Le Wi-Fi a vu le jour à la fin des années 90. À l’époque, on ne parlait pas encore de Wi-Fi, mais on trouvait l’AirPort d’Apple dans l’iBook en 1999. Quelques années plus tard, le terme Wi-Fi se généralisait pour l’ensemble des normes 802.11 dont la certification est prise en charge par la WECA (devenue Wi-Fi Alliance). 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 représente une évolution par rapport à la précédente. Intéressons-nous de plus près à leurs spécificités !

 

802.11Bande de fréquenceDébit théorique maximalPortéeCongestionLargeur canalMIMO
WiFi 1 (a) 5 GHz 54 Mbps Faible Faible 20 MHz Non
WiFi 2 (b) 2,4 GHz 11 Mbps Correcte Elevée 20 MHz Non
WiFi 3 (g) 2,4 GHz 54 Mbps Correcte Elevée 20 MHz Non
WiFI 4 (n) 2,4 GHz 288 Mbps Bonne Elevée 20 MHz Non
WiFI 4 (n) 5 GHz 600 Mbps Correcte Faible 20 ou 40 MHz Oui
WiFi 5 (ac) 5 GHz 5 300 Mbps Correcte Faible 20, 40, 80 ou 160 MHz Oui
WiFi 6 (ax) 2,4 et 5GHz 10 530 Mbps Correcte Très faible 20, 40, 80 ou 160 MHz  
ad 60 GHz 6 757 Mbps Très faible Faible 2 160 MHz Oui (+MU-MIMO)

 

Comme on peut le voir dans le tableau ci-dessus, il existe énormément de débits théoriques différents. Avant d’entrer davantage dans les détails, 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.

 

WI-FI 2 (802.11 B) : LES DÉBUTS

Le Wi-Fi a donc fait ses débuts en 1999 avec les normes 802.11a (WiFi 1) destinée à l’entreprise et 802.11 b destinée aux particuliers. Le Wi-Fi B exploite la bande des 2,4 GHz et une modulation DSSS avec laquelle il plafonne à 11 Mb/s. Le Wi-Fi A exploite quant à lui la bande des 5 GHz et une répartition fréquentielle OFDM qui lui permettent d’atteindre 54 Mb/s.

Rappelons, et c’est une vérité générale, 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, en l’occurrence, 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.

 

WI-FI 3 (802.11G) : L’UNIFICATION

Le Wi-Fi G remplace à lui seul les Wi-Fi A et B en 2003. 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 rétro-compatibilité avec les équipements Wi-Fi B pré-existants.

 

WI-FI 4 (802.11N) : LA MONTÉE EN DÉBIT

L’IEEE 802.11n est une révision majeure qui 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, comme auparavant — auquel cas il délivre un maximum de 72,2 Mb/s — et désormais 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.

 

WI-FI 5 (802.11AC) : JUSQU’À 2600 MB/S

Le Wi-Fi AC multiplie encore les débits en améliorant chacune des techniques de transmission employée :

  • 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 passe du 64QAM au 256QAM, 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)

L’IEEE a spécifié le 802.11ac, mais la Wi-Fi Alliance a certifié les appareils en deux vagues.

 

WI-FI 802.11AD : LE TRÈS HAUT DÉBIT À TRÈS COURTE PORTÉE

Vient ensuite le Wi-Fi AD, qui n’est pas tant le successeur du Wi-Fi AC qu’une norme complémentaire. L’IEEE 802.11ad a d’ailleurs été ratifié avant l’IEEE 802.11ac et jouit de sa propre WiGig Alliance, littéralement « alliance pour le sans-fil Gigabit ».

 

WI-FI 6 (802.11AX) : LIBÉRER LE RÉSEAU

Cette nouvelle évolution du Wi-Fi permet théoriquement de dépasser les 10 Gb/s tout en gardant une compatibilité avec les deux fréquences des précédentes versions : 2,4 et 5 GHz.

 

 

 

ET DANS LA PRATIQUE ?

Toutes ces normes et ces débits théoriques sont bien jolis, mais dans la pratique, qu’est-ce que ça donne ? Comme nous l’avons déjà abordé dans l’article, par rapport au débit théorique, le débit pratique est à peu près divisé par deux, même si l’appareil se trouve à côté du routeur. Aujourd’hui, la bande de fréquences 2,4 GHz est souvent saturée, en particulier en milieu urbain, et les appareils Wi-Fi 802.11g 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.