Systèmes de câblage structuré : le dossier d’information

Pour mieux comprendre les avantages que le SCS a apportés à ce secteur, il faut comprendre correctement comment les réseaux de locaux étaient construits et déployés avant le concept SCS.

Tout d’abord, il y avait différentes topologies de réseau. Nous n’en évoquerons que trois pour des raisons de simplicité : bus, anneau et étoile.

Dans une topologie de bus, les terminaux sont connectés séquentiellement à différents points d’un câble réseau linéaire. Même Ethernet était initialement pris en charge sur un réseau de bus.

La topologie en anneau peut être considérée comme une version de la topologie de bus où la ligne est fermée, formant une boucle.

Ces deux topologies semblent logiques lorsqu’on essayait d’optimiser la longueur totale du câble, mais imaginez combien il pourrait être difficile et fastidieux de modifier la configuration d’un réseau dans un bâtiment réel, ou simplement d’ajouter un nouveau terminal.

La topologie en étoile physique, bien qu’elle soit apparemment moins efficace en termes de câblage, est beaucoup plus flexible et peut également accueillir les réseaux à topologie de bus et en anneau.

Nombre des systèmes informatiques les plus couramment utilisés dans les années 80 et 90 (IBM Systems 34/36/38 et AS400, IBM 3170/3270, Token Ring, Wang…) utilisaient des supports de transmission spécifiques (Type 1, Twinax, coaxial) avec leurs propres types de connecteurs (au lieu de l’omniprésent connecteur RJ45 actuel) et des topologies qui n’étaient pas interopérables avec d’autres réseaux. C’est-à-dire que si vous changiez de fournisseur d’ordinateur, il était très probable que vous deviez déployer un nouveau câble dans votre bâtiment, souvent sans retirer l’ancien.

Connecteur Twinax

Un système de câblage structuré unifie différents systèmes de connectivité, y compris les suivants :

La solution de connectivité structurée complète peut être divisée en six sous-systèmes distincts. Chaque sous-système offre modularité et flexibilité ; les changements et réarrangements ont généralement lieu dans seulement deux des sous-systèmes. Les configurations pour différents types de connectivité, pour de nouvelles applications ou pour de nouvelles normes, peuvent également n’impliquer que quelques sous-systèmes. Lorsqu’ils sont liés, les six sous-systèmes suivants fournissent un système de connectivité complet et intégré :

 

1. Sous-système de zone de travail

2. Sous-système horizontal

3. Sous-système d’ossature (colonne montante)

4. Sous-système d’équipement

5. Sous-système d’ossature du campus

6. Sous-système d’administration

La conception d’un système de câblage structuré est une tâche complexe et experte, pour laquelle des cours de formation spécifiques sont recommandés (comme les modules de formation de CommScope), mais il existe quelques principes fondamentaux de conception qui s’appliquent largement à la plupart des installations de câblage structuré :

• Les salles informatiques doivent généralement être suffisamment grandes pour accueillir des racks pour le câblage et l’équipement, avec de l’espace réservé pour la croissance, et être équipées des installations appropriées telles que la sécurité, l’éclairage, le système CVC, etc.
• L’ossature/colonne montante entre les salles de télécommunications doit être correctement dimensionnée, avec de l’espace réservé pour accueillir la croissance. L’utilisation de la fibre optique sur l’ossature est très courante pour assurer la prise en charge de futures applications à haut débit ou pour créer des liaisons sur 90 mètres.
• Toutes les sorties cuivre doivent être à une longueur de câble de 90 m ou moins de l’armoire télécom
• Les points d’information doivent généralement être disponibles dans toutes les salles possibles. Même un magasin pourrait être converti en bureau à l’avenir et, comme vous ne souhaiterez pas refaire le câblage dans ce cas, il est conseillé d’installer des points d’information dans ces espaces, comme vous le feriez avec les prises électriques.
• Tous les éléments en cuivre doivent appartenir à la même catégorie, étant donné que les performances du système correspondront à l’élément de catégorie la plus basse.

Utilisez le diagramme interactif ci-dessous pour en savoir plus sur les différentes applications et les produits de connectivité utilisés dans un bâtiment connecté moderne.

Les bâtiments intelligents sont ainsi nommés pour plusieurs raisons. Au niveau littéral, la connectivité en réseau entre les systèmes d’un bâtiment permet à l’entreprise qui l’occupe de réguler automatiquement la sécurité, les conditions environnementales, l’éclairage, les communications et d’autres facteurs, aidant ainsi à maintenir une atmosphère accueillante propice au travail effectué sur place. Ces réseaux de systèmes sont devenus essentiels pour l’efficacité, l’utilité et l’économie des opérations d’une entreprise. Plus largement, les bâtiments intelligents sont également un moyen efficace pour une entreprise d’accroître son efficacité, de réduire ses coûts et de rationaliser ses opérations. Il s’agit d’une approche intelligente pour réduire les dépenses opérationnelles et faciliter un modèle de croissance flexible.

Alors que les entreprises adoptent l’efficacité des bâtiments intelligents, trois besoins clés émergent :

1. La nécessité de la connectivité mobile au sein de l’entreprise, car moins d’employés restent à leur bureau mais ont, en revanche, besoin d’une couverture sans fil omniprésente
2. La nécessité de poser les bases d’une infrastructure tournée vers l’avenir pour l’Internet des objets (IdO) en constante évolution et toujours croissante
3. La nécessité de faire converger de nombreux réseaux disparates ou propriétaires vers une couche réseau physique IP sur Ethernet unique et unifiée

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Livre électronique sur la connectivité des bâtiments intelligents

L‘ingéniosité des bâtiments intelligents d’aujourd’hui réside dans l’infrastructure de communication intégrée qui les alimente et les connecte. Découvrez les stratégies et les meilleures pratiques de création d’infrastructure réseau nécessaires pour réaliser le potentiel de votre bâtiment intelligent. 

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Les data centers sont l’un des environnements réseau les plus complexes dans lesquels une approche de câblage structuré peut être la plus utile, voire même indispensable. Au vu des nombreux équipements actifs qui doivent être interconnectés, l’utilisation d’une méthodologie point à point pour relier ces éléments pourrait rapidement devenir ingérable.

Les normes de câblage des data centers fournissent plus de détails sur les supports physiques et définissent le canal qui prend en charge les applications. Il existe trois organismes principaux pour les normes de câblage : TIA, EN et ISO.

Chacun de ces groupes a une norme générale qui définit le câblage structuré, ainsi qu’une norme spécifique pour les applications de data center, afin de refléter la nécessité de vitesses plus élevées, d’une densité accrue et d’un ensemble d’architectures. Bien qu’il existe des différences entre ces normes, il existe un accord pour ce qui est des catégories de câblage et des types de connecteurs minimums recommandés.

 

En plus de la norme EN50173-5, CENELEC a développé la norme EN 50600-2-4 « Infrastructure de câblage de télécommunication ». Elle porte principalement sur les exigences de conception pour les différentes classes de disponibilité c.c. et met l’accent sur la migration et la croissance.

Chemins de fibre optique

Étant donné que le data center peut avoir besoin de milliers de connexions fibre optique entre les différentes zones, il est important d’acheminer correctement tous ces câbles fibre optique.

Les systèmes pour les chemins de câble fibre optique représentent une révolution dans la protection et le routage de la fibre. Les principaux objectifs sont de gagner en flexibilité, de réduire le temps d’installation et de maintenir le rayon de courbure de la fibre approprié.

Les exigences typiques d’un tel chemin seraient :

• Tous les composants doivent protéger les fibres au maximum
• Assurer constamment un rayon de courbure minimum de 2 po 
• Offrir un large éventail de composants pour la flexibilité du système 
• Évolutivité (idéalement pour s'adapter aux systèmes de 400 à 25 000 cordons de raccordement) 
• Tous les data centers ne sont pas égaux, une variété de tailles est donc souhaitable : 2x2, 2x6, 4x4, 4x6, 4x12, 4x24 
• Variété de styles et de tailles de sortie 
• Systèmes de gestion fibre optique verticale et à la demande
• Disponibilité d’un outil de configuration qui permet aux utilisateurs d’importer des mises en page dans un outil web, de concevoir les chemins de câbles souhaités au format 3D et d’exporter des dessins détaillés et des nomenclatures utilisés pour faciliter l’installation et la commande.

Pour plus d’informations sur le câblage du data center :

Avec le succès écrasant de l’Ethernet dans le monde de la mise en réseau, l’alimentation par Ethernet (PoE) est devenue une technologie privilégiée pour fournir une alimentation à distance aux appareils connectés.

Alors que de plus en plus d’appareils en réseau, tels que les caméras de sécurité IP, les points d’accès Wi-Fi, les réseaux In-Building Wireless, les systèmes de gestion des bâtiments et l’éclairage LED, commencent à utiliser l’alimentation à distance, la possibilité d’économiser sur les coûts d’infrastructure en les alimentant par le biais du câblage structuré existant continue de croître.

Pour garantir des performances PoE constantes, en 2003, l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) a défini une norme² de 15,4 watts devant être fournis à partir de la source d’alimentation. Aujourd’hui, alors que les entreprises exigent davantage de la technologie PoE, un travail a été réalisé pour créer une nouvelle norme (IEEE 802.3bt) qui fournit jusqu’à 90 watts depuis la source d’alimentation. Cette norme, également appelée « PoE à 4 paires » (ou simplement 4PPoE), permet l’alimentation à distance d’une gamme plus large d’appareils connectés. Elle augmentera également les effets du chauffage des câbles lorsque l’énergie est dissipée à partir du câblage groupé.

Références utiles :

• TIA TSB 184-A Guidelines for Supporting Power Delivery Over Balanced Twisted-Pair Cabling
• ISO/IEC TS 29125 Information Technology—Telecommunications cabling requirements for remote powering of terminal equipment
• CENELEC CLC/TR 50174-99-1 Information technology—Cabling installation—Part 99-1: Remote powering
• NEC NFPA 70 Code
• TIA 569.D-2 Additional pathway and space considerations for supporting remote powering over balanced twisted-pair cabling
• La révision en cours de la norme ISO/CEI 14763-2 inclut la planification et l’installation de l’alimentation

Topologie de câblage typique

Ressources utiles :

Guide de mise en œuvre de la PoE

Livre blanc : Mise en place des bases pour un nouveau niveau d’alimentation par Ethernet (Power over Ethernet)

Calculateur PoE

² IEEE 802.3af-2003

L’infrastructure réseau, en particulier le câblage, n’est souvent pas reconnue publiquement à sa juste valeur parce qu’elle n’est pas visible : on ne la voit pas, on n’y pense pas et elle ne dérange pas. Aujourd’hui, la plupart des discussions dans le secteur portent sur l’infrastructure sans fil (cellulaire ou Wi-Fi dans les bâtiments) et son omniprésence croissante. Le nom même de l’infrastructure sans fil suggère « l’utilisation de moins de fil ». Mais le principal avantage du sans-fil n’est pas d’économiser de l’argent en remplaçant l’infrastructure filaire. Il y a encore beaucoup de fil dans le sans-fil.

En fait, il sera nécessaire de connecter davantage au sans fil, car les réseaux sans fil se transforment en cellules de plus en plus petites pour atteindre la capacité et la couverture dont les utilisateurs et les appareils ont besoin. Et, avec l’avènement proclamé de l’Internet des objets, le nombre de connexions requises va encore augmenter.

Indépendamment des discussions évoquant un avenir sans fil, un tel futur serait vraisemblablement toujours fortement dépendant d’une infrastructure réseau basée sur des câbles, même si une grande partie d’entre eux était probablement une fibre optique plutôt qu’un câble. Ainsi, toutes les considérations d’infrastructure doivent commencer par une approche structurée du câblage. Le câblage structuré est la manière acceptée de faire face à la prolifération des appareils électroniques interconnectés. Comme un seul type de câble cuivre et/ou fibre optique est capable de répondre à une variété de besoins de communication, l’adoption généralisée du câblage structuré se poursuivra à mesure que les applications s’étendront de la voix, des données et de la vidéo pour inclure les systèmes d’automatisation de construction, les systèmes de sécurité et d’autres réseaux de contrôle. Cependant, différents types de câblage ont des restrictions sur leurs applications et leurs capacités spécifiques. Les équipes de conception devront évaluer soigneusement leurs choix en gardant à l’esprit l’utilisation du bâtiment et les critères de longévité.

Il est à espérer que très peu de promoteurs immobiliers aujourd’hui envisageraient de créer des spécifications pour un nouvel immeuble de bureau sans inclure des conduits verticaux adéquats, des hauteurs généreuses du sol au plafond ou des planchers surélevés. De plus, des stratégies de conception plus simples destinées à réhabiliter des bâtiments plus anciens sont de plus en plus courantes. Les concepteurs trouvent des moyens de mettre en œuvre des solutions architecturales plus simples, moins chères et plus ordonnées pour les problèmes associés à l’accueil des réseaux. De plus, il est désormais beaucoup plus courant que les clients, les spécialistes informatiques, les gestionnaires d’installations et les nombreux membres des équipes de conception de bâtiments soient sur la même longueur d’onde pendant le processus de conception et de construction.

Il est probable que le processus de diffusion des réseaux dans l’ensemble des organisations n’est pas encore terminé, et ne le sera sans doute jamais. Quels que soient l’endroit, le moment ou la façon dont les connexions arrivent, il y aura toujours des problèmes et des changements associés aux nouveautés. Il ne fait cependant aucun doute que la plupart des organisations sont aujourd’hui de plus en plus dépendantes des réseaux de communication et, par conséquent, la relation entre les réseaux et la conception des bâtiments est considérée comme tout simplement trop cruciale à la survie de nombreuses organisations pour être oubliée ou ignorée.

Découvrez-en plus sur l’importance de l’infrastructure filaire derrière le sans-fil dans notre dossier d’information sur les réseaux cellulaires internes aux bâtiments.

Dans les années 1990, les réseaux locaux (LAN) étaient en plein essor, mais les demandes d’applications futures entraînaient la nécessité de plus de bande passante que les systèmes à paires torsadées en cuivre de catégorie 5e ne pouvaient fournir. La diaphonie dans le connecteur modulaire RJ45 omniprésent était une défaillance électrique clé qui empêchait l’augmentation de la bande passante utilisable. Le développement de connecteurs de catégorie 6, associé à des câbles et cordons complémentaires de catégorie 6, a résolu ce problème.

En outre, en 1997, SYSTIMAX a introduit des connecteurs à paires torsadées améliorés qui intègrent une technologie révolutionnaire appelée compensation multi-étage. Cette nouvelle technique de compensation a permis la création de connecteurs avec des niveaux de diaphonie considérablement réduits qui, une fois associés à des câbles et des cordons améliorés, ont doublé la bande passante utilisable du système de câblage. Le secteur du câblage structuré a ensuite standardisé ces niveaux de performance améliorés en tant que systèmes de catégorie 6, classe E dans les normes américaines, européennes et internationales.

La clé de cette avancée a consisté à placer plusieurs étapes de diaphonie compensatoire dans des emplacements contrôlés avec précision pour surmonter de manière substantielle l’impact négatif de la diaphonie problématique. Ces améliorations supplémentaires ont conduit en 2004 à l’introduction sur le marché de niveaux de performance encore plus élevés qui ont ensuite été normalisés par l’industrie en tant que catégorie 6A, classe  E_A. CommScope a obtenu des brevets sur les méthodes de compensation indiquées et les principales conceptions de support.

La compensation multi-étage a facilité la mise en œuvre du câblage de catégorie 6A, et toute une famille de brevets connexes sur les méthodes de compensation, la conception de jacks et les supports principaux sont issus de cette innovation initiale. Pour permettre la croissance de l’industrie, CommScope a accordé sous licence sa technologie brevetée à d’autres acteurs de l’industrie.

Les systèmes de catégorie 6 ont permis aux LAN modernes de disposer d’une prise en charge robuste des vitesses réseau de 1 Gb/s. Les systèmes de catégorie 6A ont permis 10 fois cette vitesse, pour atteindre jusqu’à 10 Gb/s. La catégorie 6 et la catégorie 6A sont les solutions de câblage les plus couramment utilisées sur le marché aujourd’hui.

 

 

SYSTIMAX interactif

Qu’il s’agisse de convergence des réseaux, de puissance et de données, d’IdO ou d’autres applications, SYSTIMAX peut vous aider à relever vos défis les plus difficiles, aujourd’hui et demain.

Lancer l’environnement

 

• En savoir plus sur la technologie de câblage cuivre
• En savoir plus sur la technologie de câblage fibre optique

Pour permettre une utilisation optimale des SCS, les normes doivent être ratifiées et observées. Le secteur de l’informatique a reconnu le rôle important joué par le câblage structuré et a développé des normes qui englobent les capacités et les fonctions de ces solutions, y compris ce qui suit.

Dans les secteurs des télécommunications, du bâtiment intelligent et du câblage, les organisations de développement de normes font preuve d’une coopération considérable en fournissant des solutions viables pour répondre aux besoins croissants en communication. De nombreuses normes, nouvelles ou mises à jour, sont toujours en développement. Par exemple, l’Organisation internationale de normalisation (ISO) et la Commission électrotechnique internationale (CEI) ont récemment publié la première norme internationale pour la gestion automatisée des infrastructures (AIM).

CommScope prend une part active dans les organisations de normalisation et a actuellement des employés présidant des comités, fournissant une expertise technique, et aidant à faire progresser les normes vers une publication et un déploiement réussis. Plusieurs collaborateurs de CommScope ont même été récompensés par des prix pour les services rendus à la CEI, l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) et la Telecommunications Industry Association (TIA). Il est important pour nos clients que nous restions à la pointe de l’évolution des technologies réseau.

Dans l’e-book sur les bâtiments connectés et efficaces, CommScope donne un aperçu des organisations les plus impliquées dans les normes de câblage et de connectivité pour les bâtiments intelligents.

La solution SYSTIMAX de CommScope satisfait ou dépasse les normes ci-dessus.

L’adoption de la numérisation de l’entreprise est aujourd’hui un impératif concurrentiel. Les applications modernes évoluent rapidement pour tirer parti d’un large éventail de services et de nouvelles technologies qui offrent un délai de rentabilisation plus rapide pour les nouvelles applications, ainsi que l’échelle et la portée requises pour servir vos clients partout et à chaque fois qu’ils se connectent à votre entreprise. De nouveaux outils de conception sont nécessaires pour accélérer la phase de conception et de planification, et pour suivre le rythme des demandes de capacité et de performance tout en offrant un retour sur investissement optimal de l’infrastructure.

Pour répondre à ces défis, CommScope propose plusieurs outils qui simplifient la conception, le déploiement et l’expansion continue afin de prendre en charge la migration haut débit de la connectivité optique dans les data centers. Par exemple, les spécifications de performance SYSTIMAX® définissent les limites de topologie de canal spécifiques aux solutions de câblage SYSTIMAX pour une large gamme d’applications. En outre, le calculateur de performance des fibres SYSTIMAX fournit les calculs d’atténuation pour un canal de câblage proposé tout en déterminant simultanément les applications que le canal prendra en charge. CommScope soutient les spécifications de performance (disponibles sur le site Web de CommScope) et l’analyse du calculateur de performance des fibres optiques avec une assurance garantie* pour toutes les applications prises en charge. Les outils ci-dessus permettent non seulement une exploration rapide de la conception, mais ils forment la base de notre assurance d’application SYSTIMAX unique. Selon les termes de sa garantie produit et assurance d’application étendue de 25 ans, CommScope garantit que le câblage sera conforme aux spécifications et que les applications fonctionneront conformément aux spécifications de performance, qui dépassent dans de nombreux cas les distances et complexités de canal spécifiées dans les normes. La Garantie système fournit les détails des conditions générales de notre assurance d’application.

Consultez notre guide d’application ci-dessous pour une présentation de ces outils, ainsi que des exemples pratiques qui illustrent comment ils peuvent être utilisés pour planifier les performances de l’application sur un canal spécifié à l’aide des câbles fibre optique SYSTIMAX. Le résultat est un support d’application vérifié, des performances d’installation validées et une assurance d’application de bout en bout soutenue par CommScope et son vaste réseau PartnerPro® de partenaires d’installation certifiés.

Les avantages de l’utilisation d’une infrastructure réseau structurée comprennent une réduction des coûts de matériel et de main-d’œuvre, une seule force d’installation pour le câblage, un point de contact unique pour l’intégration des systèmes, une réduction des besoins en espace physique, des frais de relocalisation réduits, des coûts de maintenance et d’administration réduits, et la possibilité de migrer vers de nouvelles technologies avec plus de facilité, moins de risques et des coûts réduits.

L’infrastructure de réseau structuré idéale n’est pas simplement l’utilisation d’une catégorie particulière de produits de câblage (Catégorie 5e, 6, 6A, etc.) dans le bâtiment. En fait, une infrastructure pourrait avoir une combinaison de câblage à paire torsadée et à fibre optique, mais la conception, l’installation et la gestion continue sont également importantes. Le concept est d’établir le câblage une fois.

Le coût matériel supplémentaire et les frais de main-d’œuvre engagés dans la mise en œuvre d’une véritable infrastructure réseau structurée sont minimes par rapport aux frais de main-d’œuvre plus élevés impliqués dans la mise à niveau et le recâblage à une date ultérieure.