Mis à jour le 26 mars 2019.
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Le Wi-Fi on sait tous ce que c’est mais on ne comprend pas forcément les normes !
Le Wi-Fi est partout : des ordinateurs aux montres connectées en passant par les smartphones et les tablettes. La quasi-totalité de nos appareils électroniques possède aujourd’hui une puce Wi-Fi. Mais pour autant, tous les Wi-Fi ne sont pas les mêmes, la faute aux différentes normes en vigueur.
Qu’est-ce que le Wi-Fi ?
Le WI-Fi pour Wireless Fidelity, a vu le jour à la fin des années 90. C’est une norme donnée à un type de réseau sans fil développé pour les communications informatiques qui permet donc de supprimer les câbles et, dans l’absolu, de résoudre les problèmes de distance et d’obstacles liés à l’installation d’un câble.
Plus de câbles qui courent partout, plus de trous à faire dans la maison pour relier plusieurs PC, même à des étages différents. Le réseau s’installe facilement et, en quelques minutes, tous vos ordinateurs communiquent entre eux ; vous pouvez alors échanger des fichiers, jouer ensemble et partager Internet et votre imprimante.
Pour ceux qui sont équipés d’un ordinateur portable, rien de plus confortable que la mobilité dans la maison, tout en restant à la fois connecté à Internet et relié aux autres machines.
Mais voilà, comme toujours en informatique, rien n’est simple et plusieurs normes se côtoient encore aujourd’hui. Je vais donc essayer de vous expliquer ces différentes normes et ce qu’il faut prendre en compte lors de l’achat d’un nouvel appareil dit connecté, autrement dit équipé d’une puce Wi-Fi.
Les différentes normes Wi-Fi.
S’agissant de normes Wi-Fi, voilà tout ce qu’on peut rencontrer : WiFi A/B/G/N, 2.4GHz/5GHz, DualBand, 54, 150, 300Mbps ? MIMO ? Vous avez déjà vu ces mentions mais elles restent pour vous du chinois ??? Il est vrai que lorsqu’il s’agit de vous faire acheter plus qu’il n’en faut, les constructeurs sont doués pour sortir des noms incompréhensibles en disant au final : « c’est mieux qu’avant » !
Le Wi-Fi couvre de nombreuses normes différentes qui ont toutes le préfixe 802.11. Un suffixe sous forme de lettre permet de distinguer les normes entre elles. Pour les particuliers, on parle de sept générations différentes : 802.11a/b/g/n/ac/ad/ax. Chacune représentant une évolution par rapport à la précédente.Je vous pose donc là un petit tableau, qui en plus de vous faire mal au crâne, va vous montrer les différentes portées du signal ainsi que leurs débits respectifs.
| 802.11 | Bande de fréquence | Débit théorique maximal | Portée | Congestion | Largeur canal | MIMO |
| a | 5 GHz | 54 Mbps | Faible | Faible | 20 MHz | Non |
| b | 2,4 GHz | 11 Mbps | Correcte | Elevée | 20 MHz | Non |
| g | 2,4 GHz | 54 Mbps | Correcte | Elevée | 20 MHz | Non |
| n | 2,4 GHz | 288 Mbps | Bonne | Elevée | 20 MHz | Non |
| n | 5 GHz | 600 Mbps | Correcte | Faible | 20 ou 40 MHz | Oui |
| ac | 5 GHz | 5 300 Mbps | Correcte | Faible | 20, 40, 80 ou 160 MHz | Oui |
| ad | 60 GHz | 6 757 Mbps | Très faible | Faible | 2 160 MHz | Oui (+MU-MIMO) |
| ax | 2,4 et 5GHz | 10 530 Mbps | Correcte | Très faible | 20, 40, 80 ou 160 MHz |
Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, il existe énormément de débits théoriques différents. Il faut noter que le débit relevé en pratique est largement inférieur au débit théorique maximal. Cela est dû au fonctionnement du protocole 802.11. De plus, le débit est fortement dépendant de la distance entre les appareils, mais également des obstacles (comme les murs) qui se dressent sur le passage. Dans le meilleur des cas, il faut compter sur un débit pratique environ deux fois inférieur au débit théorique. Et dans le pire des cas (murs, interférences), le débit peut littéralement s’effondrer jusqu’à une perte de signal.
Le routeur Asus additionne les débits sur 3 bandes
Pour faire simple, les Wi-Fi 802.11 a et b sont les débuts du Wi-Fi, avec le « a » destiné aux entreprises et le « b » destiné aux particuliers. S’ils ont des fréquences différentes, c’est que plus la fréquence est basse, plus le signal porte, mais en contrepartie plus il est soumis aux interférences. Non seulement aux interférences d’autres réseaux Wi-Fi, mais aussi et surtout à celles d’autres signaux, la bande des 2,4 GHz étant aussi celle du Bluetooth, des téléphones sans-fil DECT et… des micro-ondes. Donc compliqué d’avoir cette norme chez soi aujourd’hui si l’on veut un Wi-Fi stable.
Le Wi-Fi g, apparu en 2003, remplace à lui seul les Wi-Fi a et b. La norme IEEE 802.11g associe effectivement la modulation OFDM plus performante du Wi-Fi a à la bande de fréquences 2,4 GHz du Wi-Fi b, ce qui permet d’offrir au grand public le débit maximal théorique de 54 Mb/s du Wi-Fi a, avec la portée supérieure du Wi-Fi b, tout en assurant la rétrocompatibilité avec les équipements Wi-Fi b préexistants.
Avec le Wi-Fi n, c’est la montée en débit puisqu’il décuple littéralement le débit maximal théorique. La norme apporte pour ce faire deux évolutions : la technologie MIMO et une bande passante doublée.
Le Wi-Fi N peut fonctionner avec une bande de 20 MHz de large, auquel cas il délivre un maximum de 72,2 Mb/s (notez que désormais, il peut aussi fonctionner avec une bande de 40 MHz de large). Le débit étant proportionnel à la bande passante, comme avec la 4G, un flux de 40 MHz est deux fois plus rapide qu’un flux de 20 MHz, soit 150 Mb/s.
Avec le Wi-Fi n, on voit l’apparition du MIMO qui signifie Multiple Input Multiple Output. Comme son nom l’indique, cette technologie permet au Wi-Fi d’exploiter simultanément plusieurs flux. On parle par exemple de MIMO 2×2 pour deux antennes en émission et deux en réception, ce qui double le débit par rapport à une configuration sans MIMO, soit 300 Mb/s avec 40 MHz. Le Wi-Fi N peut atteindre du MIMO 4×4, soit un maximum absolu de 600 Mb/s.
Le Wi-Fi ac multiplie encore les débits en améliorant chacune des techniques de transmission employées :
- compte tenu de la largeur de canal, le Wi-Fi ac ne fonctionne que sur la bande des 5 GHz, les points d’accès basculent en Wi-Fi n sur la bande des 2,4 GHz
- le beamforming, qui permet aux points d’accès d’orienter les ondes vers les terminaux, est désormais standardisé
- la modulation change de norme, ce qui augmente la bande passante de 25%
- nouvelles largeurs de canal de 80 MHz et de 160 MHz, ce qui double et quadruple la bande passante par rapport aux 40 MHz maximum du Wi-Fi N
- jusqu’à 8 flux en MIMO, ce qui double encore la bande passante par rapport aux 4 flux maximum du Wi-Fi n
- prise en charge du Multi-user (le MU de MU-MIMO), qui permet aux points d’accès de communiquer avec plusieurs terminaux simultanément, plutôt que tour à tour (à très haute fréquence).
Vient ensuite le Wi-Fi ad, qui n’est pas tant le successeur du Wi-Fi ac qu’une norme complémentaire et possède sa propre WiGig Alliance, littéralement « alliance pour le sans-fil Gigabit ». C’est du très haut débit mais à très courte portée et incapable de traverser un mur. Depuis 2017, le WiGig sert essentiellement à concevoir des stations d’accueil sans fil pour ordinateurs portables professionnels.
Et pour finir, le Wi-Fi ax dont la version définitive n’est pas attendue avant 2019, doit permettre de dépasser les 10 Gb/s tout en gardant une compatibilité avec les deux fréquences des versions précédentes, à savoir 2,4 et 5 GHz.
Et dans la pratique ?
Dans le meilleur des mondes, toutes ces normes seraient compatibles entre elles. Malheureusement, nous sommes dans le monde de l’informatique, et l’interconnexion entre toutes les normes est parfois délicate du fait des bandes 2,4 et 5 GHz. Mais du moment que les deux appareils sont situés sur la même bande de fréquence, l’appareil qui supporte la norme la plus récente (ou plus performante) s’adaptera à la norme la plus ancienne (ou moins performante). Par exemple, un smartphone Wi-Fi 802.11g pourra se connecter à un routeur ac si ce dernier est dual-band et possède donc un réseau sur la bande des 2,4 GHz.
Aujourd’hui, la bande de fréquence 2,4 GHz est souvent saturée, en particulier en milieu urbain, et les appareils Wi-Fi 802.11 g et n qui l’utilisent seront donc souvent limités aux tâches les plus simples : chargement de page web et streaming de musique.
Avec un smartphone ou une tablette, les usages s’orientent de plus en plus vers le visionnage de contenu vidéo. Dans ce cas, en particulier pour des vidéos HD, le Wi-Fi 802.11n 5 GHz peut se révéler nécessaire afin d’éviter les micro-coupures. De plus, si vous avez la fibre, votre connexion Internet propose au moins du 100 Mb/s. Il serait donc dommage de la brider avec du Wi-Fi trop lent. Le débit théorique du Wi-Fi 802.11n étant limité à 70 Mb/s, il faudra donc au moins du Wi-Fi 802.11ac pour profiter pleinement de la fibre.
Au final, à moins d’être prêt à acheter un routeur compatible et dual-band et d’avoir des besoins énormes en débit, le Wi-Fi 802.11 ac dans sa forme la plus simple, sans surenchère d’antennes, représente pour le moment le meilleur compromis en termes de débit-prix. C’est aussi ce qui se fait de plus courant à l’heure actuelle avec le n.
Donc, si vous devez acheter un périphérique Wi-Fi et que vous avez mal au crâne après avoir lu mon article, dites-vous que le Wi-Fi ac est ce qu’il vous faut ! Vous pouvez aussi jeter un œil à notre comparatif des clés wifi !
