Le millimètre-onde (mmWave), également appelé bande millimétrique, est une gamme de fréquences électromagnétiques située entre les micro-ondes et l'infrarouge. Son spectre de fréquences est utilisé pour les communications sans fil à haut débit. Il est également connu sous le nom de fréquence extrêmement élevée, ou EHF, par l'Union Internationale des Télécommunications.
L'une des utilisations prédominantes des ondes millimétriques est la 5G. Les communications basées sur cette bande de fréquences sont rapides et offrent une bande passante accrue, ce qui en fait un outil idéal pour les opérateurs de réseau qui souhaitent fournir un service plus rapide aux applications gourmandes en bande passante. La bande des ondes millimétriques contient des longueurs d'onde comprises entre 10 millimètres à 30 gigahertz et 1 millimètre à 300 GHz.
Lorsqu'elles sont utilisées pour les signaux 5G, les ondes millimétriques sont produites à l'aide de petites cellules à faible puissance appelées petites cellules. Les petites cellules sont déployées sous forme de réseau en grappes pour fournir une couverture acceptable dans une zone.
En raison de la fréquence élevée des ondes millimétriques, leur portée est limitée. Et en raison de cette portée limitée, la 5G utilise également des bandes de fréquences plus basses appelées Sub-6 5G, qui ne font pas partie de la gamme des ondes millimétriques. La 5G Sub-6 est généralement plus rapide que les vitesses moyennes de la 4G LTE.
Les avantages de l'utilisation des mmOndes incluent les suivants :
- Elle permet des débits de données plus élevés par rapport aux fréquences inférieures lorsqu'elle est utilisée en télécommunications, comme celles utilisées pour le Wi-Fi et les réseaux cellulaires actuels.
- La plage de fréquences élevées a une grande tolérance pour la bande passante.
- Elle offre moins de latence grâce à ses vitesses et sa bande passante supérieures.
- Il y a moins d'interférences, car les ondes millimétriques ne se propagent pas et n'interfèrent pas avec les autres systèmes cellulaires voisins.
- La courte distance de propagation des mmOndes peut augmenter le nombre de points d'accès pour couvrir une grande zone.
- Les petites cellules facilitent la réutilisation des canaux dans les zones de couverture du réseau local sans fil (WLAN).
- Les antennes pour les appareils mmWave sont plus petites que pour les autres fréquences, ce qui les rend plus adaptées aux petits appareils de l'Internet des objets ou IoT.
- Il offre des capacités de données accrues, ce qui signifie que les réseaux mmWave peuvent gérer plus de trafic par rapport à d'autres fréquences.
Malgré l'augmentation notable de la vitesse que l'onde millimétrique offre, elle présente également des inconvénients notables. Ceux-ci incluent les suivants :
- Les ondes millimétriques voyagent en ligne droite et sont bloquées ou dégradées par des objets physiques tels que les arbres, les murs et les bâtiments. Leur propagation est également affectée par la proximité des humains et des animaux, principalement en raison de leur teneur en eau.
- Les ondes millimétriques sont absorbées par les gaz et l'humidité de l'atmosphère, ce qui réduit l'étendue et la force des ondes. La pluie et l'humidité réduisent leur intensité de signal et leur distance de propagation, une condition connue sous le nom de fade de pluie. La distance de propagation aux fréquences inférieures est d'environ 1 kilomètre, tandis que les fréquences supérieures ne voyagent que quelques mètres.
- Les coûts liés à la fabrication de matériel capable de mmOnde sont plus élevés. Pour fournir une couverture adéquate, des réseaux de petites cellules doivent également être installés en grappes.Les ondes millimétriques peuvent être utilisées dans une large gamme de Produits Les services de téléphonie mobile et de téléphonie mobile sont également disponibles, notamment les réseaux WLAN haut débit et point à point et l'accès haut débit. Les autres utilisations des ondes mm comprennent les suivantes:
- En télécommunications cellulaires 5G, car les réseaux cellulaires utilisent les mmOndes dans les bandes de 24 à 39 GHz. Les bandes mmOnde 5G offrent des capacités à large bande passante, ce qui est utile dans des environnements avec beaucoup d'utilisateurs, comme dans les stades.
- Dans les télécommunications, les ondes millimétriques sont utilisées pour les réseaux locaux sans fil à large bande passante et les réseaux personnels à courte portée.
- Les appareils IoT utilisent les mmOndes, car leur grande capacité en bande passante est idéale pour des applications telles que la transmission sans fil sur de courtes distances de vidéos ultra-haute définition et des communications.
- Les véhicules autonomes peuvent utiliser les ondes millimétriques, car la distance de propagation limitée et les débits de données élevés rendent les ondes millimétriques idéales pour les communications entre ces véhicules.
- Les scanners de sécurité aéroportuaire peuvent utiliser les mmOndes pour scanner le corps avec précision et causer moins de dommages aux sujets. Ils fonctionnent dans une plage de fréquences de 70 à 80 GHz.En comparaison, le Wi-Fi utilise actuellement des fréquences dans les bandes de 2,4 GHz, 5 GHz et 6 GHz, qui sont connues sous le nom de bandes micro-ondes. Les réseaux cellulaires utilisent des fréquences dans les bandes de 600 à 700 mégahertz et de 2,5 à 3,7 GHz. Ces bandes se propagent plus loin que les ondes millimétriques, mais supportent des bandeaux plus faibles. Les fréquences au-dessus de mmWave se situent dans le spectre infrarouge bas et sont limitées aux communications à courte portée et en ligne de vue.
Les spectres 5G sont divisés en mmOndes (bande haute) et Sub-6 5G (bandes basses et moyennes). Les bandes basses sont plus lentes que les mmOndes en dessous de 1 GHz, mais elles restent plus rapides que certaines vitesses 4G LTE.
Les bandes moyennes, par comparaison, vont de 3,4 à 6 GHz. Le 5G en bande moyenne est plus rapide que celui en bande basse, et bien qu'il ne soit pas aussi rapide, il a une meilleure couverture que le mmOnde.
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