Débits Ethernet cuivre : 10BASE-T à 40GBASE-T
Comparez 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 2.5G, 5G, 10G, 25G et 40GBASE-T : paires, catégories, portée et négociation.
Rédaction et revue techniqueElectroDesignForge Engineering Team
Voir le processus éditorialÀ retenir : le connecteur 8P8C et le câblage T568 restent identiques lorsque le débit change, mais le PHY n’utilise pas toujours les paires de la même façon. 10BASE-T et 100BASE-TX utilisent deux paires ; 1000BASE-T et les variantes plus rapides utilisent les quatre paires en bidirectionnel. La portée dépend ensuite de la catégorie et de la qualité réelle du canal.
Référence rapide
| PHY Ethernet | Débit nominal | Paires de données | Câblage de référence | Portée de canal courante |
|---|---|---|---|---|
| 10BASE-T | 10 Mb/s | 2 | Cat 3 ou mieux | 100 m |
| 100BASE-TX | 100 Mb/s | 2 | Cat 5 ou mieux | 100 m |
| 1000BASE-T | 1 Gb/s | 4 | Cat 5e ou mieux | 100 m |
| 2.5GBASE-T | 2,5 Gb/s | 4 | Cat 5e ou mieux | 100 m |
| 5GBASE-T | 5 Gb/s | 4 | Cat 6 ou mieux | 100 m |
| 10GBASE-T | 10 Gb/s | 4 | Cat 6A ou mieux | 100 m |
| 25GBASE-T | 25 Gb/s | 4 | Cat 8 / Class I ou II | 30 m |
| 40GBASE-T | 40 Gb/s | 4 | Cat 8 / Class I ou II | 30 m |
Ces valeurs résument les configurations de référence. Un canal Cat 5e qualifié peut prendre en charge 5GBASE-T dans certains déploiements. Un canal Cat 6 peut parfois transporter 10GBASE-T sur une distance réduite, mais il ne remplace pas une garantie Cat 6A à 100 m.
Lire les noms BASE-T
Le nombre indique le débit nominal : 10, 100, 1000, 2.5G, 5G ou 10G. BASE signifie transmission en bande de base et T désigne les paires torsadées. 100BASE-TX est le PHY Fast Ethernet à deux paires le plus courant ; il ne faut pas le confondre avec l’ancien 100BASE-T4, qui utilisait quatre paires.
Le débit affiché est celui du lien physique, avant les préambules, en-têtes Ethernet, protocoles réseau et éventuelles retransmissions. Un lien 1 Gb/s ne délivre donc pas 1 Gbit/s de données applicatives. En duplex intégral, il peut transporter 1 Gb/s dans chaque sens simultanément, mais sa vitesse nominale reste 1 Gb/s et non 2 Gb/s.
Broches et paires selon le débit
Les quatre paires du connecteur sont toujours placées sur les mêmes groupes de broches :
| Paire logique | Broches | 10BASE-T / 100BASE-TX côté MDI historique | 1000BASE-T et plus rapide |
|---|---|---|---|
| A | 1–2 | émission TX+ / TX− | bidirectionnelle |
| B | 3–6 | réception RX+ / RX− | bidirectionnelle |
| C | 4–5 | non utilisée pour les données | bidirectionnelle |
| D | 7–8 | non utilisée pour les données | bidirectionnelle |
Un port MDI-X historique, par exemple sur un concentrateur ou un commutateur, inverse émission et réception des paires A et B. L’auto-MDI-X des équipements modernes détecte l’orientation et la corrige automatiquement.
À partir de 1000BASE-T, chaque paire émet et reçoit simultanément grâce au traitement du PHY et à l’annulation d’écho. Les étiquettes fixes TX et RX ne conviennent donc plus : on rencontre plutôt BI_DA, BI_DB, BI_DC et BI_DD dans les fiches techniques.
T568A et T568B ne changent pas cette fonction électrique. Ils échangent seulement les couleurs orange et verte affectées aux broches 1–2 et 3–6. Consultez le brochage RJ45 T568A/T568B avant de fabriquer ou contrôler un cordon.
10BASE-T et 100BASE-TX : deux paires
Ces PHY emploient les paires des broches 1–2 et 3–6. Sur un port MDI traditionnel, les premières transmettent et les secondes reçoivent ; un port MDI-X fait l’inverse. C’est l’origine des câbles droits entre appareils de types opposés et des câbles croisés entre appareils de même type.
Les quatre paires doivent néanmoins être conservées dans une installation moderne. Elles sont nécessaires pour le Gigabit, le multigigabit et certaines méthodes d’alimentation PoE. Un lien qui négocie soudainement à 100 Mb/s au lieu de 1 Gb/s présente souvent une paire ouverte, une mauvaise terminaison ou un cordon ne comportant que deux paires.
La page câbles Ethernet droits et croisés détaille les correspondances de broches et l’auto-MDI-X.
1000BASE-T : quatre paires à 1 Gb/s
1000BASE-T répartit le codage sur les quatre paires, chacune fonctionnant dans les deux sens en même temps. Il est conçu pour un canal équilibré de 100 Ω jusqu’à 100 m. La Cat 5e constitue la référence moderne ; certains anciens canaux Cat 5 peuvent fonctionner s’ils satisfont les paramètres supplémentaires de 1000BASE-T, mais cela doit être mesuré et ne justifie pas une nouvelle installation en Cat 5.
L’auto-négociation échange aussi des informations nécessaires au fonctionnement Gigabit. Évitez de forcer arbitrairement vitesse et duplex pour masquer un défaut de câble : testez d’abord le wiremap, la longueur, les pertes et la diaphonie.
2.5GBASE-T et 5GBASE-T : réutiliser le câblage installé
IEEE 802.3bz a ajouté des débits intermédiaires en conservant les quatre paires et une portée pouvant atteindre 100 m :
- 2.5GBASE-T vise notamment les canaux Cat 5e ;
- 5GBASE-T vise les canaux Cat 6 et peut fonctionner sur certains canaux Cat 5e qualifiés pour les paramètres supplémentaires.
La catégorie inscrite sur la gaine ne suffit pas à qualifier une installation existante. Les connecteurs, cordons, faisceaux voisins, défauts de pose et perturbations externes font partie du canal. En cas de marge insuffisante, le PHY peut négocier un débit inférieur ou subir des erreurs et des réinitialisations de lien.
10GBASE-T : Cat 6A pour 100 m
Cat 6A est la référence simple pour transporter 10GBASE-T sur un canal de 100 m. Un canal Cat 6 peut fonctionner sur une distance réduite, mais la diaphonie provenant des câbles voisins devient critique :
- jusqu’à environ 37 m, le fonctionnement est généralement attendu sur un canal conforme ;
- entre 37 et 55 m, il dépend de l’environnement de diaphonie externe et doit être qualifié ;
- au-delà, une mitigation ou un remplacement par Cat 6A est normalement nécessaire.
Un test limité à la continuité ou à 100 MHz ne valide pas 10GBASE-T. La certification doit couvrir les paramètres en fréquence et, pour Cat 6, la diaphonie externe pertinente.
25GBASE-T et 40GBASE-T : Cat 8 sur courte portée
IEEE 802.3bq définit 25GBASE-T et 40GBASE-T sur un canal équilibré allant jusqu’à 30 m. Ces PHY utilisent les quatre paires et un câblage Cat 8 / Class I ou Class II caractérisé jusqu’à 2 GHz. Ils ciblent surtout des liaisons courtes de centre de données ; les modules optiques et câbles DAC sont beaucoup plus courants pour ces débits.
La limite de 30 m décrit l’application 25/40GBASE-T de Cat 8. Elle ne doit pas être copiée sur les lignes 10GBASE-T ou plus lentes sans considérer leur propre norme de canal.
Choisir le câble sans confondre MHz et Mb/s
La fréquence maximale d’une catégorie caractérise le support ; ce n’est pas son débit binaire. Le codage, le traitement du signal, la diaphonie et la portée déterminent ensemble le PHY utilisable. Deux câbles annoncés à 500 MHz ne sont pas nécessairement équivalents si l’un n’est pas certifié comme composant Cat 6A.
Pour une décision pratique :
- Fixez le débit, la longueur totale et la puissance PoE éventuelle.
- Choisissez la catégorie qui garantit ce débit sur cette portée, avec de la marge pour l’évolution.
- Comptez le canal complet : lien permanent, prises, panneaux et cordons.
- Utilisez des composants de catégorie cohérente et faites certifier l’installation finale.
- Pour 10G à 100 m ou du PoE haute puissance neuf, Cat 6A est généralement le choix équilibré ; Cat 8 répond à un besoin distinct de 25/40G sur 30 m.
La page catégories de câbles Ethernet Cat 5 à Cat 8 compare plus précisément fréquences, blindage, connectique et usages.
Auto-négociation et débit réellement obtenu
Deux ports annoncent leurs capacités et retiennent le meilleur mode commun. Si le débit obtenu est inférieur à celui attendu, vérifiez dans cet ordre :
- capacités réelles des deux ports et des modules intermédiaires ;
- configuration d’auto-négociation et pilotes ;
- présence et continuité des quatre paires ;
- catégorie et longueur de tous les cordons ;
- certification du canal et compteurs d’erreurs ;
- perturbations, connecteurs endommagés et courbures excessives.
| Observation | Interprétation probable |
|---|---|
| 1 Gb/s devient 100 Mb/s | au moins une des quatre paires est absente ou défectueuse |
| 10G stable sur cordon court mais pas sur le canal | pertes, diaphonie ou catégorie du lien installé insuffisantes |
| 2.5G fonctionne mais 5G retombe | marge Cat 5e insuffisante pour 5G ou port limité à 2.5G |
| Débit correct mais transferts plus faibles | surdébits protocolaires, stockage, CPU, Wi-Fi ou congestion, pas forcément le PHY |
| Lien instable sous PoE | résistance, échauffement ou budget de puissance à contrôler en plus des paramètres data |
Pages associées
- Brochage Ethernet RJ45 — T568A et T568B — couleurs et fonctions des huit broches.
- Brochage Ethernet PoE — pairsets d’alimentation sur le même connecteur.
- Câbles Ethernet droits et croisés — câblage 1:1, croisements et auto-MDI-X.
- Catégories de câbles Ethernet Cat 5 à Cat 8 — performances du support cuivre.
- Power over Ethernet (PoE) — types, classes, puissances et précautions de câblage.
Sources
- IEEE 802.3 — objectifs 2.5GBASE-T et 5GBASE-T — quatre paires, Cat 5e/Cat 6 et portée de 100 m.
- IEEE Standards Association — IEEE 802.3bq-2016 — 25GBASE-T et 40GBASE-T jusqu’à 30 m.
- IEEE 802.3 — caractéristiques du lien 1000BASE-T — quatre paires bidirectionnelles et canal 100 Ω.
- Cisco — caractéristiques des câbles 10BASE-T et 100BASE-TX — brochage deux paires et portée.
- Fluke Networks — exigences de test 10GBASE-T — portée Cat 6 et diaphonie externe.
- IEC 61156-5:2020 — catégories et caractéristiques des câbles équilibrés jusqu’à 1 GHz.