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Vitesse

29 Ligne de vue optique

Les communications RF entre deux équipements sans fil 802.11 utilisent différents types de ligne de mire. Il y a deux types de « Line of Sight » (LOS) à prendre en compte lorsqu’on planifie, architecture et installe des réseaux sans fil :

  • « Visual line of sight », lorsque l’émetteur et le récepteur se voient l’un l’autre
  • « Direct Link RF line of sight », lorsqu’aucun obstacle n’existe entre l’émetteur et le récepteur

Pour les réseaux sans fil en extérieur, la « Direct Link RF line of sight » est une ligne sans obstacle entre l’émetteur est le récepteur. Cette ligne sera entourée d’un espace de transmissions RF appelée Zone de Fresnel et constitué d’une ellipsoïde concentrique entourant la « Direct RF line of sight » entre les deux points. Théoriquement, il existe un nombre infini de zones de Fresnel autour de la « Line of Sight », sachant que seule la première zone a un effet significatif sur les communications. Si la première zone de Fresnel est encombrée à plus de 40%, les transmissions entre l’émetteur et le récepteur seront perturbées. Outre la réflexion et la dispersion qui peuvent se produire entre les deux antennes, le signal RF peut subir une diffraction ou courber en passant un obstacle dans la zone de Fresnel. Du fait de la faible puissance d’émission et réception, ainsi que de la faible distance entre l’émetteur et le récepteur, la notion de ligne de vue optique ne s’applique pas pour les déploiements de LAN sans fil en intérieur.

Zonde de Fresnel

La formule générale pour calculer le rayon d’une zone de Fresnel en un point donné est la suivante :

En fonction de la longueur d’onde

r_{n}=\sqrt{\frac{n \times \lambda \times d1 \times d2}{d1+d2}}

En fonction de la fréquence

r_{n}=17,31 \times \sqrt{\frac{n \times d1 \times d2}{f \times (d1+d2)}}

La formule permettant de calculer le rayon de la première zone de Fresnel en son centre peut se déduire de la formule générale :

En fonction de la longueur d’onde

r=\sqrt{\frac{\lambda \times d1 \times d2}{D}}=\sqrt{\frac{\lambda \times (\frac{1}{2} \times D)^{2}}{D}}=\sqrt{\lambda \times (\frac{1}{2})^{2} \times D}=\frac{1}{2} \times \sqrt{\lambda \times D}

En fonction de la fréquence

r=\sqrt{\frac{\lambda \times d1 \times d2}{D}}=\sqrt{\frac{\frac{c}{f \times 10^{6}} \times d1 \times d2}{D}}=\sqrt{\frac{c}{10^{6}} \times \frac{d1 \times d2}{f \times D}}=\sqrt{\frac{c}{10^{6}}} \times \sqrt{\frac{d1 \times d2}{f \times D}}=17,31 \times \sqrt{\frac{d1 \times d2}{f \times D}}

Avec :

  • n, la zone de Fresnel (généralement 1 ou 2)
  • r, le rayon de la zone en mètres
  • d1 et d2, les distances de l’obstacle par rapport aux extrémités en mètres
  • D, la distance totale du lien en mètres
  • f, la fréquence en MHz (conversion ultérieure nécessaire car dans c=f \times \lambda ce sont des Hz)
  • \lambda, la longueur d’onde en mètres
  • c=2,99792458 \times 10^{8}\,m.s^{-1}

La largeur du faisceau n’a pas d’influence sur la taille de la zone de Fresnel. La taille de la zone est fonction de la fréquence et de la distance. Quel que soit le type d’antenne ou la largeur de faisceau utilisé, la taille de la zone de Fresnel restera la même. La première zone de Fresnel est, techniquement, la surface autour de la source, là où les ondes sont en phase avec le signal source. La deuxième zone est la surface au dessus de la première zone, là où les ondes sont déphasées avec la source du signal. Toutes les zones impaires sont en phase avec le signal source et toutes les zones paires sont déphasées. Lorsqu’un signal RF de même fréquence est déphasé avec le signal initial, il y a dégradation voire annulation du signal primaire. Le phénomène de réflexion peut faire qu’un signal déphasé croise le signal primaire. Il est important de prendre en considération la deuxième zone de Fresnel lors de l’évaluation. Il faut également prendre en considération que la zone de Fresnel est en tri-dimension. La zone de Fresnel existe dans toutes les communications RF, mais c’est dans les cas des communications extérieures point-à-point qu’elle peut causer le plus de problème. Dans les environnements intérieurs, il y a tellement d’obstacles avec de la réflexion réfraction, diffraction et dispersion que la zone de Fresnel ne joue pas un rôle important dans la réussite ou l’échec de la liaison.

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Ligne de vue optique by Gilbert MOÏSIO is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License, except where otherwise noted.

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