Encore Plus d'Économies avec un Câblage Écranté Blindé

LES COÛTS CACHÉS DES SYSTÈMES 6A U/UP

Bien que les systèmes de câblage cuivre U/UTP constituent depuis des années la norme de fait pour de nombreux marchés, les solutions blindées et entièrement écrantées ont fermement maintenu leurs positions dans d'autres domaines. Avec l'augmentation de la largeur de bande passante en transmission atteignant maintenant 10Gb/s, la longueur globale de canal autorisée par les standards pour la transmission à 10Gb/s a diminué dans les installations existantes de catégorie 6, tandis qu'augmentait le diamètre total de câble pour les systèmes de catégorie 6 augmentée (6A) U/UTP. Du point de vue des coûts d'installation des systèmes U/UTP, les calculs devraient logiquement tenir compte non seulement du câble et des composants mais aussi des chemins de câble et des espaces à travers lesquels le câble est acheminé.

Quelques précisions sur les Standards

Dans les transmissions à 10Gb/s, la diaphonie exogène, définie comme le bruit de câble à câble, constitue une source de perturbation significative dans un système. Si vous dénudez une portion de gaine d'un câble à paire torsadée, vous remarquez que chaque paire se distingue par un pas de torsade différent. Ces différences entre pas de torsade réduisent l'interférence produite par le bruit de couplage entre ces paires à l'intérieur de la gaine. Cependant, si plusieurs canaux de câble sont acheminés côte à côte, les paires de même couleur (par exemple bleu/blanc) présenteront le même pas de torsade que la même paire dans le câble adjacent. Aux fréquences les plus hautes, ces paires interférent entre elles à travers ce qu'on appelle la diaphonie exogène. Comme ce phénomène ne peut pas être vraiment modélisé et s'avère par conséquent impossible à neutraliser par des dispositifs de traitement des isgnaux dans les matériels actifs, il ne peut être atténué que par la conception du câble et de bonnes pratiques d'installation.

Un câble approuvé pour la transmission à 10Gb/s inclut jusqu'à 55 mètres de catégorie 6 (avec des techniques d'atténuation à l'installation), 100m de catégorie 6 augmentée U/UTP ou F/UTP (blindé) et 100m de S/FTP (entièrement écranté) catégorie 7/class F. Le câblage de catégorie 6 augmentée UTP a un diamètre total autorisé de 9,0mm (0,354"). Ce diamètre diffère de celui du câblage de catégorie 6, qui est de 6,35mm (0,250"). Entre les deux on trouve les catégories 7/class F et 6 augmentée F/UTP qui présentent respectivement des diamètres moyens de 8,38mm (0,330") et 6,73mm (0,265"). Bien que cela ne semble pas représenter une différence de diamètre notable, pour les grandes installations, cela se traduit cependant par une différence significative au niveau des chemins de câbles et des espaces concernés.

Pour assurer un débit de 10Gb/s sur 55m avec système catégorie 6, plusieurs méthodes permettant d'atténuer la diaphonie exogène sont spécifiées par les directives TIA TSB-155. Ces méthodes incluent la commutation sur cordons de brassage écrantés, le dégroupage des câbles dans les 15 premiers et derniers mètres du canal de câblage, la séparation des ports actifs (c'est-à-dire : ne permettre d'activer à 10Gb/s que les ports actifs) et d'autres méthodes. Ceci implique un travail et des dépenses matérielles supplémentaires pour atteindre la même performance en transmission que les systèmes de performances supérieures. Lorsque les canaux de catégorie 6 existent déjà, chaque canal de plus de 55m (180') dont la diaphonie exogène ne peut être atténuée devra être remplacé, ce qui augmente d'autant le coût total de propriété du système original.

Dans les standards TIA et ISO, les mesures de réduction de la diaphonie exogène sont essentiellement les mêmes et exigent le même temps de main-d'oeuvre. Dans de nombreux cas, les deux mesures nécessitent un changement de connecteurs, de panneaux de brassage et de champs d'interconnexion, ce qui alourdit les dépenses de main d'œuvre aussi bien que de matériaux. Il est important de noter que les câbles de catégorie 6A augmentée sont caractérisés par un diamètre plus important qui augmente la distance séparant les paires individuelles dans les autres câbles, ce qui réduit la diaphonie exogène. Les systèmes blindés (F/UTP) et entièrement écrantés (S/FTP) sont protégés de la diaphonie exogène par l'écran de protection du câble. La catégorie 7/classe F, présente la performance la plus élevée et le coût de propriété le plus bas. Elle ne nécessite pas de coûteuses mesures de réduction de la diaphonie exogène et permet de bénéficier d'un cycle de vie plus long par sa capacité à supporter les applications au-delà de 10Gb/s. Certaines sociétés préfèrent malgré tout conserver leurs installations existantes de catégorie 6 ou utiliser des systèmes non écrantés. Pour évaluer efficacement les divers systèmes, une analyse du coût total de propriété devra être effectuée pour déterminer les dépenses complémentaires, non seulement de la main-d’œuvre, mais aussi de préparation des chemins de câbles et des espaces. En particulier, les systèmes U/UTP, F/UTP et S/FTP seront examinés en tenant compte des chemins de câbles et des espaces.

Taux d'utilisation

Le taux d'utilisation correspond au volume de câble qui peut être installé sur un chemin de câble ou dans un espace donné. Pour préserver les garanties des matériaux pare-feu et réduire les effets de la diaphonie exogène, ces proportions doivent être maintenues conformément aux standards. Pour des câbles de plus grands diamètres comme ceux utilisés dans les projets basés sur la catégorie 6 augmentée U/UTP, le nombre de câbles logeables dans un espace défini diminuera et dans de nombreux cas, il sera nécessaire de prévoir des chemins de câble et des espaces plus larges. Dans certains cas régis par des réglementations exigeant le passage des câbles sous conduites, ceci peut augmenter de façon significative les coûts d'installation initiale et de modification ultérieure de l'installation. Pour les zones des cloisons de bureaux sur lesquelles des chemins de câbles doivent être posés, des conduites de dimensions plus importantes seront nécessaires pour les systèmes 6A UTP plus récents.

Le tableau ci-dessous indique les câlibres standard et section des conduits.

Calibre Standard	Diamètre Interne (pouces)	Section (pouces²)	Metric Designator	Diamètre Interne (mm)	Section (mm²)
Dimensions SAE			Dimensions Métriques
1/2	0.62	0.30	16	15.7	193
3/4	0.82	0.53	21	20.8	340
1	1.05	0.86	27	26.7	560
1 1/2	1.61	2.04	41	40.9	1313
2	2.07	3.36	53	52.6	2172
2 1/2	2.47	4.79	63	62.7	3086
3	3.07	7.38	78	80	5024
3 1/2	3.55	9.90	91	90.2	6387
4	4.04	12.72	103	102.4	8231

Tableau 1: Calibres et Sections Standard des Conduits du commerce

Le calibre standard est exprimé en pouces ou en millimètres. La section est le diamètre intérieur disponible pour le passage du câble. Lors du câblage initial, il est recommandé d'adopter un taux d'utilisation de 40 % afin de laisser l'espace nécessaire au passage ultérieur de câbles supplémentaires. La formule de calcul du taux d'utilisation est la suivante.

Taux d'utilisation = (# câbles) x section du câble
section intérieure du conduit

Surface de section de câble = (Ø/2)2 x 3.14 et Ø = diamètre extérieur du câble
Surface de la section intérieure du conduite = (Ø/2)2 où Ø = diamètre intérieur du conduit

Les coudes des conduits affectent leur capacité c'est à dire le nombre de câbles qu'ils peuvent accepter. Ils doivent par conséquent être pris en compte. Un facteur de réduction de 15 % devra être introduit pour chacun des coudes pour s'assurer que la tension de traction ne soit pas significativement affectée. Par conséquent un segment de conduit utilisée à 40 % et comportant 3 coudes présentera une capacité limitée déterminée ainsi par calcul :

100%-15%-15%-15%= 55% ; 40% d'utilisation x 55% de capacité = 22% de taux d’utilisation disponible

Utilisant un câlibre Standard de 3/4 (Référence métrique 21) pour cet exemple de conduit, 2 câbles de catégorie 6 UTP d'un diamètre typique de 6,35mm (0,25 pouces) pourraient être placés dans le conduit. Un câble de catégorie 6A U/UTP, d'un diamètre de 9,0 mm (0,35 pouces) restreindrait la capacité d'utilisation du conduit à un seul câble.

Un segment de conduit de 3/4 EMT d'une longueur moyenne de 50 pieds (15.2m) incluant les coûts de main-d'œuvre, le perçage de la menuiserie, 3 coudes, au prix moyen de 35 € de l'heure, devrait coûter de l'ordre de 934 €. Cette évaluation est basée sur le barème du « Craftsman National Estimator ». Pour loger deux câbles de catégorie 6A U/UTP de diamètres supérieurs, le Câlibre Standard du conduit devra passer à 25 mm (1.0 pouce). Le coût de la main d'œuvre et des matériaux pour un câlibre standard de 25 mm (1,0 pouce) est de 1192 € pour le même segment de conduite de 15,2m (50 pieds). L'augmentation du diamètre du conduit et du coût de main d'œuvre n'est pas nécessaire pour la catégorie 6 augmentée F/UTP. Ces chiffres d'incluent pas le câblage ou la connectivité, mais le conduit seul. En résumé, pour chaque poste de travail, un coût supplémentaire de 258 € est nécessaire pour supporter l'accroissement des diamètres supérieurs des câbles de catégorie 6A U/UTP dans les chemins de câble. Un réseau moyen comporte 1000 points de branchement, augmentant les coûts de construction de 258 000 €, encore une fois à l'exclusion du câblage et de la connectivité.

En incluant le câblage et les matériaux de connectivité pour les mêmes segments de 15,2m (50 pieds) (sur la base de deux points de raccordement par poste de travail, un prix moyen de câble de LSOH, au prix de détail) le tableau suivant montre les économies réalisées sur la base d'un réseau de 1000 liens comportant deux points de raccordement par poste de travail. Le prix du canal inclut le panneau de brassage, prise du poste de travail, la main-d'oeuvre d'installation/câblage final et un cordon de brassage de 3 mètres à chaque extrémité.

	Installation Câblage/ Connectivité	Installation Conduit	Total Par Canal	Total pour 1000 prises
Catégorie 6A U/UTP	245 €	998 €	1243 €	1 243 000 €
Catégorie 6A F/UTP	296 €	767 €	1063 €	1 063 000 €
Catégorie 7/Classe F	382 €	998 €	1380 €	1 380 000 €

Tableau 2: Canaux 15,2m (50 pieds)

Il apparaît clairement que les chemins de câbles et les espaces constituent une composante significative du coût global de l'infrastructure. La catégorie 6A F/UTP permet une économie de 180 000 € sur le coût d'un projet par rapport à son homologue U/UTP. Il convient de consulter les réglementations locales pour les directives spécifiques à respecter. L'estimation du coût global risque de varier du fait de la différence de prix entre câble LSOH et PVC, ce différentiel affectant l'ensemble des canaux, à l'exclusion des chemins de câbles. Il apparaît aussi clairement que la catégorie 7/classe F est approximativement égale à celle de catégorie 6A lorsque l'on prend en compte les chemins de câble. Cependant les systèmes de catégorie 7/classe F fournissent une possibilité de mise à niveau applicative au-delà de 10Gb/s.

Dans les parties où l'on n'utilise pas de conduit et pour lesquelles les chemins de câbles sont constitués de chemins de câbles, de rack avec échelles et-ou de crochets de suspension, la même proportion d'espace supplémentaire dans les chemins de câble devra être prise en compte dans les coûts de l'installation complète.

Il est généralement recommandé d'avoir un taux d'utilisation du chemin de câble de 50 % et de choisir la taille du rack échelle sur la base du diamètre et du poids du câble, dont les spécifications varient selon le fabricant. Les mêmes recommandations s'appliquent aux crochets de suspension. Au-delà des espaces du site d'installation, il peut s'avérer nécessaire d'augmenter également la capacité de gestion des câblages existants dans les racks ou dans les baies.

Un autre avantage des systèmes de catégorie 7/classe F tels que TERA de Siemon ® est la capacité d'exécuter des applications multiples sur le même canal, généralement appelée « partage de câble » ou « cable sharing « . Deux canaux TERA peuvent permettre une application ultra-rapide à 4 paires et toute combinaison d'applications sur 1 et 2 paires du diagramme ci-dessous. Le partage du câble est facilité par des cordons de brassage de 1 et 2 paires (ne pas confondre avec les paires dédoublées derrière le plastron dans des prises séparées). Cette possibilité permet d'optimiser encore davantage l'espace dans le chemin de câbles en combinant de multiples applications sur un unique câble à 4 paires, éliminant de ce fait la nécessité d'installer un câbles à 4 paires pour chacune des applications.

Remarque concernant la mise à la masse

Applications Gigabit (4-Paires)	Applications 10/100 (2-paires)	Applications 1-Paire
PC Gigabit	Station de travail	Téléphone (vocal analogique)
Port Commutation Gigabit	Serveur d’impression	Caméra Vidéo (CCTV)
	Point d’accès sans fil
	Téléphonie VoIP
	Imprimante Réseau
	IP Camera
	Supervision Téléphone
	Port Blade Server
	Network Jack/Intelli jack

Tableau 3 : Applications et utilisation des paires

Bien que les économies de coût présentées par un système blindé ou totalement écranté puissent être significatives, la perspective d'installer un système qui nécessiterait des mesures additionnelles de mise à la masse peut poser un certain nombre de problèmes sur les marchés où les câbles U/UTP constituent le média utilisé en priorité. Du temps des câblages IBM Type-1, de nombreux systèmes n'étaient pas reliés à la terre, incorrectement reliés ou reliés en différents points d'un réseau. Aujourd'hui, les interrogations de jadis concernant les problèmes de mise à la masse ont été élucidées. Des connecteurs plus récents écrantés et blindés permettent un raccordement automatique de l'écran du câble en son extrémité, sans intervention complémentaire. Les connecteurs sont alors enclipsés dans un panneau de brassage où une barre de mise à la masse assure la connection avec la cage du connecteur avec le panneau de brassage. L'arrière du panneau de brassage ne comporte qu'une simple borne de raccordement à la masse reliée au bornier de mise à la masse de la baie Bornier qui devrait être présent dans tous les cas car le rack ou la baie étant des éléments métalliques ils doivent être raccordés à la terre.

La plupart des matériels actifs récents exigent à la fois des masses de châssis et électriques. Le rack ou la baie, le panneau de brassage et les autres composants doivent également être reliés à une connexion de masse.

Aujourd'hui, des standards (ANSI-J-STD-607 A) existent pour la mise à la masse, et les nouveaux composants de connectivité assurant automatiquement la connexion à la masse de sorties multiples en un seul point, les coûts et la complexité de connexion de ces systèmes à la masse sont ainsi considérablement réduits.

Les systèmes blindés et écrantés ne sont pas aussi exceptionnels qu'on pourrait le penser. Il suffit de regarder de plus près les circuits électroniques actifs courants pour s'apercevoir qu'ils sont protégés par un écran. La présence de l'écran qui protège chaque port d'un commutateur, d'un routeur ou d'une carte d'interface réseau s'explique par le fait que constructeurs de dispositifs électroniques actifs savent depuis des années que la mise à la terre réduit la complexité et les problèmes liés au bruit dans les composants. Les réticences du passé ne sont donc plus justifiées.

Résumé

Indépendamment du taux horaire de votre main-d'œuvre ou des standards que vous utilisez, les systèmes blindés et intégralement écrantés peuvent vous faire bénéficier d'un avantage de coût significatif en permettant d'augmenter la largeur de bande et la vitesse des applications. Dans tout système, le câblage ne constitue qu'une faible partie du réseau complet. Un accroissement du coût des chemins de câble et de l'espace qui leur est dédié, avec des réductions de coûts pour des systèmes existants de catégorie 6 peuvent annuler toute économie réalisée sur les composants de câblage. Un système de câblage de catégorie 6A U/UTP peut s'avérer plus coûteux qu'un système de catégorie 6A F/UT du fait des espaces additionnels nécessaires pour les cheminements des câbles. Les situations d'installations en rénovations bénéficieront davantage d'un système blindé de catégorie 6A en raison du plus faible diamètre des câbles.

La mise à la masse et à la terre est une tâche très facile lorsqu'elle est correctement effectuée et ne constitue qu'une connexion additionnelle à un système de connexion à la masse normalement déjà existant. La sélection de votre système de câblage, bien sûr, dépendra de vos préférences. Mais il convient de garder à l'esprit que le but est de disposer d'un système appelé à fonctionner pendant 10-20 ans selon vos besoins en matière de réseau ; et qu'à chaque modification des systèmes installés, le coût total de propriété augmente, en particulier lorsque l'on cumule les coûts de main-d'oeuvre et le prix des cheminements.

Constituée de solutions 10G 6A U/UTP et F/UTP, ainsi que de Catégorie 7/classe F TERA (S/FTP), la famille de produits de câblage cuivre Siemon 10G ip constitue la ligne la plus complète de solutions de bout en bout compatibles 10 Gbs. La ligne complète Siemon 10G ip atteint ou dépasse toutes les performances requises par les prochains standards 10 GBASE-T, y compris pour la paradiaphonie exogène (ANEXT). Pour une description complète de tous les systèmes, veuillez visiter notre site internet www.siemon.com/uk/e-catalog.