Wi-Fi 7 : débit monstre, connexion plus robuste, tout ce qu’il faut savoir sur le nouveau standard sans-fil

Pas encore officiellement standardisé, mais déjà déployé dans des routeurs et appareils avant-gardistes, le Wi-Fi 7 s’installe dans notre quotidien. Que promet-il ? Qu’apporte-t-il ? Et comment ? Voici nos réponses.

Dans les magasins, en ligne, dans une première salve de smartphones, PC haut de gamme et de routeurs, le Wi-Fi 7 est là. La nouvelle itération de la technologie de réseau sans-fil part à l’assaut de notre quotidien, promet beaucoup et laisse entrapercevoir un monde toujours plus connecté et rapide. Mais qu’apporte ce nouveau Wi-Fi ? Que va-t-il changer ?

C’est quoi le Wi-Fi 7 ?

Avant toute chose, procédons à un petit rappel. Le Wi-Fi 7 est le nom donné par la Wi-Fi Alliance au standard 802.11be EHT (pour Extremely High Throughput, qu’on pourrait traduire par Ultra Haut Débit).
Il est en cours de finalisation par l’IEEE. Il succède au Wi-Fi 6 (802.11ax), lancé en août 2019, et à son évolution majeure le Wi-Fi 6E (802.11ax toujours, parfois également noté axe) lancée en janvier 2021.

Cette dernière mise à jour est importante, car elle a ajouté une troisième bande de fréquences : celle des 6 GHz venue compléter celles de 2,4 et 5 GHz exploitées historiquement par le standard. Un excellent moyen d’éviter les congestions réseau. C’est sur cette base technique tribande que le Wi-Fi 7 construit ses promesses.

Le Wi-Fi 7 est-il prêt ?

Les premiers produits sont là, mais le standard n’est pas encore adopté, il n’est pas finalisé. Faut-il s’en inquiéter ? Non. Au mois de septembre dernier, l’IEEE a validé le draft 4.1 au cours du Mandatory Draft Report, qui clôt la phase des « brouillons », tandis qu’en ce mois de novembre 2023, s’ouvre le Standards Association Ballot. Cette phase de discussion et de votes devrait durer jusqu’en mars prochain et passe en revue tous les éléments techniques qui sont désormais arrêtés.

C’est généralement à cette étape que sont définis les points obligatoires et optionnels du standard. Aucune nouveauté technique ne sera plus introduite, c’était même a priori le cas depuis le draft 3, publié au printemps dernier. Autrement dit, le Wi-Fi 7 est suffisamment finalisé pour prendre place dans des produits commercialisés sur le marché grand public et professionnel.

Quelles sont les promesses du Wi-Fi 7 ?

Dans un monde où les appareils connectés à Internet se multiplient et sont de plus en plus variés (PC, smartphones, montres connectées, téléviseurs, thermostats, ampoules, etc.), à une époque où les usages sont de plus en plus exigeants (streaming 4K, et peut-être bientôt 8K, jeux, et expériences de réalité virtuelle ou augmentée en ligne), le Wi-Fi a besoin de muscler son jeu.

Justement, le Wi-Fi 7 fait de nombreuses promesses, comme une meilleure efficacité énergétique, mais pour les utilisateurs que nous sommes, trois nouveautés importantes sortent du lot, qui reposent sur six nouveautés ou évolutions technologiques :

• Des débits maximaux cumulés théoriques de 46 Gbit/s, là où le Wi-Fi 6 plafonnait à 9,6 Gbit/s et le Wi-Fi 5 à 6,9 Gbit/s. Le Wi-Fi 7 est donc 4,8 fois plus rapide que son aîné ;
• Une latence divisée par 100, par rapport au Wi-Fi 6 ;
• Une capacité réseau multipliée par 5, toujours par rapport au Wi-Fi 6.
  

À quoi ça sert d’avoir 16 flux spatiaux ?

Le Wi-Fi 7 peut gérer 16 flux au lieu de 8. Attention, il ne faut pas confondre flux et nombre d’antennes, même si avoir plus de flux implique d’avoir plus d’antennes. De manière imagée, les flux sont des voies sur une autoroute. Plus il y en a, plus il est possible de connecter d’appareils et de faire transiter d’informations. C’est donc une réponse directe à la multiplication des appareils présents sur nos réseaux domestiques.

Que changent les canaux géants à 320 MHz ?

Là où le Wi-Fi 6 a mis en avant des canaux de 160 MHz (ou 80 + 80), le Wi-Fi 7 va plus loin dans la bande de fréquences de 6 GHz. Il propose d’établir un canal d’un seul tenant de 320 MHz.

Pour comprendre l’intérêt de ce doublement de la bande passante pour un canal, il suffit d’imaginer que vous devez faire passer 1 000 manifestants par une rue. Ces 1 000 personnes iront plus vite, sans piétiner, d’un bout à l’autre de la rue si celle-ci fait 160 m de large et non pas 80 m, et encore plus vite si elle mesure 320 m de large…

Pour en revenir au Wi-Fi 7, le passage à un canal de 320 MHz signifie donc que le débit (vitesse de transmission des manifestants/données) et la capacité de transmission (quantité de données/manifestants par cycle) augmentent.

Combien de canaux de 320 MHz pourra-t-on utiliser ?

Tout dépend d’où vous vivez, mais a priori un seul, pour l’instant.
Ces canaux géants sont taillés dans la bande de fréquence des 6 GHz, qui couvre environ 1 200 MHz au total (de 5,925 à 7,125 GHz), soit trois canaux pour éviter les congestions réseaux et doper les performances des réseaux sans fil. C’est en tout cas, la réalité aux États-Unis, car en France (et dans toute la zone 1 de l’Union Internationale des Télécommunications - UIT), la bande des 6 GHz n’est que de 480 Hz environ (5,925 à 6,425 GHz). Ce qui ne laisse la place que pour un canal de 320 MHz, assez logiquement.

Il en est ainsi actuellement, mais la situation pourrait changer très prochainement. En effet, lors de sa prochaine conférence plénière, qui se tiendra du 20 novembre au 15 décembre prochain, l’UIT devrait statuer sur l’attribution du reste de la bande passante des 6 GHz. Elle pourrait en définitive soit être allouée à l’utilisation de la 5G, soit au Wi-Fi 6E et 7.

4096-QAM : ça veut dire quoi ? À quoi ça sert ?

Le QAM, pour Quadrature Amplitude Modulation, est intimement lié au Wi-Fi. Il s’agit de la traduction des paquets de données numériques en signal radio analogique en faisant varier la phase et l’amplitude des ondes.

Le Wi-Fi 6 a introduit la 1024-QAM (2 à la puissance 10), un moyen d’augmenter la quantité de données transmises, par rapport au 256-QAM précédent. Le Wi-Fi 7 fait mieux en adoptant la 4096-QAM (2 à la puissance 12). Une modulation qui permet à chaque symbole de transporter 12 bits d’information au lieu de 10. Un gain de 20 % qui aura des effets bénéfiques à bien des niveaux, notamment pour le streaming de vidéo 4K, 8K – certains parlent même déjà de 16K, vraiment ? – ou pour le jeu en ligne.

Comment le Wi-Fi 7 fait-il pour optimiser la bande passante ?

Le Wi-Fi 6 a emprunté à la 4G la technologie OFDMA afin de pouvoir servir davantage de clients à la fois en transportant les informations de manière plus optimisée. Pour cela, le spectre radio est divisé en unités de ressource ou RU, pour Resource Unit. Un groupe de bande passante de 78,125 kHz qui sert aussi bien aux transmissions montantes que descendantes.

Toutefois, le Wi-Fi 6 ne permet l’émission ou la réception de trames, de données, que sur une unité de ressources, ce qui est contraignant pour l’attribution des ressources spectrales. Avec le Wi-Fi 7, il est possible d’attribuer plusieurs RU à un seul appareil simultanément, il est même possible de les combiner pour encore plus d’efficacité dans la transmission de données. C’est le Multi-RU (ou MRU), qui assure que votre appareil bénéficie du maximum de bande passante disponible en fonction de ses besoins, pour des téléchargements toujours plus rapides.

Comment le Wi-Fi 7 réduit-il la latence ?

Grâce à la perforation de préambule. Derrière ce nom guerrier se cache une technologie qui marche main dans la main avec la MRU. Dans un réseau Wi-Fi, les bandes de fréquences sont découpées en canaux, afin d’éviter les interférences, notamment.

C’est là que va agir la « perforation », qui peut s’appliquer sur les canaux de 80 ou 160 MHz, en découpant ou rapprochant des tranches de 20 MHz.

Sans perforation, en Wi-Fi 6, un utilisateur va se voir allouer les 20 premiers MHz d’un canal de 80 MHz pour couvrir ses besoins. Les 20 Hz attenants seront bloqués pour éviter les interférences, et les 40 Hz restants seront perdus eux aussi. Obligeant les autres utilisateurs/appareils à attendre.

D’une manière simplifiée, ce serait un peu comme de bloquer les deuxième et troisième voies d’une autoroute tant que la première voie est utilisée.

Avec le Wi-Fi 7, arrive donc la perforation de préambule. Pour reprendre notre image, la première voie de 20 MHz est allouée au premier utilisateur. La deuxième voie attenante est alors condamnée pour éviter les interférences, et la troisième voie de 40 MHz peut être allouée à un second utilisateur sans risque.

Mais, on pourrait tout aussi bien imaginer que cette autoroute de 80 MHz est découpée en quatre voies de 20 MHz. Le premier utilisateur pourrait alors se voir allouer, en fonction de ses besoins, la première voie de 20 MHz et la dernière, tandis que la deuxième serait bloquée et la troisième allouée à un second utilisateur.

Dans notre exemple, au lieu de perdre 60 MHz, on n’en « perd » plus que 20, et sert plus vite les clients connectés, ce qui réduit évidemment la latence et augmente le débit.

C’est quoi la révolution du MLO ?

Jusqu’à présent, les appareils Wi-Fi utilisent une seule liaison à la fois pour se connecter à Internet, une seule bande de fréquence : 2,4 ou 5 GHz, par exemple. Mais avec le Wi-Fi 7, un appareil (PC ou smartphone) pourra utiliser des liens dans plusieurs bandes (2,4 GHz, 5 GHz et 6 GHz), en même temps, et ce, grâce à cinq méthodes de connexion multi-liens, ou MLO, pour Multi-Link Operation.

Sans entrer trop dans le détail, cette technologie agrège les bandes passantes de différentes fréquences et de différentes manières. Par exemple, le MLO peut être utilisé soit pour obtenir des débits plus élevés, en utilisant simultanément les fréquences 2,4, 5 ou 6 GHz (c’est le MLO STR-MLMR, pour multi-radio multi-liens de transmission et de réception simultanées), soit en utilisant un mode de fonctionnement radio unique pour réduire la latence. C’est le MLO E-MLSR, pour mode radio unique multi-liens amélioré.

Une fois encore, c’est moins de latence et des débits encore plus élevés. Parfait pour le jeu en ligne, le streaming en Ultra HD et plus, et des usages encore à venir, comme les expériences de réalité virtuelle partagée.

Peut-on bénéficier de toutes les nouveautés du Wi-Fi dès maintenant ?

À l’heure actuelle, comme aux premiers pas du Wi-Fi 6E, le MLO connaît quelques limites sur les PC puisque Windows 11 n’est pas encore compatible avec cette technologie. Il va donc falloir attendre que Microsoft implémente la technologie dans son système d’exploitation pour profiter à plein du potentiel des cartes Wi-Fi 7, qui fonctionneront comme des cartes Wi-Fi 6E pour l’instant.

Pour le moment, très peu d'appareils sont compatibles avec le Wi-Fi 7, mais les premiers routeurs commencent à être disponibles. Nous venons tout juste de tester le Netgear Nighthawk RS700, résolument haut de gamme. Amazon vient également de lever le voile sur le eero Max 7.

Qui a intérêt à passer au Wi-Fi 7 ?

Alors que les premiers routeurs Wi-Fi 7 font leur apparition, aussi bien dans les gammes de routeurs classiques que dans celles des routeurs maillés, il est évident que le prix de ces solutions est encore élevé. De ce point de vue, le Wi-Fi 7 n’est donc pas encore pour tout le monde.

Néanmoins, d’un point de vue des gains techniques et en théorie, tout le monde a à y gagner. Il est indéniable que plus votre routeur Wi-Fi ou votre box Internet sont anciens, plus vous possédez d’appareils récents, et plus vous aurez intérêt à sauter le pas.

Faut-il être équipé d’appareils compatibles pour être connecté à un routeur Wi-Fi 7 ?

Non. Et… oui. Le Wi-Fi 7 est évidemment rétrocompatible avec les standards précédents, ce qui signifie que tous vos appareils Wi-Fi pourront se connecter aux réseaux émis par un routeur Wi-Fi 7.
Mieux encore, certaines des optimisations de la bande passante, pour augmenter les débits, réduire la latence et les interférences bénéficieront aux produits plus anciens.

Cependant, seuls les appareils compatibles Wi-Fi 6E ou 7 pourront se connecter à la bande de fréquences des 6 GHz. Et seuls les appareils Wi-Fi 7 tireront le plein potentiel de ces routeurs. Intel a récemment confirmé que les pilotes de ses cartes réseaux Wi-Fi 7 seraient disponibles sur Windows 10, alors que la firme avait d'abord laissé penser à une compatibilité exclusive à Windows 11.

Quel débit peut-on espérer ?

Tout dépendra des puces (et des antennes) embarquées dans vos produits. À l’heure actuelle, les modems annoncés par Qualcomm, Mediatek ou Intel (pour smartphones et PC) font miroiter des débits maximums théoriques de 5,8 Gbit/s…

C’est 2,4 plus rapide que les 2,4 Gbit/s théoriques des Wi-Fi 6 et 6E. Pour être plus concret, de manière optimale, un fichier de 15 Go serait transféré en environ 25 secondes sur votre appareil… Télécharger des jeux devrait devenir bien moins pénible…

Le Wi-Fi 7, pour quelle connexion à Internet ?

À voir les débits proposés, le Wi-Fi 7 est clairement une technologie pensée pour un monde connecté à Internet en très haut débit. Un réseau local performant n’a d’intérêt que si la connexion à Internet suit. Le Wi-Fi 7 est le partenaire parfait des connexions fibre en 10 Gbit/s, qui devraient être plus qu’une promesse d’ici à quelques années. Le Wi-Fi 7 poussera les connexions 2 Gbit/s actuelles à leur maximum.

Si votre connexion ADSL ou fibre est en deçà du Gigabit, l’intérêt du Wi-Fi 7 est de facto moindre, sauf à héberger beaucoup de données localement.

Pourra-t-on mettre à jour son routeur vers le Wi-Fi 7 ?

Non. Pas de chance, il ne sera pas possible de mettre à jour votre routeur Wi-Fi 6E vers le Wi-Fi 7. Les évolutions majeures requièrent en effet un support matériel spécifique, au niveau du SoC notamment, pour les routeurs.

Quoi qu’il en soit, ce standard devrait occuper le haut de l’offre réseau pendant au moins quatre à cinq ans. Vous avez donc le temps de sauter le pas, sauf si vous voulez le meilleur du Wi-Fi dès maintenant…