Les supports de transmission

#Niedercorn LT « la Briquerie » 57100 THIONVILLE Les supports de transmission & page 1/8
Transmission de donnée
Les supports de transmission
Mise en situation.
Les supports de transmissions permettent d’interconnecter les équipements actifs d’un réseau. Le choix des
supports dépend de la distance à couvrir mais aussi de leur immunité aux parasites.
Leur choix dépend, en fait du système de câblage envisagé. Nous nous intéressons ici qu’aux supports
concernant les réseaux numériques de transmission de données.
Le câble à paires torsadées.
C'est le support de transmission le plus simple, donc le moins cher. Il est constitué de paires de fils électriques
(généralement 4 paires). La paire torsadée constitue actuellement le support privilégié des réseaux locaux.
Il nous vient du monde de la téléphonie. Les fils de cuivre ou d'aluminium des différentes paires sont isolés les
uns des autres par du plastique et enfermés dans un câble. Chaque paire est également torsadée sur elle même,
ceci afin d'éviter les phénomènes de diaphonie (interférence entre conducteurs).
Propriétés communes des câblages à base de paires torsadées
Débit relativement important : de 10 à plus de quelques centaines
de Mbps sur de courtes distances.
Distance maximale entre le concentrateur et le nud : 100 mètres
dans le cas d'un réseau Ethernet.
Pose très facile
Coût : le moins cher du marché (< 5 F/m)
Perturbation électromagnétique possible (un blindage permettra de palier à ce problème)
Connectique RJ45
Liaisons Point à Point uniquement.
Caractéristiques électriques du câble.
Les différentes caractéristiques d'un type de câble à paires torsadées sont :
L’impédance : Les valeurs courantes sont 100 Ohms (câble téléphonique et réseau), 120 Ohms
(recommandé par France Télécom) et 150 Ohms (pour Token Ring).
La fréquence (en HZ) : Cette valeur est a rapprocher du débit, par exemple un câble 100 Mhz utilisé
dans le cadre d'un réseau local Ethernet permettra des débits théoriques de 100 Mbits/sec.
le nombre de brins : on distingue le câble multibrins destinés aux câbles courts (cordons), souple mais
subissant une atténuation du signal plus élevé, du câble monobrin plus rigide, d'atténuation plus faible,
qui est destiné à relier armoire de brassage et prises murales par exemple.
le diamètre du fil : de 0,5 à 0,9 mm. Plus le diamètre du fil est important, plus les distances de
transmission pourront être importantes.
La gigue de phase doit être inférieure à 15 ns.
L’atténuation : Sur un câble de bonne qualité l'atténuation varie de 50 à 40 dB/km. Une perte de 11,5 dB
correspond dans ce type de câble à une distance de 165 à 230 m donc bien supérieure à 100 m.
Diaphonie : c'est le couplage inductif ou capacitif entre paire émission et paire réception.
Elle doit être 34,5 dB à 5 Mhz et 30dB à10 MHz. Elle dépend du nombre de paires utilisées dans les
câbles
le blindage : Il permet l'atténuation des perturbations électromagnétiques.
oUTP Unshielded Twisted Pair : Paire torsadée non blindée, c'est le plus généralement utilisé à
cause de son faible coût
oSTP ou SUTP Screened Unshielded Twisted Pair : Paire torsadée à blindage global, offrant une
meilleure protection contre les parasites électromagnétiques.

#Niedercorn LT « la Briquerie » 57100 THIONVILLE Les supports de transmission & page 2/8
oFTP Foiled Twisted Pair : Paire écrantée, c'est à dire protégée par un écran constitué par une
mince feuille d'aluminium
oSFTP Screened Foiled Twisted Pair : le « must »
Remarque : Un câble blindé ou écranté devra être relié à une terre informatique, dans le cas contraire l'écran
peut faire antenne et générer un surcroît de parasites.
Afin de simplifier le choix du câble mais aussi des équipements de connexion, on utilise un classement en
catégories pour l’ensemble des éléments du câblage.
Les différents types de câblage sont classés par l'EIA/TIA (Electronic Industries Association / Telephony
Industries Association) en 5 catégories. A l'heure actuelle, la catégorie 5e s'impose !
Catégorie Domaine d'application Taux de transfert maxi.
1Télécommunications
2Low Speed Lan
3Lan 10 Base T par exemple 10 ou 16 Mbits/sec
4Lan Token Ring par exemple 16 ou 20 Mbits/sec
5 ou 5e 100 baseT, FDDI 100 Mbits/sec
Une sixième catégorie est disponible pour les réseaux dont le débit est compris entre 300 et 600 Mbits/sec.
Le câble coaxial.
Les câbles coaxiaux ne sont utilisés dans le domaine des réseaux que dans le cas de l’Ethernet 10B2.
Propriétés communes aux câbles coaxiaux
Débit relativement important : 200 m à 10 Mbps
bouchon ou terminateur 50 Ohms à chaque extrémité.
Pose relativement facile moyennant quelques précautions (rayon
de courbure minimum de 5 cm).
Coût : bon marché (inférieur à 5 F/m).
Bonne protection contre les perturbations électromagnétiques, néanmoins cette protection est
comparable à celle obtenue avec les paires torsadées. Par contre le câble coaxial produit beaucoup
moins d'interférences sur les autres câbles que les paires torsadées.
Toute rupture dans le câblage empêche tout transfert de données entre toutes les machines du segment.
Câble RG 58 C/U Impédance (Ω)50
Capacitance* (pF/m) 101
Ø extérieur (mm) 4.95
Diélectrique: Nature
Ø (mm) Pe 2.95
Tresses: Nature
Nombre CuE 1
Gaine extérieure nature PCV
Masse (Kg/Km) 45
Affaiblissement moyen (dB/100m): à 10MHz
à 200MHz
à 400MHz
4.5
23
36
Câble RG 62 A/U Impédance (Ω)93
Capacitance (pF/m) 45
Ø extérieur (mm) 6.15
Diélectrique: Nature
Ø (mm) J+Pe 3.71
Tresses: Nature
Nombre CuR 1
Gaine extérieure nature PCV
Masse (Kg/Km) 157
Affaiblissement moyen (dB/100m): à 10MHz
à 200MHz
à 400MHz
3.2
14
22

#Niedercorn LT « la Briquerie » 57100 THIONVILLE Les supports de transmission & page 3/8
Les éléments d’un câblage Ethernet fin (thinnet) sont les suivants :
des prolongateurs BNC,
des connecteurs BNC en T,
des bouchons de terminaison BNC.
La fibre optique.
Les fibres optiques sont issues d'une technologie relativement récente (les premiers essais datent de 1972). Le
principe des fibres optiques est celui de la propagation de la lumière dans un milieu protégé assurant un
minimum d'atténuation.
Son immunité aux perturbations électromagnétiques et ses caractéristiques de transmission du signal en font le
support idéal des transmissions haut débit pour les liaisons inter bâtiments.
Une fibre optique est composée de substances (en silice, quartz fondu ou plastique) d'indices de réfraction
différents :
Le cur dans lequel se les ondes propagent
(diamètre 10, 50 ou 62,5 microns).
La gaine, en général, dans les mêmes
matériaux que le cur mais avec des additifs -
qui confine les ondes optiques dans le cur.
Le revêtement de protection, généralement en plastique, qui assure la protection mécanique de la fibre.
Une fibre optique est basée sur le principe de la réflexion totale d'une onde
lumineuse, dans le milieu diélectrique de la fibre. Le cur confine la plus
grande partie de l'énergie lumineuse transportée tandis que la gaine,
d'indice plus faible, se charge de réfléchir le rayon circulant dans le cur.
Le phénomène de réflexion totale permet aux rayons d'incidence ad hoc de
se propager à l'intérieur du noyau ; à chaque réflexion, il n'y a aucune perte
de puissance. Les caractéristiques de vitesse de propagation du signal dans
la fibre sont encore améliorées lorsque le noyau est si étroit qu'il n'y a
qu'un angle de propagation de la lumière possible.
Les fibres sont, ensuite, assemblées en câbles regroupant plusieurs fibres (de 2 à 40 fibres par câble). Cet
assemblage peut se faire en :
"structure serrée" (gaine plastique appliquée directement sur la fibre) utilisée pour les cordons de
brassage ou les câblage à l'intérieur d'un bâtiment. Une gaine plastique est appliquée directement sur la
gaine optique. Ce type de structure renforce mécaniquement la fibre, et lui apporte la souplesse
nécessaire à la réalisation des cordons de brassage ou des câbles à l'intérieur des immeubles.
"structure libre" (plusieurs fibres placées à l'intérieur d'un tube) utilisée pour les liaisons inter
bâtiments. Les différents types de fibres peuvent être fournis avec des gaines spécifiques pour l'emploi à
l'extérieur, dans des milieux chimiquement perturbés, et avec des armures anti-rongeurs.
Contrairement aux câble cuivre, la transmission du signal dans une fibre optique est unidirectionnelle (le signal
ne va que dans un seul sens), toute liaison sera donc composée de 2 fibres, une pour chaque sens.

#Niedercorn LT « la Briquerie » 57100 THIONVILLE Les supports de transmission & page 4/8
La distinction entre fibre monomode et multimode concerne les modes de propagation de la lumière dans la
fibre, unique pour la fibre monomode (coeur de diamètre très petit, 10 microns environ), multiple pour la fibre
multimode. Dans le cas d'une fibre multimode, plusieurs longueurs d'onde lumineuse traverse la fibre, pour une
fibre monomode au contraire, une seule longueur d'onde est utilisée ce qui supprime les problèmes
d'interférences.
Avec une fibre monomode on augmente donc la distance maximale et le débit autorisé, mais également le prix.
Ce type de fibre est généralement réservé aux services télécom sur de longues distances. Au cours de ce
processus, il subit une réfraction. Mais si l'angle d'impact est supérieur à un angle limite défini par rapport à la
normale à l'interface, alors le rayon est réfléchi dans le verre. Ce phénomène s'appelle réflexion totale.
Les fibres multi modes
Ce sont des fibres dont la partie centrale (là où est guidée la lumière) a un diamètre grand devant la longueur
d’onde utilisée.
L’étude de la propagation peut donc se faire de façon simplifiée mais correcte par l’optique géométrique, c’est à
dire le calcul des trajectoires des rayons.
Fibres optiques à saut d’indice.
C’est le type de fibre le plus simple, directement issue des applications optiques traditionnelles. Dans cette
fibre, le cur est homogène et d’indice n1. Il est entouré d’une gaine optique d’indice n2 inférieur à n1. Ces
deux indices sont peu différents et sont dans un rapport de l’ordre de 1,5.
La gaine otique joue un rôle actif dans la propagation, et ne doit pas être confondue avec les revêtements de
protection déposés sur la fibre. D’après la loi de Descartes, un rayon lumineux injecté va rester guidé dans la
fibre (dans le cur) si son angle d'inclinaison reste inférieur à 0, donné par :
Le rayon est dans ce cas guidé par réflexion totale au niveau de l’interface cur gaine, sinon il est réfracté dans
la gaine. Ceci reste vrai si la fibre cesse d’être rectiligne, à condition que le rayon de courbure reste grand
devant son diamètre.
Du faites de leurs performances moyennes (100 MHz /km), elles ne sont utilisées que pour des distances
courtes. Malgré les faibles performances de ces fibres optiques, celle-ci sont les moins onéreuses.
Fibres optiques à gradient d’indice
L'indice de réfraction coeur/gaine présente une courbe parabolique avec un maximum au niveau de l'axe. Les
rayons lumineux suivent un parcours sinusoïdal. La bande passante est comprise entre 600 et 3000 MHz/km.
Les diamètres les plus fréquents sont 62.5µm et 50µm.
Leur coeur n’est plus homogène : la valeur de l’indice décroît depuis l’axe jusqu’à l’interface, suivant la loi :
où r est la distance à l’axe, D la différence relative d’indice, et a l’exposant de profil d’indice (proche de 2).
La gaine d’indice n2 n’intervient pas directement, mais élimine les rayons trop inclinés. L’ouverture numérique
est l’angle du cône des rayons transmis.

#Niedercorn LT « la Briquerie » 57100 THIONVILLE Les supports de transmission & page 5/8
L’avantage essentiel de ce type de fibre est de minimiser la dispersion du temps de propagation entre les
rayons, sans utiliser pour cela l’ouverture numérique trop faible.
Ce type de fibre optique est la plus utilisée pour des liaisons informatiques sur des distances moyennes.
Les fibres optiques monomodes
Un seul mode, appelé fondamental, se propage à l'intérieur de la fibre. La bande passante est supérieure à 10
GHz/km.
Le diamètre du coeur (9µm) et l'ouverture numérique sont si faibles que les rayons lumineux se propagent
parallèlement avec des temps de parcours égaux.
Ne subissant pas la dispersion intermodale, ce type de fibre est surtout utilisé pour des distances très longues.
La fenêtre optique
La fenêtre optique est la plage de longueurs d'ondes
utilisées. Cette plage est déterminée par le type de fibre
et sera choisie de manière à obtenir le moins
d'atténuation.
L'atténuation est due à la diffusion et à l'absorption des
matériaux utilisés et éventuellement aux mauvaises
conditions de pose (rayon de courbure).
On utilise 3 longueur d'ondes : 850, 1300 et1500 nm
(infra rouge).
Exprimée en décibels/km, elle est exprimée par un
rapport entre la puissance émise et la puissance reçue.
Affaiblissements caractéristiques des fibres optiques
Affaiblissement à 850nm Affaiblissement à 1300nm
Fibre 62.5µ 3.5dB/km 1.5dB/km
Fibre 50µ 2.7dB/km 1.0dB/km
Un affaiblissement de 3 dB correspond à une perte de 50 % du signal. Les longueurs d'onde généralement
utilisées dans les équipements correspondent aux longueurs d'onde 850nm et 1300nm.
Propriétés communes aux fibres optiques
Débit: supérieur à 10 Gigabits par seconde.
Point à point uniquement
Distance maximale : portée de quelques kilomètres en monomode et quelques dizaines de kilomètres en
multimode.
Pertes très faibles.
Pose délicate (matériau rigide, respect d'angles de courbures importants). Connexion de plus en plus
aisée grâce à l'utilisation de connecteurs préencollés et de pinces à sertir ou encore les fours à fusion.
Coût élevé de l’ordre de 10 à 100 F/mètre.
Insensibilité aux perturbations électromagnétiques, grande sécurité (écoutes clandestines très difficiles à
réaliser).
Convertisseurs optique-numérique sont encore d'une technologie coûteuse.
Utilisées dans des liaisons point à point généralement dans le câblage primaire.