23 avril 2024
Faire avancer l'industrie 4.0 : tirer parti de la puissance de la connectivité 5G
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La radiocommunication est un aspect fondamental de notre vie quotidienne depuis plusieurs décennies. Qu'il s'agisse de la téléphonie mobile, de la télévision ou de l'internet sans fil, l'infrastructure de communication est alimentée par des ondes électromagnétiques, également connues sous le nom de spectre. Dans cet article, nous examinerons l'importance des bandes de fréquences, les implications des interférences du spectre et l'impact des bandes de fréquences sur la révolution 5G.
Lorsqu'un appareil transmet un signal, il envoie des ondes électromagnétiques à une fréquence spécifique dans une bande de spectre. Le signal peut être reçu par un autre appareil réglé sur la même fréquence, ce qui permet la communication entre les deux appareils. La disponibilité de gammes de fréquences spécifiques pour la communication permet aux appareils de fonctionner de manière organisée et réduit le risque d'interférence entre les différents types de communication.
Un choix réfléchi des bandes de fréquences est essentiel pour assurer une bonne communication en fonction de votre projet, de votre infrastructure, de vos objectifs et de vos besoins. En effet, différents types de communication nécessitent différentes quantités de bande passante, et donc différentes gammes de fréquences. Par exemple, les gammes de fréquences plus élevées offrent une plus grande largeur de bande et peuvent transporter plus de données, ce qui les rend idéales pour la transmission de données à haut débit, comme les réseaux mobiles 5G. Les gammes de fréquences plus basses, en revanche, peuvent couvrir de plus grandes distances, ce qui les rend idéales pour la radiodiffusion télévisuelle et les communications à longue portée.
N'importe quelle bande de fréquences peut-elle être utilisée par n'importe qui ?
Non, les bandes de fréquences sont classées en deux catégories : les bandes avec licence et les bandes sans licence.
Les bandes de fréquences sous licence sont des plages de fréquences qui sont exclusivement attribuées à un utilisateur ou à une organisation spécifique dans un but précis. L'utilisateur ou l'organisation se voit accorder une licence d'utilisation de la bande de fréquences pour une période déterminée et doit se conformer aux réglementations établies par l'autorité de régulation. Les bandes de fréquences sous licence les plus courantes sont les bandes cellulaires (700 MHz et 800 MHz), les bandes PCS (1,9 GHz), les bandes AWS (1,7/2,1 GHz) et les bandes BRS/EBS (2,5 GHz). Les bandes de fréquences sous licence présentent les avantages suivants
Toutefois, les bandes de fréquences sous licence peuvent s'avérer coûteuses pour les zones très étendues. L'obtention d'une licence pour une bande de fréquences peut être coûteuse, car les autorités réglementaires mettent aux enchères les droits d'utilisation du spectre. Une fois la licence accordée, l'utilisateur ne peut pas modifier l'usage qu'il fait du spectre.
Pour couvrir une petite zone, par exemple, l'association française de régulation (ARCEP) demande des redevances raisonnables qui dépendent de différentes variables énumérées dans la loi.
Les bandes de fréquences sans licence sont des plages de fréquences qui peuvent être utilisées par n'importe qui sans avoir besoin d'une licence. Parmi les bandes de fréquences sans licence les plus courantes, on peut citer les suivantes : Bandes ISM (industrielles, scientifiques et médicales) (900 MHz, 2,4 GHz et 5 GHz), bandes U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure) (5 GHz), bandes SRD (Short-Range Devices) (433 MHz), CBRS (Citizens Broadband Radio Service - 3,5 GHz).
Les bandes de fréquences sans licence sont rentables car il n'y a pas de coût associé à l'utilisation des bandes de fréquences sans licence, ce qui en fait une option attrayante pour les solutions de communication à faible coût. Les bandes de fréquences sans licence peuvent être utilisées à des fins diverses, ce qui permet une plus grande souplesse d'utilisation.
Cependant, les bandes de fréquences sans licence sont partagées avec d'autres utilisateurs, ce qui entraîne un risque d'interférence et une fiabilité réduite. Elles ne fournissent pas de bande passante dédiée, ce qui entraîne des variations dans la qualité du service.
Le brouillage du spectre désigne la dégradation ou la perturbation de la communication sur une bande de fréquence particulière en raison de la présence d'autres signaux sur la même bande de fréquence ou sur des bandes adjacentes. Les interférences peuvent provenir de diverses sources, telles que d'autres appareils de communication, des appareils électroniques ou des phénomènes naturels tels que les éruptions solaires.
Les interférences peuvent avoir un impact significatif sur la qualité de la communication sur une bande de fréquence spécifique. Par exemple, si un signal de communication est faible, il peut être surpassé par un signal d'interférence, ce qui entraîne une baisse de la qualité du signal et une diminution de la fiabilité de la communication. Dans certains cas, les interférences peuvent entraîner une perte totale du signal, rendant la communication impossible. Pour atténuer les interférences, plusieurs techniques peuvent être utilisées, notamment les suivantes :
Les réattributions de bandes de fréquences font référence aux changements apportés à l'attribution des bandes de fréquences au fil du temps en raison de l'émergence de nouvelles technologies ou de nouvelles réglementations. Ces changements sont nécessaires pour répondre à la demande croissante de ressources du spectre, fournir une largeur de bande supplémentaire aux nouvelles technologies et améliorer l'efficacité des systèmes existants.
Au fil du temps, les progrès technologiques ont entraîné le développement de nouveaux systèmes de communication qui nécessitent une bande passante supplémentaire. Par exemple, le déploiement des réseaux 5G a créé une demande importante de ressources spectrales supplémentaires, ce qui a entraîné des changements dans l'attribution des fréquences pour tenir compte de cette nouvelle technologie.
La réglementation joue également un rôle dans la réaffectation des bandes de fréquences. L'autorité de régulation peut décider d'ouvrir au public des bandes de fréquences précédemment restreintes, d'allouer une largeur de bande supplémentaire à des fins spécifiques ou de modifier l'attribution d'une bande de fréquences particulière pour répondre à de nouvelles exigences réglementaires.
L'ouverture de la bande C (3,7-4,2 GHz) (CBRS - Citizens Broadband Radio Service) à l'utilisation de la 5G aux États-Unis est un exemple de réaffectation récente d'une bande de fréquences. La Federal Communications Commission (FCC) a attribué cette bande de fréquences au secteur de la téléphonie mobile afin de soutenir le déploiement des réseaux 5G, qui nécessitent une grande quantité de bande passante.
La révolution de la 5G a été un moteur important de la croissance des nouvelles technologies et a eu un impact profond sur le spectre. Les bandes de fréquences sont essentielles pour permettre une communication efficace entre les appareils. Il est important de comprendre l'attribution des bandes de fréquences, les interférences et les réattributions de fréquences afin de tirer pleinement parti de leurs caractéristiques.
