Défis en matière de réseaux sans fil - WaveNet

Les ondes radio se répandent dans toutes les directions. Contrairement aux câbles, elles ne sont pas liées à un support de transmission (câble). D’où certaines particularités propres au sans fil.

Trois facteurs clés déterminent si la transmission d’un signal radio réussit :

  • Intensité du signal
  • Rapport signal-bruit
  • Utilisation de la fréquence

Explications des facteurs

Intensité du signal

Rapport signal-bruit

Utilisation de la fréquence

L’intensité du signal désigne l’amplitude de l’onde radio. Plus le signal est fort, plus le récepteur reçoit clairement les données transmises. L’intensité du signal diminue à mesure que la distance augmente ou en raison de supports de transmission défavorables.

Plus un récepteur est sensible (meilleures sont les antennes), moins l’intensité de signal nécessaire est importante.

Le rapport signal/bruit (SNR = Signal-to-Noise Ratio) indique l’intensité du bruit par rapport au signal utile. Les ondes radio ne « finissent » pas. En théorie, la portée est illimitée. Dans la pratique, seule l’intensité du signal diminue. Les ondes radio pénètrent dans d'autres réseaux sans fil et ne génèrent plus de signal utile, mais un bruit (dérangeant). Si le bruit est trop fort (le rapport signal bruit est très mauvais), le récepteur ne réussit plus à distinguer le signal utile du bruit.

L'utilisation de la fréquence désigne le rapport entre le temps de transmission libre et le temps de transmission occupé. Un récepteur ne peut recevoir qu'un seul signal radio à la fois. Les appareils WaveNet fonctionnent en vertu du principe « Listen before talk » (écouter avant d’émettre). Aucun appareil WaveNet ne transmet s'il détecte qu'un signal radio est déjà en cours de transmission sur la bande de fréquence utilisée. Par conséquent, il convient de respecter des temps d’attente avant que la bande de fréquence ne se relibère. Plus ces temps d'attente sont longs, plus un appareil a besoin de temps pour la transmission La vitesse de transmission diminue.

Exemples conceptuels issus du quotidien

Intensité du signal

Rapport signal-bruit

Utilisation de la fréquence

Deux personnes discutent (langue en tant que signal). L’une des personnes parle plus fort (l’intensité du signal augmente).

Si un mur se trouve entre les personnes (support de transmission défavorable), la parole devient moins forte (le signal diminue).

Si une personne ne se tourne pas en direction du haut-parleur (les antennes sont mal orientées), la parole est perçue comme étant moins forte (le signal diminue).

Les personnes ayant une bonne audition (récepteurs sensibles) peuvent même comprendre une conversation à faible volume (faible puissance du signal).

Deux personnes discutent (langue en tant que signal). Une rue très fréquentée se trouve à côté des personnes, ce qui génère du bruit. Plus les personnes s'approchent de la rue, plus le bruit est fort par rapport à la parole (le rapport signal/bruit diminue). Si les personnes se trouvent trop près de la rue, elles ne se comprennent plus.

Les personnes peuvent soit s'éloigner de la rue (le bruit diminue) soit parler plus fort (le signal augmente) pour améliorer le rapport signal/bruit. Peu importe si une personne entend mieux (la sensibilité est plus élevée) car avec la parole (signal), le volume de la rue (bruit) lui aussi est plus fort.

Plusieurs personnes veulent parler en même temps (la parole fait office de signal). Si une personne parle (bande de fréquence occupée), aucune autre personne ne peut parler en même temps (délai d'attente). Sinon, aucun des interlocuteurs ne sera compris. Les personnes doivent attendre une pause dans la conversation (« Listen before talk » (écouter avant d’émettre)) avant de pouvoir parler (débuter la transmission du signal radio).

Plus le nombre de personnes présentes dans une pièce est important, plus elles doivent attendre une pause dans la conversation (l’utilisation de la fréquence augmente).

Les personnes peuvent se répartir géographiquement (pour ne pas entendre quand d'autres personnes parlent en même temps) ou être brèves (pour raccourcir les délais d'attente) afin que davantage de personnes puissent parler au cours de la même période (réduire l'utilisation de la fréquence).

Causes possibles de la détérioration des conditions ambiantes dans WaveNet

(Liste sans prétention d’exhaustivité)

Intensité du signal

Rapport signal-bruit

Utilisation de la fréquence

  • Appareils trop éloignés géographiquement
  • Absorption par des supports de transmission défavorables (par exemple, surfaces ou portes en métal)
  • Absorption par des conditions ambiantes défavorables (par exemple, humidité de l'air, température)
  • Mauvaise orientation des antennes
  • Présence de nombreux appareils de la bande 868 MHz à proximité
  • Sources d'interférences électromagnétiques
    • Champs électromagnétiques (par exemple, générés par l’alimentation à découpage)
    • Brouilleurs
  • Surfaces réfléchissantes
  • Présence de nombreux appareils de la bande 868 MHz à proximité
  • Utilisation non autorisée des fréquences
  • Brouilleurs
  • Longs temps de transmission ou grandes quantités de données