Le Wi-Fi 5 (802.11ac), qui fonctionne à 5 GHz, a été largement adopté et a connu une croissance régulière au cours des cinq dernières années, au moment même où l’industrie de la téléphonie mobile commençait à parler de services cellulaires 5G. Cela a créé une certaine confusion parmi ceux qui pensaient qu’il s’agissait d’une seule et même chose. Par conséquent, lorsque l’IEEE a développé le Wi-Fi 6 (802.11ax), certains ont pensé qu’il était meilleur que la 5G. Pour compliquer les choses, nous avons maintenant le Wi-Fi 6E (802.11ax) capable de prendre en charge le fonctionnement à 6 GHz en plus des bandes de 2,4 GHz et de 5 GHz utilisées par le Wi-Fi 6.
Mais soyons clairs : les services cellulaires et le Wi-Fi ne sont pas identiques et le Wi-Fi 5 GHz (une bande de fréquence) n’a absolument rien à voir avec la 5G (une génération) !
Bandes cellulaires sous licence
5G est le terme générique utilisé pour désigner la cinquième génération de technologie de réseau cellulaire. La plupart d’entre nous ont l’habitude de voir l’icône 4G LTE sur leur téléphone portable, et certains d’entre nous dans les zones métropolitaines voient maintenant l’icône 5G, car des opérateurs comme Verizon et AT&T déploient actuellement les premières versions de ce service. Les réseaux cellulaires tels que la 4G LTE et la 5G fonctionnent dans le spectre électromagnétique en utilisant des bandes sous licence (c’est-à-dire des fréquences) qui ne peuvent être utilisées que par l’entreprise qui les a concédées. Par exemple, le réseau 5G de Verizon utilise des bandes de fréquences élevées de 28 et 39 GHz, ce qui est considérablement plus rapide que la 4G qui utilise des fréquences de 700 à 2500 MHz.
Bien que l’on s’attende à ce que la 5G comprenne finalement certaines bandes sans licence que les opérateurs 5G et d’autres pourront utiliser pour de nouveaux réseaux ou pour améliorer les réseaux existants, ces bandes ne sont pas les mêmes que les bandes radio sans licence de 2,4 GHz, 5 GHz et 6 GHz utilisées dans les applications Wi-Fi.
Bandes Wi-Fi sans licence
Plutôt que de se connecter au réseau cellulaire (et de payer un fournisseur de services mobiles), les signaux Wi-Fi se connectent à des réseaux privés par l’intermédiaire de points d’accès sans fil (WAP) dans un rayon limité et avec un accès à l’internet par l’intermédiaire du fournisseur d’accès à l’internet (FAI) du réseau privé. Contrairement aux fréquences cellulaires sous licence qui sont attribuées à un fournisseur de services cellulaires spécifique, chaque génération de Wi-Fi utilise des bandes spécifiques sans licence qui peuvent être utilisées par n’importe qui. Ainsi, que vous vous connectiez à un WAP Wi-Fi 5 dans un café de Chicago ou à votre bureau de New York, vous utilisez la bande des 5 GHz.
- Wi-Fi 4 (802.11n) : 2,4 ou 5 GHz
- Wi-Fi 5 (802.11ac) : 5 GHz uniquement
- Wi-Fi 6 (802.11ax) : 2,4 ou 5 GHz
- Wi-Fi 6E (802.11ax) : 2,4, 5 et 6 GHz
Il est important de noter que le Wi-Fi 6E n’est pas un nouveau protocole sans fil, mais plutôt une extension ou une mise en œuvre de la « deuxième vague » du Wi-Fi 6 pour ajouter un fonctionnement dans la bande des 6 GHz où il y a plus de canaux disponibles qui ne se chevauchent pas, moins d’appareils en fonctionnement et moins de risques d’interférences. Avec l’adoption d’une législation ouvrant la bande des 6 GHz à l’utilisation sans licence du Wi-Fi, le spectre total disponible pour un appareil Wi-Fi 6E est multiplié par cinq environ. C’est assez de spectre pour offrir 7 canaux supplémentaires non chevauchants de 160 MHz ou 14 canaux non chevauchants de 80 MHz, offrant ainsi plus de possibilités de transmission et moins d’interférences dans les environnements denses ou de grandes entreprises.
Qu’en est-il de la vitesse ?
Avec un réseau cellulaire 4G ou 5G, la vitesse de transmission des données dépend du réseau auquel vous êtes connecté, de son taux d’occupation (c’est-à-dire du nombre d’autres personnes qui se connectent au même réseau) et de l’appareil que vous utilisez. La vitesse de transmission maximale des premiers réseaux cellulaires 4G est de 150 Mbps, avec une vitesse de téléchargement moyenne par utilisateur de seulement 10 Mbps. La 4G LTE et la 4G LTE-A, qui utilisent l’évolution à long terme et la communication avancée de l’évolution à long terme, offrent des vitesses de 300 Mbps à 1 Gbps, avec une vitesse de téléchargement moyenne par utilisateur d’environ 15 Mbps. Introduite en raison des limites des premières mises en œuvre de la 4G, la LTE transfère la transmission de données vers un système de protocole Internet afin de permettre la transmission de paquets de données plus importants avec un temps de latence plus faible.
Le service cellulaire 5G utilise des ondes radio à plus haute fréquence pour offrir des vitesses théoriques de 1 à 10 Gbps, avec des vitesses de téléchargement moyennes prévues de 50 Mbps et une latence réduite. Toutefois, les ondes radio à haute fréquence de la 5G ont une portée plus courte que les fréquences utilisées par les tours 4G précédentes, ce qui nécessite davantage de cellules plus petites situées plus près des utilisateurs et des appareils. C’est l’une des raisons pour lesquelles des centres de données périphériques apparaissent à la base de ces tours. Pour en savoir plus, consultez le livre blanc de Siemon, » Pourquoi Edge ? Pourquoi maintenant ? Comment l’essor de l’informatique en périphérie va remodeler le paysage des centres de données . »
Les vitesses du Wi-Fi sont plus rapides que celles du cellulaire et sont davantage liées à la largeur et au nombre de canaux disponibles dans les bandes de fréquences, à la capacité d’émettre et de recevoir sur plusieurs antennes (c’est-à-dire les flux spatiaux), au schéma de modulation et à l’allocation, ou à la division, de la largeur de bande en fonction des besoins. Le Wi-Fi 4 avec 4 flux spatiaux offre un débit maximal théorique de 476 Mb/s (144 Mb/s par flux), le Wi-Fi 5 avec 8 flux spatiaux offre un débit maximal théorique de 6,93 Gb/s (866 Mb/s par flux), et le Wi-Fi 6/6E avec 8 flux spatiaux et un schéma de modulation plus efficace offre un débit maximal théorique de 9,61 Gb/s (1,2 Gb/s par flux).
Les canaux plus étroits, d’une largeur de 20 ou 40 MHz, sont généralement regroupés pour permettre un débit plus élevé, tandis que les canaux plus larges de 80 et 160 MHz permettent d’atteindre des vitesses de données plus élevées. Le nombre limité de canaux de 20 et 40 MHz dans les bandes de 2,5 GHz et de 5 GHz rend difficile l’obtention d’un débit maximal, et les canaux plus larges ont toujours eu une disponibilité limitée. Il n’y a que six canaux de 80 MHz et deux canaux de 160 MHz disponibles dans la bande de 5 GHz, ce qui est la principale raison de l’ajout de la bande de 6 GHz avec le Wi-Fi 6E.
En raison des variables de la largeur de bande du canal, du nombre de flux spatiaux et des mécanismes de signalisation multi-utilisateurs, les normes Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 et Wi-Fi 6E sont hautement configurables. En général, le bas de la fourchette de débit est destiné aux petits appareils portables dotés d’une capacité de batterie limitée tels que les smartphones, le milieu de la fourchette de débit est destiné aux ordinateurs portables et le haut de la fourchette de débit est destiné aux applications spécialisées et extérieures où la densité d’appareils est moindre qu’à l’intérieur. Le tableau ci-dessous présente un exemple de configurations Wi-Fi 5 et Wi-Fi 6/6E pour cibler des appareils ou des applications spécifiques.
Mieux vaut être ensemble, mais avec des considérations
Alors que beaucoup opposent le Wi-Fi et la 5G, le fait est que ce n’est pas l’un ou l’autre – les deux technologies doivent coexister pour tirer pleinement parti du monde numérique dans lequel nous vivons. La 5G sera nécessaire pour les services cellulaires publics qui couvrent des kilomètres et prennent en charge les technologies mobiles émergentes telles que les voitures autonomes et le suivi des actifs des flottes de transport. Le Wi-Fi, quant à lui, est essentiel pour fournir un accès à plus grande largeur de bande aux réseaux locaux et à l’internet dans un environnement local afin de prendre en charge toutes les applications, qu’il s’agisse d’applications professionnelles ou d’applications IoT basées sur les locaux.
Alors que les déploiements 5G nécessiteront des centres de données périphériques et des déploiements de petites cellules plus denses, lorsqu’il s’agit de déployer des WAP à haute efficacité pour le Wi-Fi 6/6E dans l’espace de l’entreprise, il y a plusieurs considérations de câblage qui ont des implications en ce qui concerne la conception de l’infrastructure de câblage. Il s’agit notamment des performances de câblage et de connectivité pour soutenir la capacité, de l’architecture de câblage pour une couverture étendue et l’évolutivité, et de la prise en charge adéquate de l’alimentation à distance comme l’alimentation par Ethernet (PoE) pour limiter l’accumulation de chaleur dans les faisceaux de câbles et éviter d’endommager le matériel de connexion lors du débranchement sous des charges de courant d’alimentation à distance.
Pour en savoir plus sur le Wi-Fi 6/6E et sur les considérations relatives à l’infrastructure de câblage, téléchargez le dernier livre blanc de Siemon, « Preparing for Wi-Fi 6E : Cabling Considerations for High Efficiency Wireless Access Point Connections » (Préparation au Wi-Fi 6E : considérations relatives au câblage pour les connexions de points d’accès sans fil à haute efficacité).
