Les canaux Wi-Fi et la bande de fréquence 2,4 GHz, 5 GHz

Bien que de nombreux canaux Wi-Fi et des bandes Wi-Fi 2,4 GHz, 5 GHz soient normalement sélectionnés automatiquement par des routeurs Wi-Fi à domicile, il est souvent nécessaire de planifier les fréquences utilisées.
En utilisant de nombreux points d’accès Wi-Fi autour d’un grand bâtiment ou d’une zone, la planification de fréquence est essentielle pour que les meilleures performances puissent être obtenues à partir du réseau local sans fil.

Il est utile de comprendre quelles fréquences sont disponibles et comment elles peuvent être utilisées les mieux utilisées.
En utilisant des réglages simples dans le routeur Wi-Fi et les rallonges sans fil, il est possible d’apporter des améliorations à la vitesse du réseau d’installation Wi-Fi.

Ce tutoriel vous explique ce que sont les canaux Wi-Fi et bande de fréquence, comment ça marche et les problèmes d’interférences et encombrement qui peuvent en découler provoquant des perturbations du signal Wi-Fi.

La bande de fréquence Wi-Fi 2,4 GHz et 5 GHz

La norme Wi-Fi IEEE 802.11 est utilisée par de très nombreux périphériques de smartphones aux ordinateurs portables et à tablettes vers des capteurs distants, des téléviseurs d’actionneurs et bien d’autres. Il est utilisé comme principal porteur de communications sans fil dans des ordinateurs sans fil ainsi que pour les petits WLAN à domicile.

Pour cela, le Wi-Fi vise à utiliser dans un spectre de bande sans licence : la bande industrielle, scientifique et médicale (ISM). Ces bandes ont été acceptées internationalement et contrairement à la plupart des autres bandes, elles peuvent être utilisées sans avoir besoin d’une licence de transmission. Ainsi, cela donne accès à chacun pour les utiliser librement.
Les bandes ISM sont non seulement utilisées par Wi-Fi, mais également des fours à micro-ondes à de nombreuses autres formes de connectivité sans fil et de nombreuses utilisations industrielles, scientifiques et médicales.
Bien que les bandes ISM sont disponibles à l’échelle mondiale, certaines différences et restrictions peuvent survenir dans certains pays.

FREQUENCE BASSE MHZ	FREQUENCE HAUTE MHZ	DESCRIPTION
2400	2500	La bande de 2,4 GHz. Ce spectre est le plus largement utilisé des bandes disponibles pour la Wi-Fi. Utilisé par 802.11b, g, & n. Il peut porter un maximum de trois canaux non superposés. Cette bande est largement utilisée par de nombreux autres articles non sous licence, notamment des fours à micro-ondes, Bluetooth, etc.
5725	5875	Ce groupe Wi-Fi de 5 GHz ou plus précis La bande de 5,8 GHz fournit une bande passante supplémentaire et être à une fréquence plus élevée, les coûts d’équipement sont légèrement plus élevés, bien que l’utilisation soit moins importante. Il peut être utilisé par 802.11a & n. Il peut transporter jusqu’à 23 canaux non chevauchants, mais donne une plage plus courte que 2,4 GHz. La Wi-Fi 5GHz est préférée par beaucoup en raison du nombre de canaux et de la bande passante disponible. Il y a aussi moins d’utilisation de cette bande.

Qu’est-ce qu’un canal Wi-Fi

Les équipements Wi-Fi, comme toutes les techniques sans fil, utilisent une des bandes de fréquences hertziennes (bandes UHF et SHF) afin de limiter les interférences avec d’autres équipements.

Il existe un total de quatorze canaux définis pour une utilisation par des installations Wi-Fi et des appareils dans la bande ISM de 2,4 GHz.
Tous les canaux Wi-Fi ne sont pas autorisés dans tous les pays.
Dans les pays nord-americain, la répartition des bandes de fréquences est gérée par la FCC.
En Europe, c’est l’autorité ESTI qui en prend la charge.

La bande de fréquence 5 GHz élargit le nombre de canaux à 45 canaux.

• Pour le 2.4 GHz, ce spectre hertzien se définit sous la forme de canaux numérotés de 1 à 13. En Amérique du Nord, les canaux s’arrêtent à 11
• La bande de fréquence 5 GHz quant à elle se divise en 19 canaux non chevauchant en Europe. Cela monte à 24 en Amérique du Nord

NORME IEEE 802.11	BANDE DE FREQUENCE UTILISEE
802.11a	5 GHz
802.11b	2.4 GHz
802.11g	2.4 GHz
802.11n	2.4 & 5 GHz
802.11ac	En dessous de 6 GHz
802.11ad	Au dessus de 60 GHz
802.11af	802.11af White-Fi. En dessous de 1 GHz
802.11ah	700 MHz, 860 MHz, 902 MHz, etc. Les bandes ISM dépendent du pays et des allocations par les autorités locales
802.11ax

Les normes Wi-Fi 802.11 spécifient une bande passante de 22 MHz et des canaux sont sur une étape incrémentale de 5 MHz.
La bande passante de 5/22 MHz et la séparation de canaux de 5 MHz signifie que les canaux adjacents se chevauchent et des signaux sur des canaux adjacents interfèreront les uns avec les autres.

Les canaux de la bande de fréquence 2,4 GHz

Les canaux utilisés pour Wi-Fi sur le bande de fréquence 2,4 GHz sont séparés par 5 MHz dans la plupart des cas, mais ont une bande passante de 22 MHz.
En conséquence, les canaux Wi-Fi se chevauchent et on peut voir qu’il est possible de trouver un maximum de trois canaux qui ne se chevauchent pas.

Dans le diagramme ci-dessus, on peut voir que des canaux Wi-Fi 1, 6, 11 ou 2, 7, 12 ou 3, 8, 13 ou 4, 9, 14 (si autorisés) ou 5, 10 (et éventuellement 14 si autorisé) peut être utilisé ensemble comme des ensembles. Souvent, les routeurs Wi-Fi sont définis par défaut sur le canal 6 et donc l’ensemble des canaux 1, 6 et 11 est éventuellement la plus largement utilisée.

Avec la norme l’IEEE 802.11n, il est possible d’utiliser des largeurs de bande de signal de 20 MHz ou de 40 MHz. Lorsque la bande passante de 40 MHz est utilisée pour obtenir un débit de données plus élevé, cela réduit évidemment le nombre de canaux pouvant être utilisés.

En effet, développer le canal signifie doubler les interférences avec les réseaux voisins. Pour remédier à cela, l’IEEE a introduit un mécanisme de coexistence sur 2,4 GHz afin de ne pas perturber les réseaux voisins.

CANAL	FREQUENCE BASSE MHZ	FREQUENCE DU MILIEU MHZ	FREQUENCE HAUTE MHZ
1	2401	2412	2423
2	2406	2417	2428
3	2411	2422	2433
4	2416	2427	2438
5	2421	2432	2443
6	2426	2437	2448
7	2431	2442	2453
8	2436	2447	2458
9	2441	2452	2463
10	2446	2457	2468
11	2451	2462	2473
12	2456	2467	2478
13	2461	2472	2483
14	2473	2484	2495

Les canaux de la bande de fréquence 5 GHz

En Europe, la bande de fréquence 5 GHz quant à elle se divise en 19 canaux non chevauchant.

En plus de fournit un spectre plus étendu, cette bande de fréquence il n’est pas aussi largement utilisé pour les autres appareils, comme des fours à micro-ondes, etc.
Les fours à micro-ondes fonctionnent mieux autour de 2,4 GHz en raison de l’absorption du rayonnement par la nourriture pics d’environ 2,4 GHz.
En conséquence, le Wi-Fi 5 GHz rencontre généralement moins d’interférences.
Enfin l’utilisation de fréquences dans la bande 5GHz fournit généralement des vitesses de réseau Wi-Fi plus rapides.

CANAL	FREQUENCE (en MHz)
36	5180
40	5200
44	5220
48	5240
52	5260
56	5280
60	5300
64	5320
100	5500
104	5520
108	5540
112	5560
116	5580
120	5600
124	5620
128	5640
132	5660
136	5680
140	5700
149 (Pas en Europe)	5745
153 (Pas en Europe)	5765
157 (Pas en Europe)	5785
161 (Pas en Europe)	5805
165 (Pas en Europe)	5825

Pour bénéficier du 5 GHz, votre point d’accès Wi-Fi doit pouvoir fournir la bande de fréquence et votre adaptateur Wi-Fi doit supporté des normes 802.11 compatibles.

A contrario, le 5 GHz a une moins bonne pénétration. L’emplacement de votre point d’accès Wi-Fi est donc très important.

Les problèmes d’interférence et d’encombrement des signaux et canaux Wi-Fi

Quel est le problème avec la bande de 2,4 GHz ?

Il n’y a que 13 canaux à choisir mais en réalité moins car la fréquence de chaque canal chevauche les fréquences des canaux voisins.
En conséquence, les canaux 1, 6 et 11 sont les seuls canaux non chevauchants.
Les canaux qui se chevauchent sont un problème car les ondes de données sans fil peuvent interférer les unes avec les autres, provoquant des paquets de données perdus qui doivent être résolus.

Le problème d’interférence Wi-Fi s’aggrave si vous vivez dans un bâtiment densément peuplé, tel qu’un immeuble d’appartements dans une grande ville.
Dans ce cas, il existe des centaines d’appareils autour de vous essayant de transmettre des données Wi-Fi. Même si vous utilisez un canal non chevauchant, les transmissions sur le même canal peuvent interférer.
On parle alors d’encombrement Wi-Fi.
Ainsi, une connexion sans fil sur la bande de 2,4 GHz a ainsi beaucoup de chances d’être sujet aux perturbations et interférences ce qui nuit à de bonnes performances.

Lorsque vous utilisez 802.11 pour fournir des réseaux Wi-Fi et une connectivité pour les bureaux, l’installation de points d’accès Wi-Fi ou pour toutes les applications WLAN, il est nécessaire de garantir que les paramètres tels que les canaux sont correctement définis pour assurer la performance requise.
Sur la plupart des routeurs Wi-Fi ces jours-ci, cela est défini automatiquement, mais pour certaines applications plus importantes, il est nécessaire de définir les canaux manuellement, ou du moins sous contrôle central.

Si vous devez utiliser 2,4 GHz, assurez-vous de définir votre routeur pour utiliser les dernières normes Wi-Fi au lieu d’un mode “Legacy” ou “mixte”, qui est limité à la rétro-compatibilité.
Assurez-vous aussi d’être en 20 GHz.
Si vous avez des interférences, il est préférable de changer le canal.

Cependant, si possible, vous devez utiliser la bande 5 GHz.
La bande 5 GHz a 23 canaux non chevauchants et n’est pas aussi sensible aux interférences d’autres appareils tels que les micro-ondes.

Comment choisir le meilleur canal Wi-Fi

Selon l’encombrement des fréquences Wi-Fi et votre emplacement, il peut être judicieux de changer de canal.
Pour cela, il existe des logiciels d’analyses des réseaux sans fil ambiants qui vous aident à trouver le meilleur canal Wi-Fi.
Suivez ce tutoriel :