Ajout de la bande 6 GHz pour le WiFi 6E

Imaginez que vous vous connectez au WiFi avec votre appareil mobile. Le nom de vos réseaux WiFi apparaît à côté de ceux de vos voisins. En plus de voir les noms stupides d'autres réseaux WiFi, comme « FBI Surveillance Van », il se passe autre chose.

Si vous êtes suffisamment proche pour vous connecter à leur WiFi, cela signifie que les signaux interfèrent probablement les uns avec les autres. C'est pourquoi votre routeur WiFi n'atteint pas la vitesse et la latence annoncées.

Les groupes sont considérés comme des ressources précieuses, et tous les groupes ne sont pas ouverts pour nous. De nombreux appareils occupent probablement la même bande de fréquence. Les régulateurs comme la Federal Communications Commission (FCC) gèrent les bandes de fréquences limitées avec beaucoup de soin et de considération. La plupart du trafic WiFi est aujourd'hui concentré sur deux bandes de fréquences (2,4 GHz et 5 GHz).

Ce problème ne durera pas longtemps. La FCC a proposé des règles pour ouvrir la bande 6 GHz à une utilisation sans licence . Qu'est-ce que cela signifie pour la WiFi Alliance, les fabricants et les clients ? Les appareils WiFi fonctionnent sur cette toute nouvelle bande et viendront à votre domicile le plus tôt possible.

Un rapide coup d'œil sur les normes et les bandes actuelles

Les appareils WiFi suivent des normes spécifiques. Une norme exige généralement que les appareils fonctionnent sur une ou plusieurs bandes de fréquences. Les normes WiFi ont évolué au fil des ans. Pour mieux comprendre la bande la plus récente, examinons d'abord les bandes actuelles—la bande 2,4 GHz et la bande 5 GHz.

Fréquence 2.4 GHz 

Comme le montre la figure 1, la bande 2,4 GHz a une plage de canaux de 22 MHz. Les canaux adjacents peuvent être combinés en un canal de 40 MHz, comme « Canal 1 + 5 » avec une fréquence moyenne de 2,422 GHz. Il existe différents canaux autorisés dans différents pays et régions.

Il existe un chevauchement considérable entre les canaux adjacents. Le chevauchement des canaux configurés à un endroit peut provoquer des interférences. Supposons que vous déployiez deux points d'accès à proximité l'un de l'autre. Dans ce cas, l'un fonctionnant sur le canal 1 et l'autre sur le canal 2 peuvent subir de graves ralentissements entre chaque point d'accès et leurs périphériques clients. Une combinaison particulière de canaux est généralement utilisée simultanément à un endroit pour éliminer les interférences. Une combinaison possible pourrait être le canal 1, le canal 6 et le canal 11, comme indiqué ci-dessous.

Figure 1 : Bande de 2,4 GHz

Fréquence 5 GHz 

La bande 5 GHz comporte plusieurs canaux 20 MHz, combinés en canaux 40 MHz, 80 MHz ou 160 MHz. Il convient de noter que les canaux autorisés peuvent être différents selon les régions.

Qu'est-ce que la bande 6 GHz ?

La bande 6 GHz fait référence à la bande de fréquences entre 5,925 GHz et 7,125 GHz, comme le montre la figure 2. Par rapport à ses homologues 2,4 GHz et 5 GHz, la bande 6 GHz a la plus large plage de fréquences de 1 200 MHz. Il a également le plus de chaînes parmi les trois bandes. La bande 6 GHz possède également la propriété de non-interférence et de bonne continuité, offrant ainsi une flexibilité opérationnelle suffisante.

Figure 2 : Bande 6 GHz

Tableau 1 : Nombre théorique de canaux disponibles sur chaque bande

Étant donné que la bande 6 GHz présente de nombreux avantages, pourquoi les régulateurs ont-ils mis autant de temps à ouvrir la bande au WiFi ? L'une des raisons est que le récent boom des appareils WiFi a finalement rendu le nouveau groupe non seulement nécessaire mais aussi urgent.

Exigences opérationnelles de la bande 6 GHz

Une autre raison possible est que l'industrie doit déjà faire face à une myriade d'applications historiques sur la bande des 6 GHz. Avant que la bande des 6 GHz ne soit ouverte au WiFi, toute l'industrie devrait inventer des mécanismes de partage de la bande et de prévention des interférences potentielles.

Les applications en place peuvent être classées en services fixes et services mobiles. Un service fixe est une liaison hertzienne point à point fiable qui prend en charge des services critiques. Des exemples courants de services fixes incluent le backhaul pour la police, la répartition des véhicules d'incendie et la coordination des mouvements de trains de chemin de fer.

D'autre part, un service mobile décrit des scénarios lorsqu'un émetteur mobile communique avec un centre. Les stations de captage de télévision transmettent le matériel de programmation d'un lieu d'événement à un studio.

Le tableau 2 montre que la bande est divisée en quatre sous-bandes en fonction de différentes conditions et exigences. L'industrie doit trouver un mécanisme d'utilisation partagée pour chacune des sous-bandes.

Les mécanismes comprennent l'AFC (Automated Frequency Coordination), appliqué aux sous-bandes U-NII-5 et U-NII-7. Pour tous les appareils WiFi sur les sous-bandes U-NII-6 et U-NII-8, ils seront limités à une utilisation LPI (Lower Power Indoor) uniquement.

Les services mobiles sont généralement autorisés à fonctionner sur une vaste zone afin de permettre une flexibilité maximale pour la coordination. Il n'est donc pas pratique d'appliquer l'AFC aux sous-bandes où prévalent les services mobiles, comme le montre le tableau 2.

Tableau 2 : Conditions et exigences des sous-bandes de 6 GHz

Comment la bande 6 GHz profitera-t-elle au WiFi ?

Des débits plus élevés dans une plage plus courte

La bande 6 GHz offre une fréquence de fonctionnement intrinsèquement plus élevée que les bandes précédentes, indiquant un débit de données et une vitesse de transmission plus élevés. Cependant, le WiFi 6 GHz peut avoir une portée plus courte. La physique dicte, après tout, que les signaux sans fil à des fréquences plus élevées diminuent plus rapidement le long de leurs chemins de propagation, principalement à travers les obstacles.

En conséquence, le WiFi 6E qui utilise le 6 GHz convient aux récentes applications à courte portée, à haut débit et à faible latence lancées aujourd'hui, comme la VR/AR, le streaming vidéo et l'IoT.

Positionnement plus précis

La bande 6 GHz est la bande la plus large jamais ouverte pour les appareils WiFi. On pense généralement que des bandes plus larges permettent un positionnement plus précis. Le WiFi 6E profitera aux applications de positionnement intérieur, telles que les robots balayeurs.

Moins d'interférences par les appareils hérités

La partie la plus excitante du WiFi 6E est son attachement à la dernière norme 802.11ax (WiFi 6) . Les anciens appareils basés sur une norme antérieure au WiFi 6E sont exclus de cette nouvelle bande. Si votre appareil fonctionne sur la bande 6 GHz, il est totalement libre de conflit avec tous les autres appareils hérités. Les nouvelles fonctionnalités comme OFDMA deviennent beaucoup plus efficaces sans les appareils hérités, réalisant ainsi pleinement le potentiel du WiFi 6. L'amélioration des performances au total changera la donne.