Suite au standard Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac), le Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) a fait son apparition, apportant sa contribution au panorama technologique. Ce dernier a optimisé la capacité et l’isolation des dispositifs, tout en augmentant potentiellement la vitesse de connexion maximale. En 2020, l’arrivée du Wi-Fi 6E, conservant le nom et l’indice de l’année précédente, a marqué une nouvelle étape.

Devant l’abondance de dénominations et de versions, une mise au point est nécessaire : nous avons démêlé les subtilités du Wi-Fi 6, analysé la pertinence d’adopter cette technologie actuellement et souligné les avantages qu’elle offre.

Qu’est-ce que le Wi-Fi 6 et pourquoi est-il mieux que le Wi-Fi 5?

IEEE 802.11ax, mieux connu sous le nom de Wi-Fi 6 (sans le suffixe E), est une norme introduite en 2019. Elle peut fournir un débit  sur plusieurs canaux, jusqu’à 9,6 Gb/s. Bien qu’elle fonctionne sur les fréquences traditionnelles de 2,4 et 5 GHz, son principal avantage réside dans l’augmentation de la capacité et l’amélioration de l’isolation entre les appareils connectés. Ce progrès cible particulièrement le problème de congestion des canaux rencontré avec le 802.11n.

De plus, l’arrivée de technologies avancées comme l’OFDMA et une version optimisée de MU-MIMO marque une véritable avancée. L’OFDMA, en particulier, permet une exploitation plus efficiente du spectre radio, une nouveauté qui enthousiasme les fournisseurs de services. Ils sont maintenant capables de diffuser des vidéos haute définition, allant jusqu’à 4-8K, avec des latences réduites.

MU-MIMO nous a permis de transformer les points d’accès en véritables « hérissons » bardés d’antennes. Grâce à cela, chaque antenne traite avec un appareil connecté individuellement, ce qui accroît la capacité de transmission. Désormais, le point d’accès ne distribue plus à tous les appareils de la maison un paquet de données destiné à un seul téléphone, faisant attendre les autres en file. Le routeur envoie discrètement des données à chaque dispositif, sans perturber les autres.

Parmi les innovations moins essentielles mais néanmoins intéressantes, citons :

• Adaptive Power : Il ajuste la puissance du signal de sorte qu’elle n’augmente au maximum que lorsque le niveau de signal vers le dispositif atteint un seuil critique.
• BSS (ou Device Coloring) : Cet outil assure que les points d’accès sur un même canal de fréquence n’attendent pas l’un l’autre. Ils travaillent constamment avec leurs propres clients sans interférer avec les autres.
• Target Wake Time : Une véritable aubaine pour les adeptes de l’IoT. Cette fonction permet de réduire presque à zéro la consommation d’énergie pour la transmission de données, en ne les envoyant que sur demande. C’est similaire au Wake on LAN, où le dispositif se réveille, envoie son paquet de données, puis retourne immédiatement en mode veille.

Wi-Fi 6E : L’évolution vers une connexion optimisée dans les grands espaces

En 2020, la Wi-Fi Alliance a introduit le Wi-Fi 6E, en gardant le même nom. Le grand changement ? L’utilisation de la fréquence 6 GHz. Même si une fréquence plus élevée peut réduire la portée du signal, cette norme est parfaite pour des grands espaces avec beaucoup de personnes.

Avant, dans des lieux comme les stades, la connexion était souvent mauvaise à cause du trop grand nombre de personnes connectées. Les stations GSM ont progressé pour gérer ces foules, mais le Wi-Fi restait instable. Le Wi-Fi 6E vise à résoudre ce problème.

Le développement du Wi-Fi a toujours été axé sur l’augmentation de la vitesse. Cependant, il semble que nous ne puissions pas toujours déjouer les lois de la physique, d’où le besoin d’optimiser les technologies existantes.

Le challenge ne réside pas uniquement dans la modulation croissante ou dans la division encore plus fine des canaux, bien que cela soit crucial. Les ingénieurs ont décidé de revoir la structure même des trames de données. Avant, ces trames pouvaient compter jusqu’à 256 octets, avec un en-tête de service disproportionné. Il faut saluer l’IEEE pour avoir réussi à maintenir la compatibilité avec les normes précédentes telles que 802.11a/b/g/n/ac.

Comment réduire le nombre de conflits dans le réseau ?

OFDMA est une version multi-utilisateurs du bon vieux multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM). Auparavant, la modulation assurait simplement un canal de communication solide et stable. Maintenant, elle le divise également en segments indépendants qui fonctionnent sans interférer les uns avec les autres. Ces segments sont appelés RU (Resource Unit) et leur répartition est gérée par le point d’accès. Cela permet d’augmenter considérablement la stabilité et la vitesse de la connexion dans des conditions où de nombreux clients sont densément répartis.

En effet, nous pouvons désormais envoyer simultanément des trames à plusieurs utilisateurs, ce qui était impossible dans les versions précédentes du standard. Par exemple, un canal classique de 20 Hz peut être divisé en neuf sous-canaux et envoyer des trames à neuf clients en même temps. Cependant, la Wi-Fi Alliance testera la transmission simultanée de quatre RU utilisant l’OFDMA, aussi bien en aval qu’en amont. La question est : à quelle taille de RU obtiendrons-nous le plus grand bénéfice de l’utilisation de l’OFDMA ? En général, l’OFDMA offre de meilleures performances avec des RU plus petits. Sur le même canal de 20 MHz, un point d’accès peut diviser en 26, 52, 106 ou 242 sous-porteuses RU. Cette répartition n’est pas statique, mais est effectuée selon la situation. Par exemple, il est possible de travailler simultanément avec un client 802.11ax à 8 MHz et deux clients 802.11ax utilisant des sous-canaux à 4 MHz. Et cela fonctionne dans les deux sens !

Parlons maintenant de MU-MIMO mentionné précédemment. C’est aussi une refonte majeure d’une technologie bien connue. Introduite à l’époque de la Wave-2 802.11ac, elle était seulement pour le downlink. Maintenant, elle peut être étendue au uplink. Cependant, le MU-MIMO est assez rare, donc sa large adoption est encore à venir. La faible adoption pourrait être liée à des problèmes physiques : les clients doivent être espacés. Dans des bureaux ou des salles où la densité peut atteindre plusieurs dispositifs par mètre, c’est difficile. De plus, la technologie de formation de faisceaux nécessite des paquets déjà surchargés. Ainsi, MU-MIMO peut être optimal là où il y a peu de clients et où une grande bande passante est nécessaire.

Quant à savoir lequel est le plus important, OFDMA ou MU-MIMO, c’est un débat entre la charrue et le bœuf. L’une améliore l’efficacité, l’autre la capacité. L’une réduit les latences, l’autre augmente la vitesse. L’OFDMA est bon pour les petits paquets, MU-MIMO pour les grands. À vous de décider.