Paire torsadée

Schéma d'une paire torsadée.

Quatre paires torsadées d’un câble réseau de type UTP.

Une paire torsadée est une ligne de transmission formée de deux fils conducteurs enroulés en hélice l’un autour de l’autre. Cette configuration a pour but de maintenir précisément la distance entre les fils et de diminuer la diaphonie.

Le maintien de la distance entre fils de paire permet de définir une impédance caractéristique de la paire, afin de supprimer les réflexions de signaux aux raccords et en bout de ligne. Les contraintes géométriques (épaisseur de l’isolant/diamètre du fil) maintiennent cette impédance autour de 100 ohms :

• 100 ohms pour les réseaux ethernet en étoile ;
• 150 ou bien 105 ohms pour les réseaux token ring ;
• 100 ou bien 120 ohms pour les réseaux de téléphonie ;
• 90 ohms pour les câbles USB.

Plus le nombre de torsades est important, plus la diaphonie est réduite. Le nombre de torsades moyen par mètre fait partie de la spécification du câble, mais chaque paire d’un câble est torsadée de manière légèrement différente pour éviter la diaphonie.

L’utilisation de la signalisation différentielle symétrique permet de réduire davantage les interférences.

Il est apparu en 1983 et est toujours utilisé de nos jours pour par exemple les connexions internet en réseau filaire.^{[réf. nécessaire]} Les paires torsadées ont été utilisées dans les câbles téléphoniques, y compris à longue distance, avec l'apparition du réseau téléphonique commuté (RTC), ou la gaine extérieure des câbles était en plomb, et l’isolant des fils en papier recouvrant une couche d’émail.

Les types de blindages

Les paires torsadées sont souvent blindées afin de limiter les interférences. Comme le blindage est fait de métal, celui-ci constitue également un référentiel de masse. Le blindage peut être appliqué individuellement aux paires ou à l’ensemble formé par celles-ci. Lorsque le blindage est appliqué à l’ensemble des paires, on parle d’écrantage.

Il existe plusieurs types de paires torsadées :

Paire torsadée non blindée 

Unshielded twisted pair (UTP) - dénomination officielle U/UTP. La paire torsadée non blindée n’est entourée d’aucun blindage protecteur.

Paire torsadée écrantée 

Foiled twisted pair (FTP) - dénomination officielle F/UTP. L'ensemble des paires torsadées a un blindage global assuré par une feuille d’aluminium. L’écran est disposé entre la gaine extérieure et les 4 paires torsadées. Les paires torsadées ne sont pas individuellement blindées.

Paire torsadée blindée 

Shielded twisted pair (STP) - dénomination officielle U/FTP. Chaque paire torsadée blindée est entourée d’un écran en aluminium de façon similaire à un câble coaxial.

Paire torsadée doublement écrantée 

Foiled foiled twisted pair (FFTP) - dénomination officielle F/FTP. Chaque paire torsadée est entourée d'une couche conductrice de blindage en aluminium. L'ensemble des paires torsadées a un écran collectif en aluminium.

Paire torsadée écrantée et blindée 

Shielded foiled twisted pair (SFTP) - dénomination officielle SF/UTP. Câble doté d’un double écran (feuille métallisée et tresse) commun à l’ensemble des paires. Les paires torsadées ne sont pas individuellement blindées contrairement à ce que le terme Shielded foiled twisted pair pourrait faire croire.

Paire torsadée doublement blindée 

Shielded shielded twisted pair (SSTP) - dénomination officielle S/FTP. Chacune des paires est blindée par un écran en aluminium, et en plus la gaine extérieure est blindée par une tresse en cuivre étamé. Le terme SSTP ne signifie pas Shielded shielded twisted pair puisque les paires ne sont pas individuellement blindées par une tresse.

Tableau récapitulatif avec les dénominations officielles (norme ISO/IEC 11801)

Le code avant le slash (la barre oblique) désigne le blindage pour le câble lui-même (l'ensemble des paires torsadées), alors que le code après le slash détermine le blindage des paires individuelles.

L'abréviation se décompose donc selon le schéma suivant :

TP = twisted pair paire torsadée

U = unshielded non blindé

F = foil shielding blindage par feuillard

S = braided shielding blindage par tresse

Les catégories de câbles

L’UTP est standardisé en diverses catégories d’intégrité du signal. Ces différentes catégories sont ratifiées par les autorités de normalisation américaines ANSI/TIA/EIA, Européennes CENELEC 50173, internationales ISO 11801, ou autres.. La norme française définissant le câblage structuré reprend la version européenne, et suite à la traduction s'appelle: NF/EN 50173-1.

Catégories 1 et 2 

La catégorie 1 et catégorie 2 n'ont jamais existé. La première normalisation EIA/TIA 568 de 1990 a repris le concept de "qualités de câbles" 1 et 2 utilisées par un distributeur, et a commencé la numération officielle à 3.

Catégorie 3 

La catégorie 3 est un type de câblage testé à 16 MHz. Ce type de câble de nos jours ne sert principalement plus qu’à la téléphonie sur le marché commercial, aussi bien pour les lignes analogiques que numériques (systèmes téléphoniques, par exemple : Norstar, etc.). Il est également utilisé pour les réseaux Ethernet (10 Mb/s). Ce type de câblage est en abandon depuis 2007 par les opérateurs au bénéfice de câbles de catégorie 5 ou supérieure, pour la transmission de la voix comme des données. Le code couleur est jaune, vert, rouge, noir. Dans les systèmes de xDSL on prend le vert et le rouge pour transmettre les données.^{[réf. souhaitée]}

Catégorie 4 

La catégorie 4 est un type de câblage testé à 20 MHz. Ce standard fut principalement utilisé pour les réseaux Token Ring à 16 Mbit/s ou les réseaux 10BASE-T^[1]. Il fut rapidement remplacé par les catégories 5 et 5e. Dans la norme ANSI/TIA/EIA-568B (2011), seule la catégorie 3 est décrite.

Catégorie 5 / Classe D 

L'ancienne catégorie 5 permet une bande passante de 100 MHz et une vitesse allant jusqu’à 100 Mbit/s. Ce standard permet l’utilisation du 100BASE-TX, ainsi que diverses applications de téléphonie ou de réseaux (Token ring, ATM). La catégorie 5 est obsolète et remplacée par la catégorie 5e. À noter que dans la norme ISO 11801, depuis la version 2000, a renommé la nouvelle catégorie 5e en catégorie 5, alors que la normalisation nord-américaine conserve le terme "5e".

Catégorie 5e / classe De 

La catégorie 5e (enhanced) peut permettre une quantité d'information allant jusqu’à 1 000 Mbit/s. C’est un type de câblage testé à 100 MHz (apparu dans la norme TIA/EIA-568B)^[2]. La norme est une adaptation de la catégorie 5, améliorée pour permettre le Gigabit Ethernet. Le type de blindage et l’appairage en longueur ne sont pas spécifiés)^[3]. Dans la norme ISO 11801, depuis 2000, cette catégorie est renommée catégorie 5 / Class D.

Catégorie 6 / classe E 

La catégorie 6 est un type de câblage testé jusqu'à 250 MHz. En théorie il devait permettre le 1000Base-TX, fonctionnant à 200 MHz en 2 x 2 paires simplex au lieu de 77 MHz en 4 paires full duplex. Ceci devait réduire les coûts de production des interfaces réseaux. Aucun fabricant n'a suivi et le 1000base-TX n'existe pas. Par contre, grâce à une moins forte résistance, le câble catégorie 6 reste avantageux par rapport au catégorie 5e pour l'utilisation de PoE où il permet des économies d'énergie.

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. Dans la norme internationale, le terme "6a" s'écrit "6_A")

Catégorie 7 / classe F 

La catégorie 7 est testée à 600 MHz^[4]. Elle permet l’acheminement d’un signal de télévision modulé en bande VHF ou UHF, mais pas dans une bande satellite (qui nécessite une bande passante de 2 200 MHz). La catégorie 7 ne reconnaît pas le connecteur RJ45 et à la place en reconnaît 3 autres. À cause de ce manque de compatibilité, la catégorie 7 est très peu utilisée.

Catégorie 7a / classe Fa 

La catégorie 7a est testée à 1 GHz et permet un débit allant jusqu'à 10 Gbit/s, tout comme les catégories 6a et 7. Par contre, le connecteur RJ45 n'est pas reconnu, créant les mêmes difficultés que la catégorie 7 pour connecter les équipements.

Notes et références

1. ↑ Test de catégorie des câbles, sur le site technologuepro.com, consulté le 27 avril 2013
2. ↑ http://discountcablesusa.com/ethernet-cables100.html
3. ↑ (en)TIA/EIA-568A Category 5 cables in low-voltage differential signaling (LVDS)[PDF].
4. ↑ Norme IEC 61076-3-104.

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