Comparaison du Wi-Fi 2,4 GHz et 5 GHz

Comparaison du Wi-Fi 2,4 GHz et 5 GHz

Comparaison du WiFi 2,4 GHz et 5 GHz

Vous utilisez probablement le WiFi tous les jours. Sans aucun doute, vous savez que le WiFi est transmis par ondes radio. Mais en quoi le WiFi est-il différent de la télévision, de la radio et du radar OTA ? Lorsque vous comparez le WiFi 2,4 GHz et 5 GHz (les deux bandes WiFi les plus couramment utilisées en Amérique du Nord), vous verrez leurs avantages et leurs inconvénients. Vos besoins en Wi-Fi détermineront quelle radio convient le mieux à votre appareil sans fil.

Tout d’abord, nous devons souligner que, comme le terme « T1 », « 5 GHz » est un peu impropre, car le spectre réel utilisé va de 5,18 GHz à 5,825 GHz.

Qu’est-ce que le Wi-Fi ?

Wi-Fi® est une marque déposée de l’association commerciale Wi-Fi Alliance, un ensemble de normes utilisées par les fabricants pour certifier l’interopérabilité WiFi de leurs produits sans fil. Les normes WiFi sont supervisées par l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

Notez que la Wi-Fi Alliance et l’IEEE sont des organisations distinctes. Comme l’indiquent les directives VCE, l’IEEE est « responsable de l’élaboration de normes applicables aux réseaux sans fil », tandis que la Wi-Fi Alliance est un « organisme mondial qui supervise la conformité aux réglementations et aux normes concernant… les fréquences radio et les niveaux de puissance de transmission ». .”

Le WiFi est basé sur une famille de protocoles de réseau local sans fil (WLAN) connus sous le nom d’IEEE 802.11, qui normalisent entre ou entre les hôtes sans fil (tels que les stations de base, les points d’accès et les routeurs) et les clients sans fil (tels que les ordinateurs portables et les appareils mobiles) L’interface radio pour les clients sans fil (par exemple, Bluetooth et WiFi Direct).

Le tableau suivant décrit la vitesse des données du WiFi 1-WiFi 6 :

Vitesse Wi-Fi

Norme IEEE	Vitesse maximum	vitesse du monde réel	la fréquence	Année d’adoption
802.11b – Wi-Fi 1	> 11 Mbit/s	> 3 Mbit/s	2,4 GHz	1999
802.11a – Wi-Fi 2	> 54 Mbit/s	> 32Mbps	5GHz	1999
802.11g – Wi-Fi 3	> 54 Mbit/s	> 29Mbps	2,4 GHz	Année 2003
802.11n – Wi-Fi 4	> 300Mbps	> 150Mbps	2,4/5 GHz	2009
802.11ac – Wi-Fi 5	> 900Mbps	> 450Mbps	5GHz	2014
802.11ax – Wi-Fi 6	> 3,5 Gbit/s	> 800Mbps	2,4/5 GHz — ISM 1 – 6 GHz	2019

Notez que les vitesses WiFi 5 et WiFi 6 ci-dessus sont basées sur un seul flux de données.

Voyons comment ThioJoeTech compare le Wi-Fi 2,4 GHz et 5 GHz :

ISM et utilisation Wi-Fi grand public

En regardant le tableau ci-dessus, les lecteurs peuvent se demander : existe-t-il d’autres fréquences Wi-Fi en plus de 2,4 GHz et 5 GHz ? Oui et non. La bande « 1-6 GHz » fait référence aux fréquences sans licence réservées à un usage industriel, scientifique et médical (ISM). Par exemple, les fours à micro-ondes fonctionnent à 2,4 GHz. Par conséquent, son utilisation peut interférer avec les appareils WiFi 802.11b/g/n/ax et Bluetooth.

L’explosion de l’utilisation d’appareils IoT tels que les sonnettes sans fil, les caméras de surveillance, etc. signifie que les applications non ISM sont désormais en concurrence pour la connectivité sur des bandes passantes de plus en plus encombrées, en particulier sur la fréquence 2,4 GHz. La vice-présidente mondiale de Huawei, Daisy Zhu, a déclaré : « Les États-Unis ont un problème avec le spectre. » Sans blague.

Télévision et radio en direct (OTA), radar et Wi-Fi

Aux États-Unis, les stations de télévision et de radio diffusent sur des fréquences bien inférieures à celles utilisées par le WiFi.

OTA TV transmet sur trois spectres de fréquences radio différents : 54-88 MHz (canaux VHF 2-6), 174-216 MHz (canaux VHF 7-13) et 470-890 MHz (canaux UHF 14-83). La radio AM diffuse sur une fréquence radio large de 10 kHz entre 535-1605 kHz, tandis que la radio FM transmet sur une fréquence large de 200 kHz de 88,1 MHz à 108,1 MHz.

Les lecteurs avisés remarqueront que les fréquences radio FM se situent entre le spectre réservé aux canaux TV VHF 2-6 et les canaux VHF 7-13.

Le radar, cependant, est un problème plus important. De nombreuses installations radar transmettent sur le même 5 GHz utilisé par le Wi-Fi domestique, ce qui signifie qu’il existe un potentiel d’interférence. Par conséquent, les réseaux Wi-Fi 802.11a/n/ac/ax nécessitent la sélection dynamique de fréquence (DFS), qui est un processus de partage du spectre.

DFS vérifie la disponibilité des canaux, en recherchant la présence de signaux radar, ce qui peut prendre jusqu’à 10 minutes selon la région. Si aucun canal n’est détecté, le canal est indiqué comme « disponible ». Si un radar est détecté (« Monitoring in Service »), DFS demande au réseau d’attendre jusqu’à 30 minutes avant de réessayer le canal pour utiliser le WiFi.

Heureusement, tous les canaux 5 GHz ne sont pas limités par DFS. Mais c’est pourquoi lorsque le réseau Wi-Fi est activé, les utilisateurs ont un accès immédiat au 2,4 GHz, tandis que la disponibilité du 5 GHz est retardée.

Portée Wi-Fi

Lorsque l’on compare le WiFi 2,4 GHz et 5 GHz, la principale comparaison entre les deux est la portée et la vitesse. Nous avons comparé 2,4 GHz et 5 GHz ci-dessus ; ci-dessous, la différence de portée WiFi.

Portée Wi-Fi

Norme IEEE	distance maximale	distance du monde réel	la fréquence	Année d’adoption
802.11b – Wi-Fi 1	> 460 pieds/140 mètres	> 230 pieds/70 mètres	2,4 GHz	1999
802.11a – Wi-Fi 2	> 390 pieds/119 mètres	> 195 pieds/59 mètres	5GHz	1999
802.11g – Wi-Fi 3	> 125 pieds/38 mètres	> 62 pieds/19 mètres	2,4 GHz	Année 2003
802.11n – Wi-Fi 4	> 820 pieds/250 m (2,4 GHz) / > 460 pieds/140 m (5 GHz)	> 410 pi/125 m (2,4 GHz / 230 pi/70 m (5 GHz)	2,4/5 GHz	2009
802.11ac – Wi-Fi 5	> 460 pieds/140 mètres	> 230 pieds/70 mètres	5GHz	2014
802.11ax – Wi-Fi 6	> 920 pieds/2800 mètres	> 460 pieds/140 mètres	2,4/5 GHz — ISM 1 – 6 GHz	2019

Bien sûr, dans la propagation radio, la perte de trajet augmente avec la fréquence. Il en va de même pour les matériaux. La « valeur d’atténuation » à 2,4 GHz est très différente de la « valeur d’atténuation » à 5 GHz. Ibwave.com a constaté (sans surprise) que la perte de transmission à 5 GHz par rapport à 2,4 GHz est à peu près le double de celle du béton vieux de 40 ans.

Cette valeur de perte d’atténuation s’applique également à d’autres matériaux. Voir le tableau ci-dessous (adapté de ibwave.com):

Atténuation des matériaux Wi-Fi

	2,4 GHz	5GHz
panneaux de particules	0,463 dB	0,838 dB
Cloison sèche (gypse)	5.388 dB	10.114 dB
brique silico-calcaire	4.295 dB	7,8 dB

Même différents types de verre peuvent affecter le taux de décomposition. Par exemple, le verre céramique blanc (pensez aux tasses à café et aux tables de cuisson) et le verre électronique (comme le verre utilisé dans les fusibles à transistor) ont des taux d’atténuation similaires (et relativement faibles) à 2,4 GHz et 5 GHz.

Alors que le taux de décomposition du verre conventionnel augmente et diverge, le taux de décomposition du verre à faible émissivité (Low-e) augmente de façon exponentielle, ce qui réduit considérablement la pénétration des UV, des IR et des ondes radio.

Les limitations de portée du Wi-Fi 5 GHz ont conduit à des réseaux maillés et à des kits d’extension. Ces systèmes peuvent atteindre la zone morte Wi-Fi de la maison, qui pouvait atteindre auparavant 2,4 GHz mais pas 5 GHz.

Interférences 2,4 GHz et 5 GHz

Comme mentionné ci-dessus, le principal inconvénient de 2,4 GHz est sa sensibilité aux interférences radio. Si vous utilisez un ordinateur portable 802.11g, votre ordinateur sera en concurrence pour la bande passante de 2,4 GHz avec les appareils IoT, Bluetooth, les fours à micro-ondes, etc.

Aux États-Unis, seuls 11 canaux larges de 20 MHz sont disponibles pour les utilisateurs WiFi sur la bande 2,4 GHz (13 en Europe). Pour aggraver les choses, étant donné que le spectre 2,4 GHz ne fait que 100 MHz de large, la plupart des canaux 2,4 GHz se chevauchent. Aux États-Unis et en Europe, il n’y a que trois canaux 2,4 GHz (1, 6, 11) qui ne se chevauchent pas.

En revanche, 5 GHz a 25 canaux larges de 20 MHz sans chevauchement. Ceux qui souhaitent des vitesses de données plus élevées peuvent lier des canaux pour créer des chemins de données plus larges de 40 MHz ou 80 MHz. Mais cela réduit le nombre de chemins de données de 5 GHz. Dans les zones densément peuplées (c’est-à-dire les immeubles d’appartements ou les immeubles de bureaux), la liaison des canaux 5 GHz peut provoquer la même congestion que celle qui est courante avec 2,4 GHz.

fin

Ainsi, lorsque vous comparez le WiFi 2,4 GHz et 5 GHz, quelle fréquence devez-vous utiliser ?

La réponse dépend des besoins de votre maison. Aujourd’hui, la plupart des maisons ont besoin de deux bandes (et d’un routeur bi-bande) ; plus la maison est grande, plus elle utilise d’appareils.

Les ménages disposant d’un grand nombre d’appareils IoT en particulier doivent réserver 2,4 GHz de bande passante pour ces appareils, tout en utilisant 5 GHz pour leurs appareils et applications gourmands en données tels que le streaming vidéo et les jeux. Cependant, si vos besoins Wi-Fi sont simples (par exemple, vous ne comptez que sur un ordinateur de bureau à la maison et ne diffusez pas de données sur un UHD ou un téléviseur HD), vous pouvez utiliser le 802.11g et les niveaux de vitesse économiques du FAI.