Pourquoi les câbles Ethernet ont-ils 8 fils?

Cela peut sembler une question stupide, mais pourquoi les câbles Ethernet ont-ils 8 fils? Les câbles Cat5 utilisaient seulement 4 des 8 fils, donc seulement 4 sont "nécessaires". Pourquoi pas 12 ou 16 fils?

C'est une question intéressante car je n'ai jamais rien vu qui énonce avec autorité les décisions de conception derrière ce choix. Tout ce que j'ai vu, que ce soit sur Interwebs ou lors de conversations avec des personnes plus intelligentes que moi dans ce domaine, semble indiquer deux possibilités:

1. Épreuvage futur
2. Blindage supplémentaire

Vérification future

Au moment de la spécification Cat5, nous avions assisté à l'explosion des câbles de transmission de données. Le téléphone utilisait Cat3 ou quelque chose de similaire depuis un certain temps, des connexions série avaient été établies sur tous les campus universitaires, ThickNet avait fait son chemin, ThinNet avait commencé à être utilisé de manière significative dans les laboratoires de micro-ordinateurs et, dans certains cas, les bureaux. Il était évident que le matériel informatique en réseau était la voie de l'avenir. Nous avions également appris les coûts terribles liés au remplacement du câblage pour répondre aux besoins de segments plus longs ou de vitesses plus élevées. Regardons les choses en face, le remplacement du câblage est une corvée cauchemardesque et coûteuse.

La notion de limiter ce coût en développant un câble qui pourrait être utilisé et qui a été laissé en place pendant un certain temps était certainement une solution attrayante. Les ingénieurs avant-gardistes, qui en avaient probablement marre de remplacer le câblage, auraient facilement trouvé utile d’intégrer des paires supplémentaires dans la spécification. Après tout, surtout à une époque où le prix du cuivre en vrac était relativement bas. Qu'est-ce qui coûte le plus cher - ajouter 4 fils supplémentaires ou demander à une équipe de supprimer l'ancien câblage et d'en ajouter un nouveau?

Blindage supplémentaire

Étant donné que Cat5 typique est une paire torsadée non blindée (UTP), il ne contient pas la feuille supplémentaire mise à la terre pour éliminer les interférences électromagnétiques superflues. Il m'a été décrit que, lorsqu'ils sont correctement mis à la terre, les fils non utilisés aideront à protéger les paires en cours d'utilisation d'une manière similaire, bien que moins efficace, que le blindage réel. Cela aurait pu être une caractéristique importante sur les longs trajets et les environnements (électriquement) bruyants auxquels nous étions habitués à utiliser du câblage à cette époque.

Pour moi, l’argument de l’avenir est le plus convaincant.

Pour la même raison, les première et deuxième paires sont connectées aux broches 4, 5 et 3, 6: compatibilité avec les systèmes téléphoniques. En téléphonie, la paire principale est la paire médiane et la deuxième paire est la suivante à partir de la médiane (broches 2, 5 en RJ11 et 3, 6 en RJ45).

Si vous utilisez Fast Ethernet ou Ethernet, vous pouvez acheminer le signal téléphonique via un câble standard et cela fonctionnera sans séparateur (vous pouvez connecter un téléphone ou un ordinateur directement à la prise).

Pourquoi 8 et pas 6? Je ne sais pas. Il est possible que les responsables d'Ethernet pensaient que des vitesses de 100 Mbits / s nécessiteraient deux paires d'envoi et deux paires de réception ( c'étaient les "interfaces parallèles" ;-)) ou que le fait d'avoir une capacité de 2 lignes téléphoniques serait bénéfique.

Plus de fils pourraient conduire à des câbles trop coûteux, donc 8 a été choisi comme compromis.

Le câble UTP à 4 paires avec connecteurs RJ-45 a été inventé pour l’utilisation d’un téléphone audio. Son adoption et son évolution en tant que support pour les communications de données numériques à grande vitesse ont été une question de commodité: il a fallu adapter des produits préexistants fabriqués en série pour de nouveaux usages plutôt que de concevoir une toute nouvelle norme technique spécifique à une nouvelle application.

La façon dont cela fonctionne a été démontrée lors de l'élaboration de normes de vitesse. 100BASE-TX, -T2 et -T4 ont été développés en parallèle, en vue d'une adoption sur différents types d'installations de câblage préexistantes. Le T4 fournit 100 Mbit / s sur les 4 paires de Cat3, qui était déjà utilisé dans de nombreux kilomètres de conduits dans les entreprises pour les technologies de téléphonie et de mise en réseau antérieures. T2 peut travailler sur 2 paires de Cat3 au prix d'un modèle de signalisation plus complexe et d'une sensibilité aux interférences, ce qui explique sa non-existence de facto. Le système TX a besoin de 2 paires de Cat5, ce qui en laisse 2 utilisables pour d’autres applications: un réseau physique ou un service téléphonique distinct, séparé avec un adaptateur très simple. Cette capacité est la raison pour laquelle TX a survécu alors que T4 n’était utilisé que de manière transitoire. Échanger l'ancien téléphone à 4 paires ou le Cat3 UTP contre le Cat5 UTP à 4 paires dans les mêmes exécutions

En fin de compte, personne n’utilise le protocole UTP Cat5 à 2 paires car ce type de câble n’a jamais été une option économiquement raisonnable en termes d’argent ou d’espace, pour un câble plus long. Ce n'est pas beaucoup plus mince ou moins cher que 4 paires, car 2 paires ont besoin de la même protection physique et électrique que 4 si vous voulez la faire fonctionner dans des murs et des conduits.

Concernant votre question supplémentaire sur le nombre de cœurs ...

Chacune des quatre paires d'un câble de catégorie 5 présente un nombre précis de torsades par mètre afin de minimiser la diaphonie entre les paires. Bien que les câbles contenant 4 paires soient courants, la catégorie 5 n'est pas limitée à 4 paires. Les applications dorsales impliquent l'utilisation de 100 paires maximum. [2] Cette utilisation de lignes symétriques permet de préserver un rapport signal sur bruit élevé malgré les interférences de sources externes et la diaphonie d'autres paires. Le câblage de catégorie 5 est le plus souvent utilisé pour les réseaux Ethernet plus rapides, tels que 100BASE-TX et 1000BASE-T.

Source .

10BaseT et 100BaseTX ne nécessitent que quatre fils, mais le Gigabit Ethernet en a huit.

Comme le premier avis: Dans ce type de système de câblage, on utilise pour transmettre un signal non pas un conducteur, mais une paire. Dans une ligne, le fil est un signal dans la phase +, dans la deuxième dans la - phase (le "1" logique est dans une ligne, par exemple + 10V, mais dans la seconde ligne de la paire est -10V). Ceci est dû au fait que le signal de l'extrémité du câble RX est évalué en tant que différence entre la première et la deuxième ligne de la paire. C'est une bonne méthode pour éliminer les interférences sur la ligne - sur la ligne peut être interféré avec un autre signal sur la ligne, mais il sera ajouté sur les deux lignes dans la même direction - par exemple, si vous avez ajouté sur les deux lignes + 10V et vous aurez logique "1", vous aurez sur la première ligne + 20V, sur la deuxième ligne 0V (-10V + 10V), mais la différence est toujours la même, 20V. Similaire pour "0" logique sera la différence sur la paire 0V. Soyez honnête: je ne sais pas exactement, combien de volts sont sur le fil, ce n'est que pour l'imagination.

Deuxième avis: Si le premier système de câblage utilisait 4 paires, c’était parce que 2 paires étaient prévues pour le réseau informatique et que 2 autres paires étaient prévues pour la communication vocale. C’était bien jusqu’à 100 Mbps. À partir des réseaux 1 Gbps, les ordinateurs utilisent 4 paires et la communication à cette vitesse n’est que semi-duplex. Si vous souhaitez avoir une communication en duplex intégral à la vitesse de 1 Gbps, vous devez utiliser un câblage optique.