Développement et différenciation de la norme 802.11a/b/g/n/ac
Depuis le lancement du Wi-Fi grand public en 1997, la norme Wi-Fi n'a cessé d'évoluer, augmentant systématiquement la vitesse et la couverture. Au fur et à mesure que de nouvelles fonctionnalités étaient ajoutées à la norme IEEE 802.11 d'origine, celles-ci étaient révisées par ses amendements (802.11b, 802.11g, etc.).
802.11b 2,4 GHz
La norme 802.11b utilise la même fréquence de 2,4 GHz que la norme 802.11 d'origine. Elle offre un débit théorique maximal de 11 Mbit/s et une portée allant jusqu'à 45 mètres. Les composants 802.11b sont économiques, mais cette norme offre le débit le plus élevé et le plus faible de toutes les normes 802.11. De plus, comme la norme 802.11b fonctionne à 2,4 GHz, les appareils électroménagers et autres réseaux Wi-Fi 2,4 GHz peuvent provoquer des interférences.
802.11a OFDM 5 GHz
La version révisée « a » de cette norme est publiée simultanément avec la norme 802.11b. Elle introduit une technologie plus complexe appelée OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) pour la génération de signaux sans fil. La norme 802.11a offre certains avantages par rapport à la norme 802.11b : elle fonctionne dans la bande de fréquences moins encombrée de 5 GHz et est donc moins sujette aux interférences. De plus, sa bande passante est bien supérieure à celle de la norme 802.11b, avec un maximum théorique de 54 Mbps.
Vous n'avez peut-être pas rencontré beaucoup d'appareils ou de routeurs 802.11a. En effet, les appareils 802.11b sont moins chers et gagnent en popularité auprès du grand public. La norme 802.11a est principalement utilisée pour les applications professionnelles.
802.11g 2,4 GHz OFDM
La norme 802.11g utilise la même technologie OFDM que la norme 802.11a. Comme la norme 802.11a, elle supporte un débit théorique maximal de 54 Mbit/s. Cependant, comme la norme 802.11b, elle fonctionne sur des fréquences saturées de 2,4 GHz (et souffre donc des mêmes problèmes d'interférences que la norme 802.11b). La norme 802.11g est rétrocompatible avec les appareils 802.11b : ces derniers peuvent se connecter aux points d'accès 802.11g (mais aux débits 802.11b).
Grâce à la norme 802.11g, les consommateurs ont réalisé des progrès significatifs en termes de débit et de couverture Wi-Fi. Parallèlement, par rapport aux générations précédentes, les routeurs sans fil grand public sont de plus en plus performants, avec une puissance accrue et une meilleure couverture.
802.11n (Wi-Fi 4) 2,4/5 GHz MIMO
Grâce à la norme 802.11n, le Wi-Fi est devenu plus rapide et plus fiable. Il prend en charge un débit de transmission théorique maximal de 300 Mbit/s (jusqu'à 450 Mbit/s avec trois antennes). La norme 802.11n utilise la technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output), où plusieurs émetteurs/récepteurs fonctionnent simultanément à une ou aux deux extrémités de la liaison. Cela permet d'augmenter considérablement le débit de données sans nécessiter de bande passante ni de puissance de transmission supérieures. La norme 802.11n fonctionne dans les bandes de fréquences 2,4 GHz et 5 GHz.
802.11ac (Wi-Fi 5) MU-MIMO 5 GHz
La norme 802.11ac optimise le Wi-Fi, avec des débits allant de 433 Mbit/s à plusieurs gigabits par seconde. Pour atteindre ces performances, la norme 802.11ac fonctionne uniquement dans la bande de fréquences de 5 GHz, prend en charge jusqu'à huit flux spatiaux (contre quatre pour la norme 802.11n), double la largeur de canal à 80 MHz et utilise une technologie appelée « beamforming ». Grâce à cette technologie, les antennes peuvent transmettre des signaux radio, pointant ainsi directement vers des appareils spécifiques.
Une autre avancée significative de la norme 802.11ac est le multi-utilisateur (MU-MIMO). Alors que le MIMO dirige plusieurs flux vers un seul client, le MU-MIMO peut diriger simultanément des flux spatiaux vers plusieurs clients. Bien que le MU-MIMO n'augmente pas la vitesse d'un client individuel, il peut améliorer le débit global de l'ensemble du réseau.
Comme vous pouvez le constater, les performances du Wi-Fi continuent d'évoluer, avec des vitesses potentielles et des performances proches des vitesses filaires
Wi-Fi 6 802.11ax
En 2018, la WiFi Alliance a pris des mesures pour simplifier la reconnaissance et la compréhension des noms de normes WiFi. La future norme 802.11ax sera remplacée par WiFi6.
Wi Fi 6, où est le 6 ?
Les différents indicateurs de performance du Wi-Fi incluent la distance et le débit de transmission, la capacité du réseau et l'autonomie de la batterie. Avec le développement des technologies et l'évolution du temps, les exigences en matière de débit et de bande passante sont de plus en plus élevées.
Les connexions Wi-Fi traditionnelles présentent une série de problèmes, tels que la congestion du réseau, une faible couverture et la nécessité de changer constamment de SSID.
Mais le Wi-Fi 6 apportera de nouveaux changements : il optimise la consommation d'énergie et les capacités de couverture des appareils, prend en charge la simultanéité multi-utilisateurs à haut débit et peut démontrer de meilleures performances dans les scénarios intensifs d'utilisation, tout en offrant des distances de transmission plus longues et des débits de transmission plus élevés.
Globalement, par rapport à ses prédécesseurs, l’avantage du Wi-Fi 6 est « double haut et double bas » :
Haute vitesse : grâce à l'introduction de technologies telles que la liaison montante MU-MIMO, la modulation 1024QAM et 8 * 8MIMO, la vitesse maximale du Wi Fi 6 peut atteindre 9,6 Gbps, ce qui est considéré comme similaire à une vitesse d'AVC.
Accès élevé : L'amélioration la plus importante du Wi-Fi 6 est de réduire la congestion et de permettre à davantage d'appareils de se connecter au réseau. Actuellement, le Wi-Fi 5 peut communiquer avec quatre appareils simultanément, tandis que le Wi-Fi 6 permettra de communiquer avec des dizaines d'appareils simultanément. Le Wi-Fi 6 utilise également les technologies OFDMA (accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence) et de formation de faisceaux de signaux multicanaux dérivées de la 5G pour améliorer respectivement l'efficacité spectrale et la capacité du réseau.
Faible latence : Grâce à des technologies telles que l'OFDMA et la SpatialReuse, le Wi-Fi 6 permet à plusieurs utilisateurs de transmettre en parallèle au cours d'une même période, éliminant ainsi les files d'attente, réduisant la concurrence, améliorant l'efficacité et réduisant la latence. Le Wi-Fi 5 passe de 30 ms à 20 ms, avec une réduction moyenne de la latence de 33 %.
Faible consommation d'énergie : TWT, une autre nouvelle technologie du Wi-Fi 6, permet aux points d'accès de négocier la communication avec les terminaux, réduisant ainsi le temps nécessaire au maintien de la transmission et à la recherche des signaux. Cela se traduit par une réduction de la consommation de la batterie et une amélioration de son autonomie, avec une réduction de 30 % de la consommation électrique des terminaux.
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Date de publication : 12 juillet 2023
