IEEE 802.11ah

IEEE 802.11ah est un amendement à la norme IEEE 802.11 plus connue sous le nom de Wi-Fi. Cet amendement a été ratifié en  ; il spécifie un mode de transmission de données par liaison sans fil à des débits allant jusqu'à 4 Mbit/s dans la bande de fréquence ISM des 900 MHz.

Présentation

Les murs et les planchers peuvent limiter sérieusement la portée des réseaux sans fil. Cette nouvelle norme de l'IEEE et de la Wi-Fi Alliance vise à fournir avec le 802.11ah une meilleure pénétration à travers les obstacles (murs et cloisons) et une économie d'énergie comparé aux normes Wi-Fi traditionnelles fonctionnant dans les bandes des 2,4 GHz et 5 GHz.

Fonctionnement du 802.11ah

En opérant dans le spectre de 900 MHz sans licence (863 MHz - 868 MHz en Europe), le 802.11ah diffère du Wi-Fi d'aujourd'hui qui fonctionne à 2,4 GHz ou 5 GHz. Avec les fréquences plus élevées il est plus difficile pour les signaux de conserver leur intégrité lors de leur passage à travers les obstacles solides. En utilisant des fréquences de 800 ou 900 MHz, les obstacles comme les murs, les planchers et les portes ne sont pas autant un problème. Selon la WiFi Alliance, 802.11ah est également capable atteindre près du double de la portée des normes actuelles. Il y a aussi un autre avantage : étant donné que le signal n'est pas autant atténué lors de son passage à travers les objets, les équipements consomment moins de puissance pour l'envoi et la réception des données.

Avantages du 802.11ah

La raison principale pour laquelle l'Alliance WiFi a conçu cette nouvelle norme 802.11ah - que l'Alliance a surnommé Halow - avec les économies d'énergie à l'esprit, est de permettre l'utilisation du Wi-Fi pour l'Internet des objets[1].

L'augmentation de la portée, l'existence d'un mode veille et la puissance d'émission inférieure font du 802.11ah un protocole adapté pour des usages tels que les systèmes de surveillance de structures, de ponts et de bâtiments pour mesurer leur vieillissement. Le 802.11ah vise aussi le marché des appareils fonctionnant sur piles ou batteries, comme les équipements portatifs (wearable) tels que les lunettes, montres et bracelets connectés et le marché de la domotique. La contrepartie de la faible consommation est un débit beaucoup plus faible que celui des autres normes Wi-Fi récentes.

Comparaison avec les autres normes IEEE 802.11
Réseaux locaux 802.11 : standards physiques
Protocole
802.11		 date[2] Fréquence largeur
de bande		 Débit binaire[3] Nombre
maximum
de flux
MIMO		 Codage / Modulation Portée
Intérieur Extérieur
(GHz) (MHz), (GHz) (Mbit/s), (Gbit/s) (mètres) (mètres)
802.11-1997 (d'origine) juin 1997[2] 2,4 79 ou 22[4] MHz 1, 2 Mbit/s NC FHSS, DSSS 20 m 100 m
802.11a
(Wi-Fi 2)		 sept 1999[2] 5 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 35 m 120 m
3,7[A] — 5 000 m[A]
802.11b
(Wi-Fi 1)		 sept 1999[2] 2,4 22 MHz 1, 2, 5,5, 11 Mbit/s 1 DSSS 35 m 140 m
802.11g
(Wi-Fi 3)		 juin 2003[2] 2,4 20 MHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbit/s 1 OFDM 38 m 140 m
802.11n
(Wi-Fi 4)		 oct 2009[2] 2,4 / 5 20 MHz 7,2 à 72,2 Mbit/s[B]
(6,5 à 65)[C]		 4 OFDM 70 m (2,4 GHz)
12-35 m (5 GHz)		 250 m[5]
40 MHz 15 à 150 Mbit/s[B]
(13,5 à 135)[C]
802.11ac
(Wi-Fi 5)		 déc 2013[2] 5 20 MHz 6,5 à 346,8 Mbit/s[D] 8 OFDM 12-35 m 300 m
40 MHz 13,5 à 800 Mbit/s[D]
80 MHz 19,3 Mbit/s à 1,7 Gbit/s[D]
160 MHz 58,5 Mbit/s à 3,4 Gbit/s[D]
802.11ad déc 2012[2] 57 à 71 1,7 à 2,16 GHz jusqu’à 6,75 Gbit/s[6] NC OFDM ou
porteuse unique		 10 m[7]
802.11af fév 2014[2] 0,054 à 0,79 6 à 8 MHz 1,8 à 568,9 Mbit/s 1, 2, 4 OFDM 100 m 1000 m
802.11ah mai 2017[2] 0,9 1 à 8 MHz 0,6 à 8,6 Mbit/s[8] 4 OFDM 100 m
802.11ax
(Wi-Fi 6)		 fév 2021[9] 1 à 7,1[10] 20 MHz 8 Mbit/s à 1,1 Gbit/s[D] 8 OFDM, OFDMA 12-35 m 300 m
40 MHz 16 Mbit/s à 2,3 Gbit/s[D]
80 MHz 34 Mbit/s à 4,8 Gbit/s[D]
160 MHz 68 Mbit/s à 10,5 Gbit/s[D]
802.11ay mars 2021[9] 58,3 à 70,2 2,16 à 8,64 GHz 20 à 176 Gbit/s 4[11] OFDM ou single carrier 100 m 500
Voir aussi :
  • A1 A2  IEEE 802.11y est équivalent à la norme 802.11a mais utilise la bande de fréquence des 3,7 GHz. Elle n’est autorisée qu’aux États-Unis par la FCC.
  • B  par flux MIMO, avec intervalle de garde court (SGI).
  • C  par flux MIMO, avec intervalle de garde long.
  • D  en mode "single user" et débit maximum pour 8 flux MIMO.

Notes et références
  1. HaLow, un nouveau Wi-Fi pour les objets connectés futura-sciences.com, le 6 janvier 2016
  2. (en) « Official IEEE 802.11 working group project timelines », IEEE, (consulté le )
  3. (en) « Wi-Fi CERTIFIED n: Longer-Range, Faster-Throughput, Multimedia-Grade Wi-Fi® Networks », Wi-Fi Alliance, [PDF]
  4. WiFi, le standard 802.11 - Couche physique et couche MAC, page 8 - Easytp.cnam.fr, mars 2007 [PDF]
  5. (en) Phil Belanger, « 802.11n Delivers Better Range », Wi-Fi Planet,
  6. (en) « WiGig and IEEE 802.11ad For Multi-Gigabyte-Per-Second WPAN and WLAN », Tensorcom Inc. [PDF]
  7. (en) White paper WLAN 802.11ad, page 3 rohde-schwarz.com, consulté en avril 2015 [PDF]
  8. (en) IEEE 802.11ah - low power, sub GHz Wi-Fi radio-electronics.com, consulté en février 2020
  9. (en) « IEEE 802.11 Working Group Project Timelines », IEEE, (consulté le )
  10. (en) IEEE 802.11ax-2021 : Modifications to both the IEEE 802.11 physical layer (PHY) and the medium access control (MAC) sublayer for high efficiency operation in frequency bands between 1 GHz and 7.125 GHz, Status: Active, Board Approval: 2021-02-09 standards.ieee.org, 9 février 2021
  11. (en) 802.11ay wireless technology: Next-gen 60GHz WiFi cablefree.net, consulté en avril 2020

Voir aussi

Articles connexes
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