Le Wi-Fi 6 et sa norme IEEE 802.11ax

Il y a 15 ans, le Wi-Fi était un moyen secondaire et alternatif de connexion permettant la mobilité des utilisateurs. Mais la technologie Wi-Fi de l’époque ne permettait pas d’assurer une bonne qualité de transmission et bon nombre de contraintes techniques empêchaient un large déploiement en entreprise. Le câble Ethernet et les technologies LAN IEEE 802.3 apportaient l’unique réponse pour s’affranchir des problèmes de bande passante suffisante, des soucis de latence et de fiabilité d’accès aux services des réseaux d’entreprises.

Heureusement pour nous tous, ces constats appartiennent au passé et poussent nombre d’entreprises à considérer le Wi-Fi comme solution de connexion principale.
Au-delà de ces considérations purement basées sur les usages, il y a également une logique industrielle. Les terminaux ont un design de plus en plus centré sur la finesse laissant de côté bon nombre de connectique comme le port Ethernet.

La digitalisation, une réalité pour tous les secteurs de l’économie.

De nombreux secteurs d’activités, pour ne pas dire tous, ont amorcé le virage de la digitalisation des process, des services et des outils.

L’industrie vit aujourd’hui sa quatrième révolution, permettant d’avoir une production plus réactive et un ajustement en temps réel au besoin du marché. Pour réaliser cette transformation, l’infrastructure Network et plus spécifiquement Wi-Fi est primordiale pour interconnecter, recueillir de la donnée et piloter la chaine de production dans son ensemble.

Dans l’hôtellerie, avoir « un bon Wi-Fi » n’est plus suffisant, car la qualité du Wi-Fi  Internet est devenu un des critères primordiaux des clients dans le choix d’un hôtel.

 La question que doit se poser tout gestionnaire est celle des usages. Les clients n’attendent plus uniquement un accès à internet, ils veulent profiter d’une expérience comparable ou supérieure à celle vécue à domicile, c’est à dire pouvoir « caster » leurs propres contenus vidéo, notamment les plate-formes de contenus Multimédia/vidéo à la demande, sur l’écran de télévision de la chambre.

Ils souhaitent également avoir accès, depuis leurs appareils mobiles, aux différents services de l’hôtel comme la conciergerie, l’ouverture de leur chambre, le réglage de la climatisation, la fermeture des stores, etc.

Dans les établissements de santé, la digitalisation est encore plus ancrée et couvre énormément d’aspects du quotidien et du fonctionnement d’un hôpital. Que ce soit la consultation du dossier patient et d’éléments d’imagerie médicale d’un patient, la géolocalisation des biens et des personnes à l’intérieur des bâtiments, les sondes et autres équipements médicaux ou tout simplement l’accès à internet des patients et visiteurs, ici aussi le Wi-Fi est présent partout.

Ces nouveaux usages demandent une bande passante croissante et une latence faible et stable.Ce ne sont que quelques exemples parmi tant d’autres qui montre l’omniprésence du Wi-Fi et le besoin perpétuel d’évolution de cette technologie pour faire face aux nouveaux usages.

Quels sont les défis actuels et futurs pour les entreprises ?

  • Apparition de nouveaux besoins comme le transport de flux vidéo 4K ou 8K, la réalité augmentée ou virtuelle
  • L’usage croissant des solutions de communications unifiées exploitant des flux en temps réels voix ou vidéo
  • Changement des modes de travail avec un nomadisme de plus en plus important imposant un plus grand besoin de mobilité
  • Utilisation de plus en plus importante d’application en mode hébergé (SaaS, Cloud Computing ou ASP)
  • De nouveaux équipements à connecter et à sécuriser que représente les équipements personnels des salariés (BYOD), des visiteurs extérieurs à l’entreprise (accès Guest) ou des objets connectés (IoT) pour la gestion du smart building

Pour répondre à tous ces enjeux, le Wi-Fi 6 a été ratifié en février 2021 et apporte de nombreuses améliorations et évolutions parmi lesquelles nous trouverons :

  • Des débits plus élevés de 20 à 30% par rapport à la génération précédente grâce à une augmentation du nombre de flux et une modulation plus fine. Sur ce point, attention aux communications de certains fabricants qui annoncent des débits faramineux en laissant de côté certaines vérités. Rappelons ici que le débit entre un terminal et un point d’accès dépend de nombreux autres facteurs que les performances de ce dernier (l’équipement client, l’environnement radio, la distance avec le point d’accès…)
  • Une stabilité et des performances accrues dans les lieux à fortes densité. Pour permettre cette avancée, le Wi-Fi 6 repose principalement sur 2 technologies, le MU-MIMO et l’OFDMA. Elles ont le même but, permettre des communications vers plusieurs utilisateurs simultanément, mais en utilisant des mécanismes et supports différents. Cela améliore la réponse aux deux enjeux majeurs que sont la densité d’équipements croissante et le besoin d’avoir des communications temps réel de qualité (débit et latence).
  • Une meilleure gestion de la batterie des équipements clients. La question de la gestion de l’alimentation devient centrale pour nos ordinateurs portables, smartphone, tablette et IoT en tout genre. Le Wi-Fi 6 grâce au TWT (Target Wake Time) permet de suspendre les communications lorsqu’elles sont inutiles afin de réduire la consommation énergétique de ces derniers.
  • Un chiffrement plus efficace avec l’implémentation des technologies de protection et de sécurisation de dernière génération WPA3.

Cette nouvelle norme permet donc de répondre à beaucoup de questions que se posent aujourd’hui les entreprises pour connecter leurs collaborateurs, invités ou clients. Elles permettent d’apporter également des solutions à de nombreux marché verticaux comme le transport, la santé, l’industrie, l’éducation et l’hôtellerie.

Wi-Fi 6, et après ?

Nous ne parlerons pas ici du Wi-Fi 7 qui n’est pas encore d’actualité même si les comités de normalisations et ingénieurs travaillent déjà activement sur la prochaine génération qui n’arrivera pas avant quelques années. Non, avant cela, une nouvelle évolution arrive sur le marché dès aujourd’hui, c’est le Wi-Fi 6E dont nous aurons l’occasion de parler dans un prochain article.

Un autre point, qu’il est important de souligner, est l’impact du Wi-Fi 6 sur les infrastructures filaires existante ou à venir. La monté en débit et la demande en énergie plus importante des points d’accès obligent les DSI et architectes réseaux à auditer et anticiper ces besoins. Nous évoquerons prochainement ces normes et protocoles qui permettent de répondre efficacement à cette demande.

(Multiple Input-Multiple Output) permet de combiner les différents flux d’une borne Wi-Fi pour augmenter le débit.
Le Multi-User permet d’utiliser ces mêmes flux à destination de plusieurs équipements simultanément

(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) permet de partager la largeur d’un canal en sous porteuse afin d’adresser plusieurs équipements en simultanés. Cette fonctionnalité a pour effet de fluidifier le trafic et de réduire la latence.

Le Beamforming permet de focaliser le signal dans une direction afin d’envoyer un signal de meilleure qualité dans le but de fiabiliser le lien entre l’AP et l’équipement terminal.
Cette technologie, n’est pas matérielle. Elle se base sur des calculs mathématiques de propagation du signal.

Le canal d’une communication Wi-Fi est de 22Mhz et cela n’a pas changé. Les nouvelles normes et particulièrement le Wi-Fi 5 et 6, permet d’agréger jusqu’à 8 canaux adjacents afin d’augmenter la capacité du lien.

Le Target Wake Time (TWT) permet aux équipements de rester inactifs plus longtemps dans l’attente de leur temps de parole. Ces périodes d’inactivité sont négociées avec le point d’accès et permet de prolonger l’autonomie des IoT et équipements mobiles.

La gestion des interférences est un point majeur dans le design et la gestion d’un réseau Wi-Fi. Le BSS Coloring apporte une marque supplémentaire sur les trames émises afin de différencier 2 bornes émettant sur le même canal.

Les normes 802.11ac (Wi-Fi 5) et 802.11ax (Wifi 6) permet d’utiliser les technologie Multi User – MIMO avec un total de 8 flux simultanés.
Cette technologie est très utile dans des environnements très denses.
La majeure partie des déploiements dans le tertiaire se limitent à 2 ou 4 flux pour des questions de coût.

Le QAM (Quadrature Amplitude Modulation) désigne la technique et la « finesse » de la modulation.
Plus elle est importante, plus le nombre d’informations transmises est important mais plus le signal doit être de qualité pour être compréhensible. Le Wi-Fi 6 apporte le 1024-QAM qui était auparavant limité à 256 (10 bits par cycle dans des conditions optimales contre 8 bits précédemment, soit +25%)

Le WPA3 n’est pas lié au Wi-Fi 6 mais son apparition a été concomitante. Cette sécurité peut être activée sur les appareils utilisant les normes précédentes en fonction des mises à jour disponibles. Elle sera toujours présente sur les produits Wi-Fi 6
Cela apporte une sécurisation plus forte de la liaison entre les équipements.

Nous sommes preneurs de tous commentaires sympathiques et constructifs pour améliorer nos bulletins techniques, échangeons sur Linkedin 😉

Alliance-ment Votre,

Sylvain Ducorbier

Avant-vente Networking
Membre du pôle experts Networking Alliance-Com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>