 6 au CENELEC, avec un débit supérieur à celui de la norme ISO/IEC (données de janvier). L'ISO/IEC, quant à elle, examine actuellement les performances requises des connecteurs (le principal point de discussion portant sur le choix entre 54 dB et 48 dB NEXT), et ce choix dépendra de l'utilisation ou non d'une interconnexion croisée dans le canal, car le modèle de canal de base doit encore être ratifié. L'EIA/TIA travaille également activement dans ces domaines. À l'heure actuelle, aucun consensus n'existe concernant les performances des liaisons de classe E, hormis l'objectif clair d'un PSACR positif à 200 MHz et d'une interconnexion RJ45. Les normes relatives aux systèmes de câblage sont élaborées en prévision des applications qui exigeront de telles performances, une situation similaire à celle qui s'est produite lors de la définition de la catégorie 5 en 1995.

Conclusion :
la norme IEEE 802.3ab Gigabit Ethernet vise à fournir une connectivité 1000Base-T sur des systèmes de câblage de catégorie 5 améliorés. Les organismes de normalisation élaborent des normes décrivant les performances du câble, des composants et du système afin d'atteindre la plateforme requise.
Pour qu'un système réponde aux normes de la catégorie 6, il doit respecter toutes les spécifications de canal dans les scénarios les plus défavorables. Le canal le plus exigeant (cas le plus défavorable) comprend 90 mètres de câblage horizontal avec des conducteurs en cuivre massif, auxquels s'ajoutent 10 mètres de câble multibrins répartis en trois cordons de brassage au maximum. Il comporte quatre points de connexion : deux au niveau du répartiteur, un au niveau de la prise murale et un sur le câblage horizontal, appelé point de consolidation. La conformité
des composants individuels à la catégorie 6 ne suffit pas. L'ensemble des composants (le canal) doit également satisfaire à des exigences de performance qui ne sont pas la simple somme des valeurs individuelles, mais qui possèdent leurs propres spécifications.


de la TIA
est dynamique : les normes actuelles sont améliorées et de nouvelles normes sont élaborées pour répondre aux besoins du marché.
1. TIA/EIA-568-A-4 : Exigences et procédures pour les tests de diaphonie quasi-extrême (NEXT) lors de la fabrication de câbles modulaires à paires torsadées non blindées (UTP). Ces spécifications exigent la mesure de la contribution de diaphonie générée par un cordon de brassage lorsqu'il est connecté à deux bornes de test. Les paramètres sont calculés en tenant compte de la contribution de la diaphonie quasi-extrême (NEXT) de la connexion épissée aux bornes de test et des exigences du cordon de brassage.

2. TIA/EIA-568-A-5 : Recommandations de performance supplémentaires pour la transmission de 100 W sur câble de catégorie 5e à 4 paires : La catégorie 5e, également appelée catégorie 5 améliorée, est recommandée pour les nouvelles installations en raison des améliorations apportées aux paramètres par rapport à l’ancienne catégorie 5. La catégorie 5e fait référence à des paramètres de canal tels que l’ELFEXT, l’affaiblissement de retour, la somme des puissances et la diaphonie, qui sont nécessaires pour répondre aux exigences des applications bidirectionnelles haut débit utilisant les quatre paires, telles que le Gigabit Ethernet.

3. TSB95 : Recommandations de performance supplémentaires pour la transmission de 100 W sur câble de catégorie 5 à 4 paires :
a) Le TSB95 inclut de nouveaux attributs de canal nécessaires pour répondre aux exigences du Gigabit Ethernet installé sur un câble de catégorie 5. Ces nouveaux paramètres incluent l’ELFEXT et l’affaiblissement de retour.
b) Le TSB95 décrit également la méthode de modification des câbles de catégorie 5 installés qui ne répondent pas aux exigences de canal, afin d'en améliorer les performances.
Étape 1 : Reconfigurer le brassage en répartiteur.
Étape 2 : Remplacer le connecteur au point de transition ou de consolidation par un connecteur de catégorie 5e.
Étape 3 : Remplacer le connecteur de la prise de la zone de travail par un connecteur de catégorie 5e.
Étape 4 : Remplacer le répartiteur par un répartiteur de catégorie 5e.
Étape 5 : Remplacer le cordon de brassage par un cordon de brassage conçu pour la catégorie 5e afin de corriger les défauts de perte de retour aux basses fréquences, par exemple < 20 MHz.

4. Proposition de catégorie 6 (classe ISO E) La TIA collabore avec des organisations internationales à l'élaboration de la prochaine génération de spécifications de câblage UTP. Les exigences préliminaires de la catégorie 6 sont spécifiées de 1 à 250 MHz et représentent probablement les meilleures performances possibles dans les configurations T568A et 568B actuelles pour un connecteur modulaire à 8 positions et 8 fils.

Proposition de catégorie 7 (classe ISO F) : La catégorie 7 est un système de câblage entièrement blindé doté d'une nouvelle configuration de connecteurs mâle/femelle, probablement spécifié de 1 à 600 MHz. Actuellement, la TIA n'envisage pas de poursuivre l'élaboration de spécifications supplémentaires pour la catégorie 7. Lors de la récente réunion de l'ISO à Berlin, le connecteur hybride RJ-45 d'Alcatel a été retenu comme solution privilégiée. La conception TERA de Siemon, différente du RJ-45, a été sélectionnée comme alternative à la solution d'Alcatel.

tableau 1
 

 

'

 

Le CENELEC et

le Comité européen de normalisation (CEN) mènent des travaux de normalisation couvrant tous les secteurs techniques, à l'exception du domaine électrotechnique, qui relève de la compétence du CENELEC.
Ces deux organisations à but non lucratif ont pour mission d'élaborer des normes européennes favorisant la compétitivité de l'industrie européenne à l'échelle mondiale et contribuant au développement du marché unique européen.
À cette fin, elles encouragent l'adoption des normes ISO et CEI.

Objectifs :
Les objectifs fondamentaux du CEN/CENELEC sont les suivants :
• Élaborer de nouvelles normes européennes ou des documents d'harmonisation sur des sujets pour lesquels il n'existe pas de normes internationales ou nationales.
• Promouvoir la mise en œuvre en Europe des normes élaborées par l'ISO ou la CEI.

Membres
Les comités nationaux membres du CEN/CENELEC sont les organismes nationaux de normalisation appartenant à la fois aux États membres de l'UE (AENOR en Espagne) et à l'AELE, ainsi qu'à la République tchèque.

Structure :
L'élaboration des normes européennes s'effectue au sein de structures techniques analogues à celles de l'ISO et de la CEI.
Documents normatifs CEN/CENELEC :
• Normes européennes (EN) : obligatoires pour les membres et adoptées comme normes nationales, après approbation par un vote pondéré.
• Normes expérimentales européennes (ENV) : documents élaborés par les membres pour une application provisoire dans les domaines techniques présentant un haut degré d'innovation technologique, un besoin urgent de recommandations, ou lorsque la sécurité des personnes ou des biens est en jeu.

ISO :
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de normalisation, représentant environ 130 pays, soit un par région.
Organisation non gouvernementale créée en 1947, l'ISO a pour mission de promouvoir le développement de la normalisation et des activités connexes afin de faciliter les échanges internationaux de biens et de services et la coopération au développement dans les domaines intellectuel, scientifique, technologique et économique.
Les travaux de l'ISO aboutissent à des accords internationaux publiés sous forme de normes internationales.
Les principales raisons sont :
• La libéralisation croissante des échanges commerciaux à l'échelle mondiale
• Le développement des économies de marché actuelles favorise la diversification des sources d'approvisionnement et offre des perspectives d'expansion des marchés.
L'objectif est de faciliter le commerce, les échanges et le transfert de technologies grâce à :
une qualité et une fiabilité accrues des produits à un prix raisonnable ;
une meilleure protection de la santé, de la sécurité et de l'environnement, et une réduction des pertes ;
une compatibilité et une interopérabilité accrues des produits et services ;
une simplification pour une utilisation plus conviviale ;
une réduction du nombre de modèles, et donc une réduction des coûts ;
une distribution plus efficace et une maintenance facilitée.

Les utilisateurs ont davantage confiance dans les produits et services conformes aux normes internationales. Cette conviction de conformité peut reposer sur les déclarations des fabricants ou sur des audits réalisés par des organismes indépendants.
Les travaux techniques de l'ISO sont fortement décentralisés et organisés au sein d'une hiérarchie d'environ 2 850 comités techniques, sous-comités et groupes de travail. Ces comités regroupent des représentants qualifiés de l'industrie, des instituts de recherche, des pouvoirs publics, des organismes de réglementation, des associations de consommateurs et des organisations internationales. Environ 30 000 experts participent aux réunions chaque année.
Les normes ISO sont élaborées selon les principes suivants :
consensus général
 ; prise en compte des points de vue de toutes les parties prenantes : fabricants, fournisseurs et utilisateurs, laboratoires, pouvoirs publics et organismes de recherche.
• Portée sectorielle
• Solutions globales pour satisfaire les industries et les clients du monde entier.
• Réglementation du marché international.
Le processus d'élaboration des normes ISO comprend trois phases principales :
• Un secteur industriel exprime le besoin d'une norme et le communique à un organisme membre national. Ce dernier propose le nouvel article de travail à l'ISO. Une fois le besoin d'une norme internationale reconnu et formellement accepté, la première phase consiste à définir le champ d'application technique de la future norme. Cette phase est généralement menée par des groupes de travail composés d'experts techniques des pays concernés.
• Une fois l'accord conclu sur les aspects techniques qui seront couverts par la norme, une deuxième phase commence, au cours de laquelle les pays négocient les spécifications détaillées. Il s'agit de la phase d'accord général.

• La phase finale comprend l'approbation formelle du projet de norme internationale (les critères d'acceptation exigent l'approbation des membres de l'ISO ayant activement participé au processus d'élaboration des normes, ainsi que l'approbation à 75 % des membres votants).

IEEE
(Institute of Electrical and Electronics Engineers) a développé une série de normes (IEEE 802.X) définissant les aspects physiques (câblage, topologie physique et électrique) du contrôle d'accès au support (MAC) des réseaux locaux (LAN). Ces normes sont reconnues internationalement et ont été adoptées par l'ISO dans sa série équivalente ISO 8802.X.
La norme IEEE 802.3 inclut la norme 100BaseT (Fast Ethernet), qui comprend différents types de segments :
• 100BaseT4 : chaque segment est composé de 4 paires de cuivre torsadées et de connecteurs RJ-45.
• 100BaseTX : chaque segment est composé de 2 paires de cuivre torsadées et de connecteurs RJ-45.
• 100BaseFX : utilise deux fibres optiques.

norme

100BaseT
 :
• Un débit de 100 Mbits/s.
• Une sous-couche MAC identique à celle de la norme 10BaseT.
• Format de trame identique à celui de 10BaseT.
• Câblage identique à celui de 10BaseT (conforme à la norme EIA/TIA-568).
• Tolérance aux pannes supérieure à celle de l'Ethernet 10 Mbit/s.
La norme 100BaseT (IEEE 802.3) comprend cinq spécifications. Celles-ci définissent la sous-couche MAC, l'interface de communication indépendante (MII) et les trois couches physiques (100BaseTX, 100BaseT4 et 100BaseFX).

Sous-couche MAC :
La sous-couche MAC de 100BaseT est basée sur le protocole CSMA/CD.
La spécification IEEE 802.3 autorise une longueur de câble totale (répéteurs inclus) de 2,5 km. Dans le pire des cas, le délai de propagation du signal correspond au temps nécessaire au signal pour parcourir deux fois cette distance. La norme autorise un délai de propagation du signal (répéteurs inclus) de 50 microsecondes. Par mesure de sécurité, l'IEEE a fixé la taille minimale des trames à 512 bits (soit 64 octets) et la taille maximale à 1 500 octets.
La réduction de la longueur du câble permet d'atteindre un débit de transfert plus élevé. La plupart des stations étant situées à quelques mètres des concentrateurs, une limite de 100 mètres est appropriée. La distance entre la station et le concentrateur étant considérée comme raisonnable, il n'y aura que 200 mètres entre deux stations, et dans le pire des cas, le signal parcourra 400 mètres. Un calcul simple montre qu'avec CSMA/CD, un délai maximal de 50 microsecondes et une taille de trame de 512 bits, Fast Ethernet peut fournir un débit de 100 Mbit/s.
Fast Ethernet (100BaseT) réduit le temps de transmission de chaque bit d'un facteur 10, ce qui permet de multiplier par dix le débit des paquets, passant de 10 Mbit/s à 100 Mbit/s. En 10BaseT, l'intervalle entre les trames est de 9,6 microsecondes, contre 0,96 microseconde en 100BaseT.
La couche MAC et le format des trames étant identiques à ceux du 10BaseT, et le contrôle d'erreur du 10BaseT étant également conservé, les données peuvent être échangées entre Ethernet et Fast Ethernet sans protocole de transmission supplémentaire.

L'interface de communication indépendante (MII)
est une spécification qui définit une interface standard entre la sous-couche MAC et chacune des trois couches physiques (100BaseTX, 100BaseT4 et 100BaseFX).
Grâce à la définition claire des signaux électriques, la MII peut être implémentée en interne ou en externe sur un équipement réseau. L'implémentation interne est courante pour connecter directement la couche MAC à la couche physique.
La MII définit également un connecteur à 40 broches compatible avec les émetteurs-récepteurs externes. En utilisant l'émetteur-récepteur approprié connecté au connecteur MII, les stations de travail peuvent être connectées à tout type de câble. Il prend en charge des débits de 10 Mbit/s et 100 Mbit/s.
Une différence majeure entre 10BaseT et 100BaseT réside dans le fait que le débit de 100 Mbit/s ne permet pas l'utilisation d'une horloge pour le codage, car cela enfreindrait la limite imposée par le câblage UTP. La solution consiste à utiliser des bits dans un schéma de codage plutôt qu'un codage basé sur une horloge.

La couche physique Fast Ethernet
est compatible avec les mêmes supports que 10BaseT : paires torsadées non blindées (UTP), paires torsadées blindées (STP) et fibre optique. Toutefois, il existe une exception : Fast Ethernet n'est pas compatible avec le câble coaxial, car son utilisation pour les nouvelles installations a été abandonnée.

Lors de
la mise à niveau de leurs systèmes, les entreprises et les institutions constatent un problème récurrent : le débit des réseaux locaux (LAN) actuels ne permettra pas de prendre en charge les applications de demain. Le système du futur reste à développer et apportera une riche palette d'informations enrichies grâce à la visualisation et la modélisation des données, aux images, aux graphiques et à la vidéo. Autrefois réservées à un groupe restreint d'utilisateurs clés, ces applications gourmandes en bande passante se généralisent rapidement, obligeant les utilisateurs à migrer des systèmes actuels vers des réseaux locaux (LAN) plus récents et plus rapides. Dans la course à la stabilisation des technologies LAN de nouvelle génération, le Gigabit Ethernet est en tête,
comme nous le verrons plus loin. Ce rapport détaille également la nécessité d'une infrastructure complète de catégorie 5 (CAT 5), ou de préférence de catégorie 5 améliorée (CAT 5e), pour une mise en œuvre réussie du Gigabit Ethernet sur cuivre. Les connecteurs joueront un rôle crucial dans la performance de l'infrastructure de câblage.

Ethernet
offre une alternative pratique et économique pour la migration des utilisateurs de réseau, la technologie Ethernet ayant démontré son adoption massive. Aujourd'hui, plus de 120 millions de nœuds Ethernet sont installés dans le monde, représentant 80 % du parc installé de connexions réseau.
La norme Ethernet originale, IEEE 802.3, publiée en 1985, a évolué au fil du temps. Plusieurs nouvelles technologies Ethernet y ont été ajoutées et sont désormais couvertes par la norme 802.3. Par exemple, la norme 10Base-T (10 Mbit/s) a été approuvée en 1990 et la norme 100Base-T (100 Mbit/s) en 1995. Ses directives prennent en charge divers supports physiques, notamment les câbles coaxiaux 50 et 75 AWG, les câbles à paires torsadées et les câbles à fibre optique. Pour les applications Gigabit Ethernet, deux comités de l'IEEE ont travaillé activement à l'élaboration d'une nouvelle norme. En juin 1998, le groupe de travail IEEE 802.3z a ratifié la norme proposée définissant le Gigabit Ethernet sur fibre optique. Le champ d'application de cette norme inclut les fibres multimodes et monomodes, ainsi que les lasers à bande courte et longue. La norme 1000Base-T pour la transmission gigabit sur cuivre est toujours en cours de développement intensif. Le groupe de travail IEEE 802.3ab prévoit d'approuver la norme d'ici mi-1999, avec une mise en œuvre prévue sur câble à paires torsadées de catégorie 5, conformément à la norme TIA-EIA-568-A. Il s'agit d'une étape cruciale dans la migration vers le Gigabit Ethernet, car environ 70 % des systèmes de câblage horizontal installés sont de catégorie 5. Ce marché connaît une croissance annuelle moyenne de 20 %.
Bien que les normes IEEE 802.3zy et 802.3ab aient pour objectif de garantir le fonctionnement du Gigabit Ethernet sur l'infrastructure de câblage existante, leur élaboration est plus simple que leur mise en œuvre. Les utilisateurs de systèmes sont confrontés à la dure réalité : la mise en œuvre dépend en fin de compte d'eux. Le choix des composants, et notamment des connecteurs et des terminaisons, jouera un rôle déterminant dans la réussite du déploiement du Gigabit Ethernet.


Avec le déploiement futur du Fast Ethernet sur les postes de travail, le Gigabit Ethernet sera initialement déployé au niveau du réseau dorsal, c'est-à-dire pour les interconnexions haut débit entre groupes de travail, serveurs ou réseaux informatiques hautes performances. Les applications dorsales fonctionneront sur fibre optique. Bien que la transmission à 1 000 Mbits/s sur fibre présente certains défis, le processus restera relativement simple.
En revanche, la mise en œuvre d'une bande passante gigabit sur les postes de travail via un câblage horizontal UTP de catégorie 5 est une tout autre affaire. Elle nécessitera assurément une analyse approfondie des performances de l'infrastructure de câblage globale, et plus particulièrement des composants de connexion.

Gigabit Ethernet sur câble à paires torsadées :
le Gigabit Ethernet atteint 1 000 Mbits/s en utilisant les quatre paires d'un câble de catégorie 5. Chaque paire gère 250 Mbits/s simultanément grâce à un schéma de transmission bidirectionnel (transmission bidirectionnelle complète). Les performances des composants de connexion étant essentielles dans un canal bidirectionnel complet, le choix du fabricant et des composants est crucial. Dans l'univers haut débit du Gigabit Ethernet, les éléments de connexion peuvent faire la différence entre une mise en œuvre réussie et un projet de recâblage majeur.

Les spécifications de la catégorie 5 ne définissant pas tous les paramètres électriques nécessaires à une prise en charge complète du 1000Base-T, d'autres composants et recommandations ont été développés pour optimiser les performances des liaisons et des canaux. Des valeurs de référence ont été établies pour caractériser le parc installé de câblage de catégorie 5 par rapport à ces paramètres. Les nouveaux paramètres de canal sont les suivants :
l'affaiblissement de retour (RL), qui quantifie la réflexion d'énergie due à une inadéquation d'impédance ;
la diaphonie à niveau égal à l'extrémité distante (ELFEXT), qui quantifie un signal indésirable couplé à un émetteur proche d'une paire d'extrémités distantes voisines, par rapport au signal reçu de cette même paire ; et la
diaphonie à niveau égal à l'extrémité distante par somme de puissance (PSELFEXT), qui calcule les signaux indésirables couplés à plusieurs émetteurs proches de l'extrémité distante d'une paire, par rapport au signal reçu sur cette même paire.
Bien que le parc installé serve de base à des spécifications industrielles génériques, il est indispensable de procéder à de nouveaux tests pour vérifier la compatibilité avec le 1000Base-T, car tous les canaux de catégorie 5 ne sont pas compatibles.

La figure 1 présente les paramètres proposés par TIA/EIA-568-A, suggérant des lignes directrices pour la catégorie 5 qui devraient prendre en charge les applications 1000Base-T.
graphique 1

'

 

Catégorie 5 améliorée :
Les normes proposées pour la catégorie 5e tiennent compte des progrès rapides réalisés dans le domaine du câblage et des composants. Elles deviendront la norme TIA pour les nouveaux projets de câbles UTP destinés aux applications 1000Base-T. Les canaux de catégorie 5e incluent le paramètre PSELFEXT mentionné précédemment, avec une immunité renforcée aux interférences quasi extrêmes (NEXT) et des limites plus strictes sur la dégradation du signal (RL) provenant de sources d'interférences multiples, dans les supports entièrement bidirectionnels tels que le 1000Base-T. Ils sont entièrement compatibles avec les versions précédentes des canaux de catégorie 5.


Paramètres de mesure :

Schéma de câblage.
La première condition pour une transmission réussie par liaison câblée est que la liaison soit connectée à chacun de ses points de connexion et de terminaison afin d'assurer la continuité de bout en bout pour chaque paire de fils. Il est essentiel, pour les câbles à paires torsadées, que cette continuité soit rigoureusement maintenue d'une extrémité à l'autre de la liaison. Ce qui permet aux paires torsadées de transmettre à haute fréquence avec une intégrité, une fidélité et une immunité aux interférences électromagnétiques optimales, c'est le torsadage précis du câblage et le maintien constant du rapport de torsion sur toute la longueur de la liaison.
Le contrôle du câblage permet de détecter et de signaler les défaillances de l'installation électrique ou les défauts de câblage, tels que :
• Incohérence de continuité
• Courts-circuits entre deux ou plusieurs conducteurs du câblage testé
• Paires croisées
• Paires inversées.

Le contrôle du câblage va au-delà d'un simple test de continuité qui vérifie que chaque broche du connecteur à une extrémité de la liaison est bien connectée à la broche correspondante à l'autre extrémité, et non à un autre conducteur. Une simple continuité entre les broches d'une extrémité du câble à l'autre est insuffisante pour la communication de données. De plus, le contrôle du câblage garantit le maintien d'un appariement correct des conducteurs.

Longueur :
La longueur d'une liaison peut être estimée en mesurant sa longueur électrique. Les techniciens de terrain mesurent cette « longueur électrique », qui se base sur le temps de propagation d'une impulsion électrique le long de la liaison. Le temps de propagation est le temps nécessaire à une impulsion électrique pour parcourir la liaison et revenir au testeur. Une liaison présentant un circuit ouvert renvoie le signal entrant vers le testeur. L'unité de test distante crée un circuit ouvert sur la paire de câbles lors de la mesure de sa longueur. Cette technique de mesure est appelée réflectométrie temporelle (TDR). La méthode de test TDR peut être comparée à une impulsion radar. Le testeur mesure le délai entre l'émission de cette impulsion et la détection de la réflexion.
Pour convertir une mesure de temps en une distance (la longueur de la liaison), il est nécessaire de connaître la vitesse de propagation du signal le long de la liaison. La vitesse nominale de propagation (VNP) exprime la vitesse à laquelle les signaux électriques se propagent dans le câble à la vitesse de la lumière dans le vide. En mesurant le temps nécessaire à un signal pour parcourir la longueur de la liaison et en connaissant la VNP du câble, on peut calculer la longueur électrique de la liaison. Puisque le signal a parcouru le câble de haut en bas (deux fois sa longueur), l'équation de la longueur est la suivante :


La vitesse de la lumière dans l'espace (ou le vide) est de 300 000 000 mètres par seconde, soit 0,3 mètre par nanoseconde. (Une nanoseconde [ns] équivaut à un milliardième de seconde.) Le NVP d'un câble UTP de catégorie 5 est d'environ 69 % lorsqu'un signal électrique se propage à environ 0,2 m/nanosect.

La mesure
de la longueur physique par voie électronique présente certaines difficultés :
• La vitesse de propagation des signaux électriques varie légèrement selon le segment de câble (même pour des câbles de même marque et modèle). Des différences de 5 à 8 % sont fréquentes.
• La forme d'une impulsion TDR se modifie considérablement lors de son aller-retour dans le câble ; il n'est donc pas toujours aisé de détecter avec précision le front montant de l'impulsion réfléchie et de mesurer le délai avec une extrême précision. Cela peut poser problème au testeur de câbles. La précision de la mesure de longueur est influencée par la capacité à détecter avec précision le front montant de l'impulsion réfléchie. La spécification relative à la précision de la mesure du temps de propagation doit tenir compte du savoir-faire de l'opérateur.
• Dans un câble à quatre paires, chaque paire possède un rapport de torsion différent afin d'améliorer la diaphonie. Les valeurs NVP, légèrement différentes, sont attribuées à chaque paire. Ces rapports de torsion différents impliquent également des longueurs de fils de cuivre différentes pour chaque paire.
La combinaison de ces facteurs explique principalement les légères différences de longueur observées pour les paires individuelles. Des différences de 2 à 4 % sont courantes.

Les critères de conformité
des installations électriques structurées stipulent que la liaison horizontale de bout en bout ne doit pas excéder 100 mètres (328 pieds). Cette liaison correspond à la goulotte définie dans le document TIA TSB-67. Lors de la mesure d'une goulotte, il convient d'utiliser les cordons de brassage et d'équipement côté utilisateur plutôt que ceux de l'appareil de test. Le document TIA TSB-67 définit également un modèle de liaison appelé liaison de base. La longueur maximale d'une liaison de base est de 90 mètres (295 pieds), auxquels s'ajoutent 4 mètres pour les cordons de brassage de l'équipement de test, soit un total de 94 mètres (308 pieds).
Compte tenu des limitations de précision des mesures de longueur électrique et du fait que la longueur n'est pas le paramètre critique, le BST-67 précise (paragraphe 6.3, page 10) : « La longueur physique de la liaison sert au calcul du délai, est communiquée et est utilisée pour déterminer la conformité. Le critère de conformité est basé sur la longueur maximale admissible de la liaison de base ou sur l'incertitude du NVP (Normalized Value Parameter) supérieure à 10 %. Les limites de conformité définies dans le BST-67 ajoutent 10 % aux spécifications de longueur de liaison afin de tenir compte des limitations de précision des mesures de longueur électrique, qui sont indépendantes de la volonté de l'opérateur. L'atténuation, en revanche, est probablement le paramètre de transmission le plus affecté par la longueur de liaison.
La spécification de précision définit le scénario le plus défavorable pour la mesure de longueur. Les performances typiques seront bien meilleures que cette valeur. » Cela signifie que si la mesure de longueur donne une valeur comprise entre 97,7 m (100 - 2,3) et 100 m, le test est considéré comme réussi. Une valeur inférieure à 97,7 m correspond à un échec.

Pertes d'insertion :
les signaux électriques transmis sur une liaison perdent une partie de leur énergie lors de leur propagation. Les pertes d'insertion mesurent cette perte. Leur mesure quantifie l'effet de la résistance de la liaison sur la transmission des signaux électriques. Les liaisons présentent des pertes d'insertion plus importantes pour les signaux de haute fréquence. Par conséquent, les pertes d'insertion sont mesurées au-dessus de la plage de fréquences applicable. Elles augmentent également de manière quasi linéaire avec la longueur de la liaison.
Les pertes d'insertion sont exprimées en décibels (dB). Le décibel est une expression logarithmique du rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée. Le tableau ci-dessous montre que l'échelle des décibels n'est pas linéaire.

tableau 2

Si la puissance reçue à l'extrémité de la liaison est réduite de moitié par rapport à la puissance d'émission du signal, la perte d'insertion est de -6 dB. L'affaiblissement d'insertion est toujours négatif. Si la moitié du signal est dissipée par la liaison, l'affaiblissement d'insertion de cette dernière est de 6 dB. De même, si 5 % de l'énergie transmise est perdue, l'affaiblissement d'insertion est de -6 dB. À l'extrémité distante de la liaison, l'affaiblissement d'insertion est de 26 dB. Cela signifie qu'une faible quantité d'énergie a été perdue lors de la transmission et que le signal arrivant à destination contient suffisamment d'énergie pour être correctement décodé par les circuits électroniques du récepteur.

mesure
, l'unité distante envoie le signal de test, qui parcourt la liaison testée et est modéré par l'unité principale. Des normes telles que la TIA/EIA TSB-67 définissent des formules pour calculer l'affaiblissement d'insertion admissible d'une liaison installée, pour la liaison de base et la liaison de chemin. La TSB-67 publie un tableau des valeurs admissibles pour la liaison de base et la liaison de chemin. Ces tableaux définissent les valeurs d'affaiblissement d'insertion admissibles à 20 °C. Les pertes d'insertion augmentent avec la température : généralement de 1,5 % par degré Celsius pour un câble de catégorie 3 et de 0,4 % par degré Celsius pour les câbles de catégories 4 et 5. De plus, les pertes d'insertion de la liaison augmentent de 2 à 3 % si le câblage est installé dans une gaine métallique, mais le bulletin de service technique 67 (TSB-67) ne prévoit aucune marge particulière pour cet effet. L'instrument de test sur le terrain identifiera les pertes d'insertion maximales pour chaque paire de fils d'une liaison installée et indiquera si le test est réussi ou non en comparant cette valeur aux valeurs de pertes d'insertion acceptables. Pour chaque paire de fils, il indiquera :
si la liaison est réussie, l'instrument de test indiquera :
• les pertes d'insertion modérées les plus élevées à la fréquence considérée
 ; • la fréquence des pertes d'insertion maximales
 ; • la limite du test à cette fréquence.
Si le test est non réussi, l'instrument de test indiquera :
• les pertes d'insertion modérées auxquelles la défaillance se produit
 ; • la fréquence à laquelle la défaillance se produit ;
• la limite du test à cette fréquence.

La

diaphonie (ou NEXT) mesure le couplage du signal entre deux paires de conducteurs au sein d'un câble UTP/FTP. Elle constitue un facteur critique de performance de transmission pour les liaisons UTP/FTP.
Son effet est très similaire à celui d'une ligne de transmission bruitée : le récepteur ne peut distinguer le signal utile des composantes parasites induites par la diaphonie.

Le
testeur de câble émet un signal sur une paire de conducteurs de la liaison et mesure l'amplitude du signal généré sur l'autre paire (la paire perturbée) en raison de la diaphonie. Cette
diaphonie est ainsi nommée car elle est induite sur la paire perturbée au point de terminaison du câble, à partir de l'endroit où le signal perturbateur est émis.

image1

Cette mesure doit être répétée pour chaque combinaison de paires et pour toutes les fréquences d'intérêt.
La diaphonie est exprimée en décibels (dB), la même unité que celle utilisée pour exprimer l'atténuation. Cependant, une différence importante existe : lors des tests d'atténuation, on privilégie les valeurs de dB les plus faibles possibles, tandis que pour la mesure de la diaphonie, on recherche les valeurs de dB les plus élevées possibles.
Puisque la diaphonie doit être minimale, le signal détecté sur la paire perturbée doit être très faible comparé au signal injecté dans la paire perturbatrice. Le rapport NEXT doit donc être aussi faible que possible, et bien inférieur à un. Le logarithme d'un tel rapport donne un grand nombre négatif. Par exemple : un signal de 1 volt est transmis sur une paire de fils. On sait également que le signal perturbé par la diaphonie sur la liaison est atténué par le testeur à 1 mV, soit 0,001 V. Le rapport de diaphonie entre ces signaux est de 0,001, et la valeur en dB résultante est de -60. En pratique, le rapport NEXT entre ces deux paires de fils est de 60 dB. Si, en revanche, le signal perturbé avait été atténué à 8 mV, le rapport aurait été de 0,008, et la valeur aurait été de -42 dB.
Résultats des tests NEXT : La norme TSB-67 définit les formules de calcul de la perte NEXT admissible pour chaque câble (chemin et liaison de base) sur la plage de fréquences. L’instrument de test peut indiquer le résultat du test de deux manières : (1) la marge NEXT dans le pire des cas ou (2) la valeur NEXT dans le pire des cas. La marge NEXT est définie comme la différence entre la valeur modérée et la limite de réussite/échec applicable.
La mesure de la liaison TIA Essential Element doit fournir une mesure NEXT minimale de 60 dB à 1 MHz, tandis que la limite de réussite/échec à 100 MHz est de 29,3 dB.

Délai de propagation :

L’impact des valeurs d’impédance caractéristique incorrectes est mesuré et représenté avec précision par la perte de retour.
La perte de retour (RL) mesure toutes les réflexions causées par les désadaptations d’impédance le long de la liaison et est exprimée en décibels (dB).
La perte de retour est particulièrement importante dans les applications Gigabit Ethernet.
Les valeurs d'impédance aux extrémités de la liaison doivent correspondre à l'impédance caractéristique de celle-ci. Une bonne adéquation entre l'impédance caractéristique et la résistance de terminaison de l'équipement assure un transfert de puissance optimal et minimise les réflexions. La mesure de l'affaiblissement de retour varie considérablement avec la fréquence. Cet affaiblissement est dû, entre autres, aux faibles variations de l'impédance caractéristique le long du câble. L'affaiblissement de retour structurel (SRL) caractérise l'uniformité de la construction du câble. Le SRL est mesuré et contrôlé lors de sa fabrication. Une autre source d'affaiblissement est liée aux réflexions au sein de la liaison, principalement au niveau des connecteurs. L'impédance caractéristique des liaisons tend à varier, avec des valeurs plus élevées aux basses fréquences. Ces variations se produisent surtout au niveau des connecteurs, mais peuvent également apparaître dans le câble lorsque les variations d'impédance caractéristique sont importantes. L'impact principal de l'affaiblissement de retour n'est pas la perte de puissance du signal, mais l'introduction de gigue.

Le

comité de normalisation IEEE 802.3 a développé une version d'Ethernet à 1 Gbit/s, appelée 1000BASE-T, pour 100 m de câble cuivre à paires torsadées.
On estime que, dans la plupart des cas, les performances du câblage de catégorie 5 actuellement installé seront satisfaisantes pour le 1000BASE-T. Certains testeurs sont disponibles sur le marché, mais ils n'ont jamais été conçus pour mesurer la diaphonie à l'extrémité distante (ELFEXT) ; leur niveau de bruit est insuffisant. Parmi les testeurs de nouvelle génération, on trouve : Agilent Wirescope 350, Chiripa DSP-4000, Microtest Omniscanner et Wavetek LT8600.
La diaphonie à l'extrémité distante (FEXT) mesure le couplage de signe d'une paire de fils à une paire adjacente. Contrairement à la diaphonie à l'extrémité distante (NEXT), le signe de la diaphonie est atténué à l'extrémité distante de la liaison.
L'atténuation de la FEXT consiste à appliquer un signal de test à une paire de fils à une extrémité de la liaison et à mesurer la réponse sur une autre paire de fils à l'autre extrémité. Le signe de la diaphonie doit être aussi faible que possible et, par conséquent, l'atténuation doit être aussi élevée que possible, si possible.
image2 



La diaphonie à l'extrémité distante (FEXT)
est donc simplement le rapport entre l'amplitude du signal mesurée à l'extrémité distante de la liaison et l'amplitude du signal appliqué à l'extrémité locale sur une paire de fils différente.
La perte ELFEXT est simplement le rapport calculé entre une perte FEXT modérée et une atténuation modérée ; il s'agit donc d'un type de rapport d'atténuation à diaphonie (ACR), ou d'une indication du rapport signal sur bruit (SNR). L'ACR est le rapport calculé entre la perte NEXT et une atténuation modérée. La norme 1000BASE-T transporte des signaux bidirectionnels sur les quatre paires de fils ; la perte ELFEXT est donc importante en tant que paramètre de transmission générique.

de somme de puissance
sont calculées et sont souvent (mais pas toujours) spécifiées dans les réseaux locaux (LAN) où plusieurs paires de fils transportent un signal dans une même direction. C'est le cas pour l'Ethernet 1 Gbit/s, mais pas pour les normes 10BASE-T et 100BASE-TX.
Seules deux paires sont utilisées pour ces dernières : une pour l'émission et l'autre pour la réception.
En principe,
le rapport signal/bruit (SNR) le plus important pour les technologies 10BASE-T et 100BASE-TX est déterminé par le courant de retour (NEXT ACR), qui est la différence entre les signaux transmis dans les deux sens. Le courant de retour (ELFEXT) est négligeable pour ces technologies.
image3 

 

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L'Ethernet Gigabit utilise les quatre paires de fils, divisant le débit de 1 000 Mbits/s en quatre paquets de 250 Mbits/s, les acheminant sur le câble, puis les réassemblant à l'extrémité de la liaison. Il est donc très utile que les paquets arrivent simultanément.

testeur mesure le temps de propagation pour calculer la longueur de la liaison, comme expliqué dans la section consacrée à la longueur.
Si tous les signaux sont émis simultanément, la paire présentant le moins de coude transmettra le signal plus rapidement que les autres.
Une caractéristique qui suscite un intérêt croissant est la différence de temps de propagation pour chaque paire de fils. Cette mesure est appelée délai oblique.
Pour ce faire, il est impératif que la relation temporelle soit maintenue d'une extrémité à l'autre de la liaison. Les paquets doivent se déplacer à une vitesse approximativement égale à celle à laquelle ils ont été émis.
La mesure du délai oblique
consiste à calculer le temps de propagation. On sélectionne d'abord la paire la plus rapide ; dans cet exemple, il s'agit de la paire marron. Ceci est le marquage 0ns, puis nous regardons la paire bleue, il y a une différence de 9ns (99ns-90ns), donc cela a une pente de retard de 9ns et ainsi de suite.

image4


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CANAL
Le chemin de câbles représente le trajet de transmission de bout en bout entre deux points auxquels sont connectés les équipements d'une plateforme spécifique. Ce chemin de câbles comprend :
1. Câble du poste de travail
 ; 2. Prise/connecteur de télécommunications
 ; 3. Câble de transition (optionnel) ;
4. Point de consolidation ou de transmission près de la zone de travail (optionnel) ;
5. Câble horizontal
  6. Deux interconnexions dans la salle des télécommunications ;
7. Cordon d'alimentation des équipements dans la salle des télécommunications
 ; 8. Exigences de performance de transmission pour le chemin de câbles.

graphique 2 

 

 

Exigences de performance de transmission du canal :

tableau 4'

 

LIAISON DE BASE (Liaison principale)

La liaison principale est un élément constant du câblage d'une structure. Elle se compose de :
1. Un câble reliant l'analyseur de terrain à la connexion distante
 ; 2. Une connexion à chaque extrémité
 ; 3. Un câble horizontal
 ; 4. Un câble reliant l'analyseur de terrain principal à la connexion locale.


graphique 3

 

 


Exigences de performance de transmission sur la liaison fondamentale :

tableau 3

 

 

Liaison permanente
 : Le terme « liaison permanente » était auparavant utilisé dans les normes ISO/IEC 11801 et EN 50173. Dans la norme ANSI/TIA/EIA 568-UN, il correspond au test d’installation des liaisons en mode liaison de base. Aux États-Unis, le mode liaison de base sera progressivement remplacé par la liaison permanente. Cette dernière sera intégrée à la nouvelle norme ANSI/TIA/EIA 568-B.


graphique 4