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Quand la fée électricité se marie avec le câble Ethernet

Aujourd’hui, grâce à l’utilisation des paires de cuivre Ethernet, il est possible d’alimenter en courant basse tension des téléphones IP ou des points d’accès radio. Un projet de norme IEEE 802.3af est activement à l’étude. Le groupe de travail constitué a retenu deux approches techniques différentes.

Face aux progrès réalisés par les technologies de mise en réseau, l’alimentation électrique reste le maillon faible des installations. Ce constat est toutefois en train de changer grâce à l’utilisation, pour transporter le courant électrique, des câbles de cuivre déjà employés pour la desserte Ethernet en 10-100 Mbit/s. L’intérêt de cette convergence est évident : un seul câble sert au transport des données et à l’alimentation en courant continu des équipements actifs réseaux.De surcroît, le responsable réseau s’affranchit de problèmes liés à l’alimentation locale en électricité de ces équipements, comme l’implantation des prises, les mètres de rallonge nécessaires ou la fragilité des adaptateurs de courant. Lors de la dernière Coupe du monde de football en Corée du Sud et au Japon, Avaya a ainsi installé des points d’accès radio 802.11b sur les stades alimentés en courant par le câble Ethernet, évitant la pose de câbles électriques.En 2000, un groupe de travail s’est constitué à l’IEEE, sous l’appellation 802.3af, pour étudier l’alimentation électrique continue basse tension (24 ou 48 V), par la prise Ethernet (RJ 45), sur un segment Ethernet de longueur maximale standard de 100 m. Ces travaux pourraient aboutir à l’élaboration d’une norme d’ici la fin de l’année. L’état d’avancement autorise déjà les fabricants à mettre au point des équipements s’appuyant sur les premières spécifications ayant fait l’objet d’un accord à l’IEEE. À terme, la norme offrira la possibilité d’alimenter électriquement des terminaux d’origines différentes à partir d’équipements actifs (commutateurs Ethernet), eux-mêmes d’autres marques.Le besoin d’alimenter en basse tension, par le réseau Ethernet, de petits terminaux connectés s’est révélé avec toute son acuité lors de l’installation des premiers téléphones IP. Apparus massivement sur le marché en 2000, ils ont dû être dotés de leur propre alimentation locale, puisqu’ils n’étaient plus alimentés en 48 V par le réseau téléphonique. Cette particularité permettait de protéger le téléphone classique des fusibles qui disjonctent ou des débranchements intempestifs (le PABX pouvant être secouru par des générateurs en cas de panne générale d’électricité), mais le responsable réseau perdait en fiabilité ce qu’il gagnait avec la convergence voix-données.Ce problème d’alimentation électrique se pose à l’identique pour les points d’accès radio dans les bâtiments. Ces bornes, reliées au réseau Ethernet filaire, sont souvent implantées près des plafonds pour améliorer la couverture hertzienne des bureaux, soit hors de portée des prises électriques situées dans les plinthes.

Un panneau de brassage intermédiaire

Pour pallier ce problème, il restait alors à alimenter électriquement ces postes IP par le câble Ethernet, qui les relie déjà au réseau IP. Les fabricants d’équipements actifs présents sur ces deux marchés (téléphones IP et points d’accès radio) se sont vite attelés à trouver une solution.Pour alimenter en courant électrique la prise Ethernet, deux approches techniques coexistent. Elles ont été retenues par la norme 802.3af, en gestation. La première approche consiste à placer un panneau de brassage intermédiaire, s’interposant entre le commutateur Ethernet existant et l’équipement terminal à alimenter en courant. Ce panneau assure l’alimentation électrique en recourant seulement, pour des raisons techniques, aux deux paires torsadées de cuivre non utilisées dans une connexion Ethernet 10-100 Mbit/s, sur un câble standard de quatre paires torsadées de catégorie 5 ou 6. Ces paires aboutissent aux broches 3-4 et 7-8 d’un câble Ethernet de catégorie 5 standard. Le panneau de brassage étant doté de multiples ports, il peut alimenter plusieurs terminaux.

Préserver l’existant

À l’autre bout, si le terminal (téléphone IP ou point d’accès radio) ne tolère pas l’alimentation électrique par sa prise RJ 45, il peut être raccordé à un boîtier séparant de nouveau le courant et les données, avant de les injecter chacun de leur côté dans le terminal. Cette option de l’équipement intermédiaire a l’avantage de préserver l’existant, de nombreux commutateurs ou concentrateurs Ethernet installés dans les réseaux d’entreprise n’intégrant pas en leur sein l’alimentation électrique par le câble Ethernet.La firme israélienne PowerDsine a ainsi développé une gamme de panneaux de brassage avec 1, 6, 12 ou 24 ports, qu’elle estime conformes aux premiers travaux de l’IEEE 802.3af. Elle fournit sa technologie à d’autres constructeurs. Cisco Systems a développé une technologie propriétaire. Il a conçu un panneau de brassage passif doté de 96 ports, se décomposant en 48 ports Ethernet à relier à un commutateur Catalyst de sa gamme et en 48 autres ports desservant des terminaux en courant électrique.La seconde approche consiste, quant à elle, à intégrer directement le procédé d’alimentation électrique au sein même de l’équipement actif, typiquement un commutateur Ethernet. Celui-ci dessert alors les terminaux, qui sont raccordés à la fois en données et en courant. Cette technique assure indifféremment le transport du courant sur les deux paires d’un câble Ethernet non utilisées et sur les deux paires où circulent déjà les signaux relatifs au transport des données Ethernet.

Une détection automatique du terminal

En général, les rares constructeurs ayant déjà opté pour cette approche intégrée proposent soit des commutateurs Ethernet à configuration figée (c’est le cas du Catalyst 24 ports, de Cisco ; ou du P333T-PWR 24 ports, d’Avaya), disposant de manière native de cette fonction sur tous leurs ports RJ 45, soit des modules spécifiques intégrés à leurs commutateurs en châssis pour assurer l’alimentation en courant par les prises Ethernet. Sur ce marché, on retrouve à nouveau l’israélien PowerDsine, qui agit toujours comme un fournisseur de technologies pour des constructeurs tiers, grâce à un composant pouvant être intégré directement dans un commutateur Ethernet.Le dernier élément important à considérer pour cette technologie est le terminal lui-même, que ce soit un point d’accès radio ou un téléphone. Les fournisseurs et le groupe qui est en train d’élaborer la norme 802.3af travaillent sur un procédé de détection du terminal à connecter, pour déterminer s’il peut ou non directement recevoir du courant basse tension par sa prise Ethernet RJ 45, sans dommage pour son fonctionnement.

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Frédéric Bergé