Wi-Fi 6 : rappels historiques et le point sur la situation

Nerces
Spécialiste Hardware et Gaming
30 octobre 2020 à 16h29
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Wi-Fi 6

Officiellement certifiée le 16 septembre 2019, la norme Wi-Fi 6 n’est que l’aboutissement de plus de 20 ans d’évolutions en tout genre.

En quelques années, le Wi-Fi est ainsi passé du statut d’option bien pratique à celui de protocole absolument indispensable que ce soit à la maison ou dans la majorité des lieux publics. Profitons de cette nouvelle norme pour faire un peu le point. 

Plus de vingt ans à perdre le fil

Depuis que les câbles existent, l’être humain rêve de s’en séparer. Dès la fin du XIXe siècle, on a commencé à tester les ondes électromagnétiques. Dans un autre registre, les plus anciens d’entre vous se souviendront avec nostalgie de l’EXL100 signé Exelvision : un ordinateur 8-bit qui se distinguait par le lien infrarouge qui « raccordait » clavier et manettes à l’unité centrale. Si la technologie était déjà connue de tous, l’ordinateur a tout de même fait parler de lui… et pas seulement pour son synthétiseur vocal. 

Exelvision EXL100
Exelvision EXL100 : du sans-fil via l'infra-rouge

Les choses étaient cependant sommaires et le signal infrarouge est contraignant. Dès les années 70, un réseau numérique sans-fil est lancé – AlohaNet par l’université de Hawaï – mais il faut attendre le milieu des années 90 pour que les projets Wi-Fi émergent. Les obstacles avaient été nombreux à commencer par des débits d’abord très faibles : dans les années 80, on ne parle de transférer sans-fil que quelques kilo-octets par seconde. Pour ne rien arranger, chacun y allait de sa solution propriétaire et la réglementation sur les ondes radios étaient extrêmement contraignante.

Le Wi-Fi arrive enfin

En 1997, les premières normes sont établies et deux ans plus tard, le terme Wi-Fi lui-même commence à s’imposer avec la fondation de l’association éponyme. Toujours en 1999, les deux premières normes – IEEE 802.11a et IEEE 802.11b – sont effectivement définies. Souvent précurseur, Steve Jobs introduit sa propre vision de la norme IEEE 802.11 le 21 juillet 1999 au moment de présenter à la fois la connexion AirPort et un portable iBook que le fondateur d’Apple utilise pour naviguer sur scène et sur le Web, sans le moindre câble.

Steve Jobs présente l'iBook en Wi-Fi
Steve Jobs présente l'iBook... sans le moindre câble pour accéder au réseau

Nous n’en sommes qu’aux débuts du Wi-Fi et, pourtant, le duo de bandes de fréquences que nous connaissons bien aujourd’hui est déjà de la partie. Ainsi, quand l’IEEE 802.11a autorise des débits allant jusqu’à 54 Mb/s. sur la bande des 5 GHz, l’IEEE 802.11b se focalise sur celles des 2,4 GHz avec « seulement » 11 Mb/s., mais une portée plus importante. Pourquoi ce choix des 2,4 GHz et 5 GHz ? Tout d’abord parce qu'il faut trouver des fréquences « disponibles ». D’ailleurs, à l’époque on en avait beaucoup parlé, la bande des 2,4 GHz est partagée avec les fours à micro-ondes.

Pour ne rien arranger, la gestion de ces bandes de fréquences est très différente d’un pays à l’autre et il est donc compliqué d’harmoniser les choses pour les industriels. En France par exemple, ce n’est qu’en fin d’année 2002 que l’Autorité de Régulation des Communications Électroniques et des Postes (ARCEP) a enfin autorisé la libération complète de la bande des 2,4 GHz. Pour la bande des 5 GHz, il était interdit de l’utiliser en extérieur jusqu’en janvier 2006, c’est d’ailleurs en partie pour cette raison que les 2,4 GHz ont longtemps été privilégiés.

Wi-Fi dual band
Ici sur le 802.11ac, le dual-band permet l'autorisation simultanée des 2,4 et 5 GHz

Premières évolutions et arrivée du dual band

Après des années de tergiversations, tout est réuni pour que le Wi-Fi se développe. Un standard bien réel a enfin émergé, les autorités nationales se sont accordées pour libérer des plages de fréquences et les constructeurs se sont organisés en association, la Wireless Ethernet Compatibility Alliance apparue elle aussi en 1999. Composée dès sa création de plus de 200 entreprises liées de près au monde du sans-fil, elle est aujourd’hui connue sous le nom de Wi-Fi Alliance et a joué le rôle de chef d’orchestre, contribuant au succès du Wi-Fi.

Nous l’avons vu, à l’origine, la norme IEEE 802.11 existait en deux variantes : le 802.11a et le 802.11b qui se distinguaient par la bande de fréquences utilisée. Dès 2003, la Wi-Fi Alliance lance une première évolution majeure avec le 802.11g : l’idée est de booster le 802.11b, le plus utilisé, en gardant la même bande de fréquence des 2,4 GHz, mais en lui octroyant des débits équivalents au 802.11a, c’est-à-dire du 54 Mb/s., théorique vous vous en doutez. À l’époque, il fallait donc encore « choisir » entre deux bandes de fréquences en fonction de la norme IEEE 802.11 utilisée.

Il a fallu attendre la certification – en septembre 2009 – du 802.11n pour découvrir ce que l’on nomme aujourd’hui le dual band et, ainsi, s’affranchir de cette contrainte. Le 802.11n permet d’utiliser aussi bien la bande des 2,4 GHz que celle des 5 GHz… Enfin, pas exactement, ce serait trop facile. En réalité, la norme n’impose que les 2,4 GHz et certains constructeurs lancent donc des produits « simple bande » (2,4 GHz) quand d’autres commercialisent des « double bande » (2,4 / 5 GHz). Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?

Wi-Fi à la maison
La qualité du réseau Wi-Fi domestique au coeur de bien des réflexions

MIMO, Wi-Fi 4, 5 et… 6

Peut-être plus important encore, le 802.11n prend en charge la technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output) qui permet d’utiliser plusieurs antennes à la fois et ainsi « décupler » les émissions spatiales pour l’émetteur comme pour le récepteur. Ce faisant, la norme propose des débits théoriques pouvant atteindre les 600 Mb/s. via l’utilisation de 4 antennes. Problème, entre ça et l’utilisation des simple / double bande, les utilisateurs ont été contraints de « jongler » entre des produits aux caractéristiques radicalement différentes, sans que les choses soient très claires.

Cet « imbroglio technique » est également venu d’un problème entre la Wi-Fi Alliance et certains de ses membres. Alors que l’organisation tardait à ratifier le 802.11n, de nombreux constructeurs ont mis sur le marché des produits anticipant la norme, annoncés comme parfaitement compatibles, ils ne pouvaient cependant pas se parer d’une certification officielle. Un problème de « décalage » qui n’est d’ailleurs pas propre au 802.11n et que l’on retrouve à partir de maintenant à chaque nouvelle norme. Heureusement, sans que cela ne pose de véritables soucis de compatibilité.

Mu-MIMO
Introduit par le Wi-Fi 5, le Mu-MIMO permet de partager très efficacement les flux

Le même problème s’est effectivement reproduit avec le 802.11ac et, plus proche de nous, avec le 802.11ax. Le Wi-Fi « ac » dans sa seconde itération (la Wave 2) a autorisé des débits grimpant jusqu’à 3,47 Gb/s. grâce à l’utilisation de multiples canaux et de quatre antennes, mais il n’a été certifié qu’en décembre 2013. En 2018, la Wi-Fi Alliance essaie de trouver une solution pour simplifier la nomenclature Wi-Fi. Pas sûr que ce soit une franche réussite, mais c’est ainsi que rétroactivement le 802.11n est devenu Wi-Fi 4 et que le 802.11ac est devenu Wi-Fi 5. C’est aussi ce qui explique que l’on parle un peu partout presque autant de 802.11ax que de Wi-Fi 6.

Qu’est-ce qui change avec le Wi-Fi 6 ?

Comme pour les générations précédentes, le Wi-Fi 6 a fait l’objet de multiples brouillons avant la version finalisée par la Wi-Fi Alliance. Comme pour les générations précédentes également, ces brouillons ont permis la commercialisation de périphériques « compatibles Wi-Fi 6 », mais sans aucune certification… et pour cause, cette dernière n’existait pas encore. Avant d’entrer dans le détail de la nouvelle norme, il convient donc de distinguer l’appellation Wi-Fi 6 Compatible de la Wi-Fi 6 Certified apparue il y a peu. Seule cette dernière vous assure un produit officiellement conforme avec la norme officielle.

Wi-Fi 6

La garantie d’une meilleure stabilité

Depuis peu, le Wi-Fi 6 est régulièrement mis en avant pour des produits grand public. Pourtant, la principale amélioration offerte par cette nouvelle norme ne concerne justement pas le grand public… ou plutôt, pas directement. En effet, par l’utilisation de l’OFDMA – pour Orthogonal Frequency-Division Multiple Access – le Wi-Fi 6 doit permettre d’optimiser les connexions Wi-Fi dans des environnements particulièrement denses comme les gares et les centres commerciaux. Quiconque a déjà été confronté à des reports massifs d’avions pour cause de mauvais temps sait combien il est alors difficile de se connecter au réseau Wi-Fi de l’aéroport.

Sans entrer dans des détails qui dépasseraient de toute façon nos compétences, signalons que l’OFDMA organise la bande de fréquences utilisée en de multiples canaux. Baptisés sous-porteuses, ces canaux permettent à davantage d’utilisateurs d’être connectés simultanément puisque chacun se voit attribuer une sous-porteuse à l’instant T. De plus, par rapport au 802.11ac, le Wi-Fi 6 vient multiplier le nombre de sous-porteuses par quatre. Vous comprendrez dès lors que dans le cas d’une utilisation dans de grands espaces, le Wi-Fi 6 est bien plus efficace que son prédécesseur. Pour l’utilisateur lambda la différence est sensible, mais de manière indirecte donc.

Wi-Fi 6 by Intel © Intel
Bien davantage d'appareils connectés à la fois : la principale promesse du Wi-Fi 6

Des progrès sur la bande des 2,4 GHz

Rappelons tout d’abord que, et c’est souvent oublié par les utilisateurs, le Wi-Fi 5 se focalisait sur l’augmentation des débits sur la seule bande de fréquences des 5 GHz. Les progrès étaient alors plus que notables, mais sur une portée relativement faible, surtout en intérieur. La bande des 5 GHz n’est effectivement pas la meilleure pour la portée. Or, sur les 2,4 GHz, le Wi-Fi 5 – rétro-compatible seulement – se contentait des spécificités de la norme 802.11n.

Au contraire, le Wi-Fi 6 se veut plus universel, c’est une technologie véritablement bibande (2,4 GHz / 5 GHz). De fait, même en utilisant la seule bande de fréquences des 2,4 GHz, des gains seront perceptibles aussi bien côté débits que couverture. Ainsi, la bande passante théorique maximale offerte par le Wi-Fi 6 est d’un peu plus de 10 Gb/s. mais, plus intéressant, elle se répartie en un maximum de douze flux : quatre sont dédiés à la bande des 2,4 GHz et huit à celle des 5 GHz soit, respectivement, un maximum de 1,2 Gb/s. et 9,6 Gb/s.

Routeurs Wi-Fi 6
Vérifiez bien les spécificités des routeurs Wi-Fi 6 pour connaître leurs débits

Comme toujours, le Wi-Fi 6 est bien évidemment rétro-compatible. Autrement dit, un routeur Wi-Fi 6 sera parfaitement capable d’accommoder des périphériques « seulement » Wi-Fi 5. Ces derniers ne profiteront pas eux-mêmes des améliorations du 802.11ax, mais en cohabitant avec des appareils Wi-Fi 6 Certified, ils bénéficieront indirectement de la gestion optimisée des réseaux.

Enfin, terminons par une remarque importante alors que les constructeurs jouent sur le flou artistique qui entoure le Wi-Fi 6. En effet, si la bande-passante est théoriquement plus élevée, il convient de faire attention aux capacités réelles de vos appareils. Certes le Wi-Fi 6 dispose d'une bande-passante théorique de 10 Gb/s., mais dans les faits, bien peu d'appareils pourront atteindre le 1,2 Gb/s. et encore, sur la bande des 5 GHz.

Soyez toujours courtois dans vos commentaires.
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jean-le-petit
Article intéressant et bien construit. Mais n’y a-t-il pas une erreur dans la dernière phrase de conclusion ? 1,2 Mb/s sur la bande des 5 Ghz c’est extrêmement peu (soit 150 ko/s).
Fei666
Probablement 1,2Gb/s
molotofmezcal
Avec la multiplication des objets connectés chez moi (merci les assistants…),est ce que d’or est déjà un routeur wifi 6 permettrait un gain même si mon parc est encore en majorité en wifi 5 ; avec une meilleure allocations des connections entre tous mes appareils ?
EnLighter
Super article ! Un grand merci.
Nerces
Merci, c’était 1,2 Gb/s., c’est maintenant corrigé
Nerces
La question est à poser dans l’autre sens : est-ce que vos appareils actuels ne sont plus en mesure d’atteindre leur débit maximal ? Testez par exemple votre ordinateur ou votre smartphone connecté, seul, à votre réseau Wi-Fi pour déterminer vos débits.<br /> Après, au-delà des débits théoriques, il faut aussi voir que le Wi-Fi 6 peut permettre une meilleure couverture grâce notamment aux solutions mesh proposées par certains constructeurs.
fg03
Moi je suis haluciné de voir que par défaut 2 consoles Nintendo switch ne sont pas géré par la WiFi de la livebox du voisin… pourtant tous les iOS, Android et Windows fonctionnent<br /> A qui la faute ? Nintendo ou Orange ?
tangofever
Bien beau toutes ces technologies de connections sans fil mais ça finit toujours pas déconner tot ou tard et franchement rien ne vaut chez soi le bon vieux cable blindé tant qu’à faire, y’a jamais de problème de fiabilité.
Furax
C’est bien souvent ce que je dis aux gens: «&nbsp;le Wifi c’est très pratique mais rien ne vaut un bon vieux câble&nbsp;». <br /> Après, le Wifi, c’est quand même très pratique, et je ne me vois pas avec un câble branché sur mon smartphone.
Element_n90
Et en octet, ça fait combien tout ces flux ?
molotofmezcal
Beaucoup préfèrent avoir quelques soucis techniques de temps en temps ou un début plus faible que d’avoir affaire au cable. D’autant que plus ça va, plus le wireless est performant.<br /> Moi dans mon salon (ou est mon routeur donc) , c’est kif kif entre filaire et sans fil en terme de qualité de connexion, et les problèmes de lenteur/bug wifi je les compte sur les doigts d’un seul doigt depuis 2 ans, tout ayant souvent une 10aine d’appareils connectés rien que dans cette pièce.
AdminOfPlaygroup
Comme ça, avec le peu d’info disponibles, je dirais : la faute à l’utilisateur ! ^^
nirgal76
Le smartphone, j’ai un meilleur débit en 4G alors je ne le met jamais en wifi. Pour le reste le filaire pour tout ce qui le peut (équiopé et sédentaire et wifi pour les autres (non équipés ou appareils nomades). Surtout à l’heure de la fibre, c’est dommage de se faire limiter le débit par le wifi (plus lent, moins constant et pas full duplex).
mcbenny
La lenteur d’affichage d’un site sur un smartphone connecté en wi-fi est bien plus souvent liée au nombre de pubs et trackers divers qu’au wi-fi lui-même.<br /> Vous savez, le site est chargé (en apparence), mais ça tourne encore, et tout l’affichage se décale encore pendant 5/7 secondes à cause des pubs, bandeaux, etc.
_Mirage
Courbe de débit en wifi : vvvvvvvvv<br /> Courbe de débit en câble : ----------<br /> Sacrifier le débit, sa stabilité, la santé et la sécurité informatique sur l’autel de la mobilité ne m’intéresse que peu…
petrus_pierre
étonnant que personne ne dise rien sur le nombre d antenne sur ce genre de routeur la franchement sa pose question dans un appartement .
XInfernoX
c’est normal, ils s’en moquent de leur santé tant qu’ils ont du wi-fi partout
sandalfo
Alors que les ondes Wifi ne provoquent aucun problème de santé (on s’en serait rendu compte depuis le temps)<br /> Il reste encore des néandertaliens pour se prévaloir de leur câble.<br /> Ah oui et pour les smartphones et les tablettes le câble ne fonctionne pas.
Patrick_Beau
Avec des vraies bornes wifi, pas de soucis.<br /> Je t’invite à investir dans une «&nbsp;simple&nbsp;» Ruckus R510/R610 et tu comprendras la différence (150 balles sur le bon coin)
Baxter_X
Ou investir dans un vrai routeur aussi
crrptd
Câble : stabilité, performance, latence minimum, sécurité<br /> WiFi : sans-fil<br /> Je vois même pas comment tu peux dire qu’il faut être néandertalien pour défendre le câble…<br /> Désolé si notre usage d’Internet ne se limite pas qu’à lire ses mails ou aller sur Clubic, chez certaines personnes la performance et la stabilité de la connexion est primordiale.<br /> Et avant que tu dises que c’est une minorité… voici un excellent exemple : les joueurs.<br /> Puis même, sans partir trop loin, je paie un accès à Internet, j’ai envie de pouvoir en profiter au maximum de sa puissance, j’ai pas envie de me brider moi-même tout ça parce que des câbles c’est moche.
XInfernoX
@sandalfo<br /> il a fallu plus de 30ans pour prouver la nocivité de l’amiante, et plus de 60ans pour les cigarettes, combien d’années que le wi-fi est largement démocratisé ? on est pas encore à 20ans , donc…
sandalfo
Oui pour la latence la câbles est bon.<br /> Mais quand tu as du 400Mbits réels en Wifi, il y a très peu d’usages qui imposent d’utiliser un câble. Pour 90% des applications le Wifi 5 est suffisant.
sandalfo
oui et traverser la rue c’est dangereux aussi, alors reste chez toi.
sandalfo
Toutes les invention humaines comportent une part de risque. Le moteur à explosion ? risqué<br /> l’électricité ? risqué<br /> les voitures ? risqué<br /> les avions ? risqué<br /> le nucléaire ? risqué<br /> Ou en serait-on de la civilisation humaine si à chaque fois l’on devait écouter les cassandre qui font obstacle au progrès ?<br /> Oui les ondes électromagnétiques comportent une part de risque. Mais avec une puissance de 100mW, il est prouvé que les ondes Wifi ne sont pas nocives. Alors jusqu’à preuve du contraire, si le risque est mesuré et contrôlé et le bénéfice jugé supérieur, on continue.<br /> Si l’on écoutait certains on serait encore au moyen âge.
3dcomputer
Carrément !
kellog89
Si, ça fonctionne. Il faut juste un adaptateur ethernet/usb. L’intérêt est quand même limité à des situations spécifiques.
fg03
Je te parle de reglages par défaut… c’est sur que tu pourras mettre sécurité sur OFF (ouvert) ou WEP (crackable en 10 minutes sous Blackhat… bien que je pense que maintenant aucune box n’autorise ses réglages) Je te parle de réglage par défaut que Mme Michu va utiliser car ses petits enfants ont une console Nintendo qui nécessite une connexion Internet.
Comcom1
«&nbsp;Ah oui et pour les smartphones et les tablettes le câble ne fonctionne pas.&nbsp;» &lt;= techniquement parlant c’est faux, il est tout à fait possible de connecter un adaptateur USB/RJ45 donc d’être en filaire
Comcom1
D’ailleurs moyen âge = période d’obscurantisme, ce qu’on connait aujourd’hui entre l’écologie et autre… tout interdire sur l’autel du «&nbsp;ou lala si ça se trouve c’est dangereux&nbsp;» et ça sans aucune preuve scientifique
Iceslash
N’insulte pas les Néandertaliens stp, je suis un descendant !. <br /> Je suis en Wi-Fi Only à la maison, le seul câble est celui de la fibre optique vers la box…même la TV est sur le Wi-Fi.
torra1
peut-être mais au moyen âge ils n’avaient pas la bombe nucléaire !<br /> Le low tech c’est l’avenir, ou l’on finira comme tous ces chinois fichés, scrutés, filmés, vous pariez combien ?
TNZ
Pas mieux !<br /> D’toute manière, en wifi, on ne fait que régresser la technologie réseau. On en revient au 10baseT et aux HUB avec plein de collisions et de réémission de paquets (et donc perte de bande passante).<br /> Enlever le fil c’est cool ? En fait nan : perte de qualité et perte de sécurité.<br /> « Un peuple prêt à sacrifier un peu de liberté pour un peu de sécurité ne mérite ni l’une ni l’autre, et finit par perdre les deux » Benjamin Franklin<br /> D’un point de vue sécurité / chiffrement, la wifi est très en dessous de ce que le GSM met en œuvre.
TNZ
Réponse d’une personne qui sort la ferrari pour aller chercher le pain.<br /> Y’a t’il un informaticien dans la salle ?
Patrick_Beau
Quand la Ferrari d’occasion vaut le même prix qu’une polo neuve et qu’elle fait mieux le travail oui.<br /> Je préfères du bon matos d’occasion que du mauvais matériel neuf.
TNZ
Raté, une ferrari, c’est la plaie en ville.<br /> Par contre, je suis d’accord pour dire qu’un bon matos d’occasion vaut mieux qu’une bouse sortie d’usine.<br /> Toutefois, le wifi doit rester une solution de secours et non la ressource principale d’un réseau domestique. Les gogolitos qui mettent tout sur le wifi et qui viennent pleurer quand ça marche mal voire pas du tout, j’ai juste envie de leur dire « Bien fait ! Il aurait fallu prendre le temps de se renseigner et de réfléchir à la conception de son réseau », la faute, bien souvent, à l’envie de ne pas se faire chier. Et je passe sous silence toutes les conséquences liées au piratage d’un wifi.
juju251
Patrick_Beau:<br /> Quand la Ferrari d’occasion vaut le même prix qu’une polo neuve et qu’elle fait mieux le travail oui.<br /> Je voudrait, bien voir ça quand-même. <br /> Et le coût à l’usage / entretien, on en parle ?<br /> Edit : Et au fait, on pourrait me rappeler quel est le sujet de l’article (et donc de ce topic, par extension) ?
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