L’année 2020 a vu le Wi-Fi 6 entrer dans le quotidien d’un grand nombre d’utilisateurs. Les deux extrémités de la chaîne se sont peuplées d’appareils compatibles. D’un côté avec des smartphones Wi-Fi 6 pour la plupart, pour ne pas dire tous, et une floraison d’ordinateurs portables compatibles. De l’autre côté, deux opérateurs français ont fait le grand saut en intégrant cette technologie dans leur box, ce qui est assurément le meilleur moyen de la démocratiser. C’est sans compter aussi sur une offre de plus en plus riche et abordable chez les acteurs spécialisés, qui ont enrichi leur gamme, l’étendant du bas au haut de gamme, des modèles pour gamers ou geeks jusqu’aux offres maillées.
Mais le Wi-Fi ne devrait pas s’endormir sur ses lauriers cette année. A en croire les annonces du CES 2021 et la Wi-Fi Alliance, qui veille aux intérêts commerciaux de ces standards sans-fil, 2021 devrait être l’année du Wi-Fi 6E, ou Wi-Fi High Efficiency. Nous avons déjà eu l’occasion de vous en parler, mais alors que cette norme pourrait être approuvée en France dès le mois prochain, faisons un point sur ce qui pourrait être tout à la fois une évolution du Wi-Fi 6 et une refondation d’importance pour cette norme sans-fil.
1 – Toute la force du Wi-Fi 6
Le Wi-Fi 6E est une évolution du Wi-Fi, d’ailleurs le E signifie Extended, une extension, donc. Il en conserve logiquement les points forts.
On retrouve ainsi :
- Le MU-MIMO, pour une communication simultanée des appareils connectées, jusqu’à huit par canaux dédiés
- L’OFDMA pour diviser un canal de communication en sous-canaux permettant la communication simultanée d’encore plus d’appareils, en adaptant les canaux aux besoins de chaque client
- Le 1024 QAM, qui permet un meilleur débit de données
- Le BSS Color, qui fluidifie l’utilisation des canaux de communication en identifiant la provenance des émissions
Sans oublier des technologies comme le beam forming, qui permet une diffusion mieux contrôlée du signal vers les clients du routeur, et quelques autres technologies, comme le Target Wake Time, qui permet aux appareils connectés au réseau de mettre en veille leur module Wi-Fi à la fin d’une transmission, ce qui économise leur batterie.
2 – Le potentiel d’une troisième bande de fréquences
La grande nouveauté du Wi-Fi 6E est qu’il ajoute une nouvelle plage de fréquences en 6 GHz, en plus des deux bandes historiques de 2,4 et 5 GHz. Et c’est une fréquence bien plus intéressante que les autres.
- Elle est totalement vierge pour l’instant, donc sans appareils parasites. Pensez à la bande des 2,4 GHz, où bataillent le Bluetooth, les babyphones, les micro-ondes, etc.
- Elle s’étale de 5,925 GHz à 7,125 GHz. Soit jusqu’à 1 200 MHz disponibles. Un record ! Même s’il faudra voir quelle quantité de spectre sera réellement disponible en France. A priori, l’Europe, et donc la France, n’utilisera que 500 MHz dans un premier temps (de 5 925 à 6 425 MHz). Soit six canaux de 80 MHz, et trois canaux de 160 MHz.
- Non seulement cette bande de fréquences est large, mais elle offre un nombre de fréquences contiguës extrêmement important et jamais vu pour le Wi-Fi.
Pour mettre en perspective cette largeur de bande de fréquences, comparons le spectre disponible en 2,4, 5 et 6 GHz :
- 2,4 GHz : 80 MHz
- 5 GHz : 180 MHz (500 MHz, au maximum grâce au DFS, pour Dynamic Frequency Selection)
- 6 GHz : 1200 MHz
Le Wi-Fi 6E, c’est donc au moins deux fois plus de bande de fréquences que ce que proposait le Wi-Fi, 6 y compris, avant lui !
Une mine d’or qui va permettre la multiplication de canaux de communication, dont la taille variera en fonction des usages et du nombre d’appareils à connecter.
Là où les 2,4 GHz ne proposent que 11 canaux, il sera possible d’en créer jusqu’à 59 en Wi-Fi 6E. 59 canaux de 20 MHz pour connecter beaucoup d’appareils avec des usages peu exigeants. Finis les réseaux congestionnés !
En revanche, en cas de besoin de canaux larges, pour des usages nécessitants de belles performances et une bonne vitesse de transfert (streaming 4K, jeu en ligne…), on pourra tabler sur des canaux plus larges, et donc moins nombreux. On peut compter jusqu’à sept canaux de 160 MHz dans la seule bande des 6 GHz, contre deux en 5 GHz : c’est l’abondance !
Dans une future révision, prévue pour 2023 environ, il devrait même être possible de « réserver » des canaux de 240 ou 320 MHz. Ce n’est plus une route express, c’est l’autoroute du futur !
3 – Le Wi-Fi du très haut débit filaire ou 5G
Avec l’ajout d’une nouvelle bande de fréquences, les routeurs Wi-Fi 6E pourront allègrement afficher des débits cumulés théoriques maximum de près de 20 Gbits/s en flux descendants. Comment ?
Simplement parce que la bande des 6 GHz offre les mêmes débits théoriques maximum que ceux proposés par la bande des 5 GHz, soit 9,6 Gbits/s. Evidemment, le plus grand nombre de canaux larges (160 MHz) devrait faciliter l’obtention de débits élevés, même si les chiffres fournis ne sont que théoriques et dans les meilleures conditions possibles. Car comme pour tous les réseaux sans-fil, les ondes devront composer avec les murs, les meubles, réseaux parasites, etc.
On pourrait craindre que, comme la bande des 5 GHz, celle des 6 GHz soit davantage tournée vers les débits à courte portée. Et de fait, c’est « physiquement » vrai.
Néanmoins, certains acteurs du monde Wi-Fi annoncent déjà, guillerets, que le Wi-Fi 6E en 6 GHz sera capable d’assurer des débits allant jusqu’à 1,4 Gbits/s à 7m de distance, même avec des obstacles. C’est du jamais vu de mémoire de testeur de routeurs Wi-Fi.
C’est le cas de Broadcom. Il a été un des premiers fabricants à sortir une puce Wi-Fi 6E, qu’on retrouve d’ailleurs dans les Samsung Galaxy S21, et se frotte les mains. Il annonce que non seulement les débits seront de l’ordre des 2 Gbits/s à trois mètres mais que la latence devrait être inférieure à la milliseconde. Avec de telles vitesses et un temps de latence aussi faible, il devient enfin possible d’imaginer des casques de réalité virtuelle sans câble pour les relier à un PC.
On ne résiste pas à la tentation de vous parler d’une petite astuce qu’ont trouvé les concepteurs du Wi-Fi 6E pour lui permettre de donner son plein potentiel. Par nature, une part importante des données transférées par le Wi-Fi est accaparé par la gestion même du réseau, sa disponibilité, son identité, sa capacité à communiquer, etc.
Pour ne pas surcharger inutilement la bande des 6 GHz, l’IEEE a eu l’idée de confier la plupart des données de gestion du trafic aux bandes historiques de 2,4 et 5 GHz. Ainsi, un appareil compatible 6 GHz détectera d’abord le routeur Wi-Fi en 2,4 ou 5 GHz, s’identifiera et pourra ensuite entrer dans le carré VIP du Wi-Fi 6E.
Vous l’aurez compris, le Wi-Fi 6E fait tout pour être à la hauteur des connexions très haut débit filaires, via fibre optique, ou sans-fil, via la 5G. Le Wi-Fi 6E ambitionne plus encore que son jeune aîné d’être le réseau sans-fil en bout de terminaison, celui qu’on utilise chez soi, au bureau ou dans des lieux publics, même si le routeur qui émet son signal doit être connecté à Internet en 5G.
4 – Renforcer des usages, en offrir de nouveaux
Encore plus que le Wi-Fi 6, le Wi-Fi 6E est le réseau sans-fil du streaming de la 4K, de la 8K, et du jeu vidéo en ligne. Il est également, avec la multiplication des fréquences et des canaux, prêt à assurer une connexion à un grand nombre d’appareils simultanément. L’apparition de cette troisième véritable bande va permettre un redéploiement plus intelligent des fréquences.
- 2,4 GHz, pour la domotique et les appareils « historiques », qui ne peuvent pas faire mieux ou n’ont pas besoin d’un fort débit.
- 5 GHz, pour les appareils compatibles Wi-Fi 5 et Wi-Fi 6, plus récents donc, et qui ont des besoins sérieux à portée plus ou moins importante.
Dans le cadre des routeurs Wi-Fi maillés, on peut même imaginer qu’il sera plus facile pour les constructeurs de sacrifier une partie de cette bande pour créer un backhaul sans-fil entre les routeurs afin d’assurer une connexion solide entre les différents modules du maillage. - 6 GHz, enfin, pour le haut du panier, pour les appareils les plus récents, les plus puissants, les plus exigeants. Les premiers smartphones et PC portables compatibles avec cette norme sont déjà là. Tandis que les premiers routeurs arriveront en France dès que les autorités auront donné le feu vert.
Le Wi-Fi 6E ouvrira également la porte à de nouveaux usages. Il facilitera sans doute l’adoption du cloud gaming – si les connexions entrantes tiennent la route évidemment.
Mais ce n’est pas tout. Les acteurs du monde du Wi-Fi annoncent déjà que la plus grande précision du Wi-Fi 6E, notamment via son plus grand nombre de canaux, pourrait lui permettre de suppléer le GPS en intérieur afin de localiser précisément les appareils.
Cela pourrait intéresser aussi bien le tracking dans les lieux publics pour les publicités ciblées, que les services d’urgence en cas de crise. Le Wi-Fi 6E serait même capable de servir à donner l’accès à certaines zones verrouillées ou privées sans l’utilisation de clé, simplement grâce à un smartphone compatible, par exemple.
Performances, rapidité, stabilité et couverture, le Wi-Fi 6E a tous les atours d’une petite révolution. Mais une révolution implique une rupture, et en technologie les ruptures se traduisent par une incompatibilité entre les générations. Est-ce le cas ici ?
5 – Quelle compatibilité avec l’existant ?
L’IEEE, qui est l’instance qui établit de nombreux standards, dont l’IEEE 802.11, plus connu sous l’appellation commerciale de Wi-Fi, a pris une décision d’importance. La bande des 6 GHz sera réservée aux appareils Wi-Fi 6E.
Cela signifie que pour profiter des promesses du 6 GHz, il faudra posséder à la fois un routeur et un appareil compatible. Autrement dit, votre routeur Wi-Fi 5 ou 6 ne pourra pas être mis à jour pour devenir compatible avec le Wi-Fi 6E.
Il faudra en changer, tout comme il faudra acheter les smartphones, PC portables et autres périphériques Wi-Fi 6E, côté clients. Un routeur Wi-Fi 6 ne pourra pas devenir Wi-Fi 6E, sauf s’il embarquait d’emblée une puce compatible.
Toutefois, bonne nouvelle, puisque le Wi-Fi 6E est une évolution du Wi-Fi 6, les appareils anciens (Wi-Fi 4 ou 5) ou récents (Wi-Fi 6) pourront se connecter aux routeurs compatibles avec cette nouvelle norme, mais seulement sur les fréquences 2,4 et 5 GHz.
Cela signifie que si vous envisagez à plus ou moins long terme de renouveler votre parc de smartphones et PC, et que vous devez changer de routeur, opter pour un modèle Wi-Fi 6E n’est pas forcément une mauvaise idée. Vous ne pourrez simplement pas profiter tout de suite du meilleur qu’il a à vous offrir.
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