Le WiFi 6E arrive en Europe : est-ce que passer à la nouvelle norme en vaut la peine ?
3/8/2021
L'Allemagne a donné le feu vert au WiFi 6E. La Suisse et 46 autres pays européens suivront bientôt. Les premiers produits réseau et appareils sont dans les starting-blocks. Mais quels sont les avantages de cette nouvelle technologie ?
Mi-juillet, l'Agence fédérale des réseaux en Allemagne a officiellement activé la nouvelle bande de fréquences de 6 GHz pour le WiFi. Plus précisément, une version allégée de la norme WiFi 6E, qui peut déjà être utilisée aux États-Unis depuis l'année dernière. 47 autres États européens suivront en temps voulu sur la base d'une décision de la CEPT, qui stipule l'harmonisation des nouvelles bandes de fréquences entre 5945 et 6425 MHz pour les systèmes d'accès sans fil, y compris les réseaux locaux radio (WAS/RLAN).
En Suisse, selon le Département fédéral de l'environnement, il est prévu de publier un communiqué début septembre 2021. Ou, en conséquence, de publier un nouveau règlement pour l'utilisation des fréquences dans une prescription technique d'interfaces (RIR).
Mais qu'apporte vraiment la nouvelle, troisième bande de fréquence au WiFi domestique ? Quels sont les avantages de passer aux routeurs et aux terminaux dotés du WiFi 6E ? Jetons un coup d'œil à la technologie actuelle et à celle à venir. Si cela est trop technique pour vous, vous pouvez lire les informations les plus importantes en bas de la page après le titre « Qui devrait passer au WiFi 6E ? ».
WiFi 5 et 6 : ce que proposent les normes IEEE actuelles
Le WiFi 5 ou IEEE 802.11ac est actuellement la norme la plus répandue et a été lancé fin 2013. Elle n'a redéfini que la gamme de fréquences de 5 GHz. Pour la gamme de fréquences de 2,4 GHz, les mêmes conditions que pour le WiFi 4 alias IEEE 802.11n s'appliquent encore.
Avant toute chose : si votre routeur fonctionne en WiFi 5, vous n'êtes pas nécessairement plus mal loti qu'avec un routeur WiFi 6. Car l'équipement matériel, notamment le nombre d'antennes intégrées, est tout aussi important, si ce n'est plus, que la norme actuelle.
Avec le WiFi 5, il est possible depuis 2014 d'utiliser des techniques telles que le beamforming et le MIMO multi-utilisateurs (uniquement en downlink, le MU-MIMO en uplink est seulement possible à partir du WiFi 6). Le beamforming permet au routeur de concentrer un signal sur un seul appareil, ce qui peut améliorer la puissance de réception et la portée. La technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output), quant à elle, permet au routeur d'utiliser différentes antennes. Avec quatre antennes ou plus, le MU-MIMO, Multi-User-MIMO, entre en jeu et permet d'envoyer le signal WiFi à plusieurs appareils simultanément. Avec WiFi 5, les routeurs peuvent avoir jusqu'à huit antennes, ce qui permet également d'avoir jusqu'à huit flux spatiaux de données. Avec quatre antennes, cependant, seuls quatre flux spatiaux, c'est-à-dire quatre unités d'émission et de réception parallèles, sont possibles.
Dans la bande de fréquence 5 GHz, le WiFi 5 offre un débit de transmission théorique allant jusqu'à 6933 mégabits par seconde (867 mégaoctets) dans la bande de fréquence de 5 GHz avec la plus grande largeur de canal de 160 MHz, optionnelle pour les routeurs de la norme, et huit flux spatiaux. Donc jusqu'à 866,6 Mbit/s par canal. Avec une largeur de canal typique de 80 MHz, il est encore possible d'atteindre 433 Mbit/s (54,13 mégaoctets) par flux de données. La largeur du canal peut être de 20, 40, 80 et 160 MHz. La méthode de modulation est 256QAM. La portée maximale de la bande de fréquence 5 GHz serait de 50 mètres pour le WiFi 5 (ndlr : en fonction des murs). La bande de fréquence de 2,4 GHz, qui offre un débit de données plus faible, jusqu'à 600 Mbit/s théoriques avec 4×4 MIMO selon la norme IEEE 802.11n, a une portée deux fois plus grande et serait capable d'atteindre jusqu'à 100 mètres (en théorie) à l'intérieur.
WiFi 6 : affinage de la norme existante
La norme IEEE 802.11ax, c'est-à-dire WiFi 6, a été introduite en septembre 2019. Dans la bande de fréquence 2,4 GHz, elle remplace le WiFi 4 et le WiFi 5 dans la gamme de fréquences de 5 GHz. En fait, l'augmentation des performances de WiFi 6 par rapport au WiFi 5 n'est que légère, bien que la norme, y compris la prochaine évolution E, apporte au total plus de 50 nouvelles fonctionnalités.
Ce qui a, en gros, été amélioré : le WiFi 6 peut augmenter l'efficacité du fonctionnement de nombreux appareils et réduire la latence. De plus, les appareils WiFi 6 sont un peu plus économes en énergie et sont capables de se coordonner entre eux, par exemple pour moins se gêner mutuellement lorsqu'ils exploitent différents WiFi dans un immeuble. Ainsi, en théorie, les appareils à proximité qui utilisent les mêmes canaux et fréquences causent moins d'encombrement et de retards des données. Pour une utilisation optimale de la norme, il n'est donc pas seulement utile que vos propres appareils soient certifiés WiFi 6, mais aussi les routeurs des voisins.
Parmi les innovations mentionnées figure aussi le protocole de cryptage et d'authentification WPA3. Elle offre une meilleure sécurité que son prédécesseur – notamment grâce à l'authentification simultanée des égaux ou SAE en anglais – le WPA3 est réputé plus robuste contre les attaques. La nouvelle méthode de modulation est la 1024QAM, qui, associée à un maximum de huit antennes et à une largeur de canal pouvant atteindre 160 MHz, offre une vitesse maximale théorique de 9608 Mbit/s dans la bande de fréquences de 5 GHz (1201 mégaoctets). Un plus de 38,5 % par rapport au WiFi 5. Un routeur WiFi 6 équipé de quatre antennes peut théoriquement atteindre 4804 Mbit/s. Un seul flux unique peut atteindre 600 Mbit/s avec une largeur de bande de 80 MHz et 1201 Mbit/s avec une largeur de bande de 160 MHz. Ce qui est totalement nouveau, est que le MU-MIMO fonctionne désormais en bidirectionnel. Cela signifie que la technologie ne se limite plus au downlink, mais est aussi utilisée en uplink.
Nos tests de routeurs montrent ce que le WiFi 6 peut faire dans la réalité, en dehors des valeurs théoriques.La bande de fréquences de 2,4 GHz ne dépend plus uniquement du MIMO, mais peut également gérer le MU-MIMO et jusqu'à 8 flux spatiaux en uplink et downlink. Avec une largeur de canal de 40 MHz, il est théoriquement possible d'obtenir jusqu'à 2288 Mbit/s (286 mégaoctets) avec huit antennes. Un seul flux apporte jusqu'à 144 Mbit/s avec 20 MHz et jusqu'à 287 Mbit/s avec 40 MHz. En ce qui concerne la portée de la technologie, WiFi 6 ne montre aucun avantage. Les deux bandes de fréquences ont la même portée qu'avant. Mais il y a une grande nouveauté qui ne peut pas passer inaperçue : OFDMA, Orthogonal Frequency-Division Multiple Access.
L'OFDMA, comme le MU-MIMO, est une technologie multi-utilisateur qui permet d'échanger des flux de données indépendants avec différents appareils en ascendant et en descendant simultanément. En fonction de la situation, le routeur utilise le MU-MIMO ou l'OFDMA. Pour les flux dont le débit de données est important, la première solution sera appliquée. La technologie OFDMA est privilégiée pour le contraire : elle divise un canal radio en sous-canaux plus petits. Un canal de 20 MHz peut, par exemple, être divisé en un maximum de neuf canaux. Un intervalle de temps est ensuite attribué à chaque sous-canal. Puis le routeur alimente alternativement les sous-canaux ou les différents terminaux en données, tout cela se faisant à des intervalles extrêmement courts. Ces minuscules fenêtres de temps garantissent que tout se déroule apparemment sans heurts.
D'ailleurs, le fonctionnement est similaire lorsque votre smartphone doté d'une seule antenne vous permet de surfer sur Internet et d'alimenter, en parallèle vos écouteurs Bluetooth en son. Sans que vous ne vous en rendiez compte, la puce radio avec l'antenne veille à ce que les deux applications puissent alternativement échanger des données sans encombrement à de petits intervalles.
WiFi 6E : ce qui va encore être ajouté
Maintenant, un E est ajouté à la norme existante. Une troisième bande de fréquences aux alentours des 6 GHz, s'étendant de 5945 à 6425 MHz. Du moins en Europe, car aux États-Unis, où le WiFi 6E est déjà disponible depuis l'année dernière, une bande passante plus large, de 5925 à 7125 MHz, a été libérée. Ainsi, au lieu des 1200 MHz supplémentaires, en Europe, il n'y a que 480 MHz. Cela signifie jusqu'à trois canaux supplémentaires de 160 MHz ou six canaux de 80 MHz (ou 12 × 40 MHz, 24 × 20 MHz). Cependant, avec une bande de fréquence supplémentaire, la vitesse théorique n'augmente pas par rapport au WiFi 6 sans E, comme le montre le tableau ci-dessous.
Source : wikipedia.org
Pour le WiFi 6E, le débit de liaison maximal indiqué dans le tableau se réfère à une bande 6 GHz avec une largeur de 1200 MHz. Étant donné que seuls 480 MHz sont disponibles en Europe, chez nous, le débit de liaison maximal avec trois flux de 160 MHz est de 3603 Mbit/s.
Les bandes de fréquences actuellement disponibles émettent à 2,4 GHz et 5 GHz. Il faut maintenant garder à l'esprit que les faisceaux radio basse fréquence ont une meilleure portée que les faisceaux haute fréquence. Par conséquent, si vous n'avez que très peu d'Internet sur le balcon, car vous êtes très éloigné du routeur, vous ne pourrez utiliser que la bande plus lente de 2,4 GHz. La bande 5 GHz, plus rapide, ne va pas aussi loin. Après un éloignement du routeur de deux ou trois pièces tout au plus, c'est déjà fini. Le statut de votre smartphone pouvant être comparé à un mulet passe à celui de cheval. Certes, il peut porter moins de choses, mais il va plus loin.
Qu'en est-il du bœuf ? Il illustre la nouvelle bande de fréquences de 6 GHz. Il porte (ou tire) le plus lourd et offre un gros débit de données. Toutefois, il ne pourra desservir rapidement qu'une seule pièce. Les longues distances ne sont pas son truc. Ou du moins en Europe, où les murs sont épais, la bande de fréquences de 6 GHz ne fera le plus souvent son travail que directement autour du routeur, soit dans la même pièce. En contrepartie, la latence devrait diminuer encore un peu. Le ping devrait être inférieur à deux millisecondes dans la même pièce. Cependant, il faut dire que de nombreux routeurs actuels ont déjà un ping faible de seulement trois millisecondes dans la même pièce via la bande de fréquence 5 GHz, ou quatre pour la bande de fréquence 2,4 GHz. Et ce, peu importe leur compatibilité WiFi 5 ou WiFi 6.
Il est important de connaître les restrictions suivantes qui existeront dans la troisième bande de fréquences ou qui existent déjà comme en Allemagne ou aux États-Unis : la bande de fréquences de 6 GHz ne peut être utilisée qu'à l'intérieur. Son utilisation à l'extérieur ou dans un véhicule est interdite. En outre, seuls les dispositifs réseau ayant une puissance de rayonnement maximale de 200 milliwatts et une densité eirp de 10 milliwatts par MHz sont approuvés. Pour les wearables équipés d'une fréquence de 6 GHz, la limite est une puissance d'émission maximale de 25 milliwatts et une densité eirp de 1,25 milliwatt par MHz. Cependant, nous, consommateurs, ne devrions pas devoir à trop nous soucier des spécifications techniques, car les produits dotés du sigle CE remplissent déjà ces exigences.
Qui devrait passer au WiFi 6E ?
La troisième bande de fréquences 6 GHz n'est utile qu'à proximité immédiate du routeur. En fonction de l'équipement du routeur, c'est-à-dire de la puissance du processeur et du nombre d'antennes, il peut être supérieur à une bande de fréquence de 5 GHz. Il permet également de maintenir une faible latence ; un ping de moins de deux millisecondes devrait être garanti. De ce point de vue, on peut se passer à l'avenir d'un câble LAN vers le PC gaming, à condition qu'il se trouve dans la même pièce que le routeur, et dans la mesure où ce dernier prend en charge le WiFi 6E.
Ceux qui possèdent déjà un routeur WiFi 6 auront donc peu de raisons de passer à un routeur certifié E avec un équipement matériel équivalent. Les détenteurs d'un routeur WiFi 5 bénéficient en outre des avantages de base du WiFi 6 lorsqu'ils changent de routeur. Ces derniers devraient surtout intéresser tous ceux qui possèdent de nombreux terminaux. Et surtout quand beaucoup de petites transmissions doivent être faites en même temps. Mais en dehors de cela, il ne faut pas nécessairement s'attendre à une augmentation des performances. Certains appareils WiFi 5 sur le marché sont plus performants que d'autres compatibles avec le WiFi 6 et vice versa.
Toutefois, si vous possédez toujours un appareil équipé de la technologie WiFi 4, je vous conseille une mise à niveau.
Martin Jud
Senior Editor
martin.jud@digitecgalaxus.chLe baiser quotidien de la muse stimule ma créativité. Si elle m’oublie, j’essaie de retrouver ma créativité en rêvant pour faire en sorte que mes rêves dévorent ma vie afin que la vie ne dévore mes rêves.
