Avec 802.11ac, le Wi-Fi de cinquième génération arrive
La cinquième génération de la technologie WiFi promet d'être aussi rapide que le câble, mais sans les fils.
Les entreprises qui ont suivi le rythme de l'évolution des réseaux sans fil sont sans doute équipées aujourd'hui de routeurs bi-bandes et de cartes clients capablent de faire circuler des données cryptées sur les ondes à des vitesses supérieures à 100 Mbit par seconde, ou presque. Mais aucune bonne action ne reste impunie. En effet, un nouveau matériel basé sur la norme 802.11ac, en cours de finition, est sur le point d'arriver, et risque bien de faire passer les infrastructures sans fil existantes pour des réseaux poussifs.
Même si l'organisme de normalisation responsable de la définition du 802.11ac n'a pas encore fini d'en valider tous les éléments, les fabricants de semiconducteurs comme Broadcom, Quantenna et Atheros Qualcomm ont déjà mis au point des prototypes de chipsets 802.11ac (Broadcom a baptisé sa puce 5G Wi-Fi). Les deux sociétés sont étroitement impliquées dans la définition de la norme, et promettent de livrer des mises à jour du firmware pour corriger toutes modifications mineures ultérieures susceptibles d'être intégrées dans la norme, entre maintenant et le moment où elle sera définitivement ratifiée (c'est à dire probablement plus tard cette année ou début 2013).
Les normes WiFi se sont multipliées
Mais comment sommes-nous passés de l'IEEE 802.11n à l'IEEE 802.11ac ? La norme de base définie par le projet 802.11 s'enrichit d'une nouvelle lettre pour identifier chaque nouveau document technique, et ce jusqu'à la version 802.11z de la norme. On est donc passé du 802.11aa au 802.11ab, et maintenant au 802.11ac. Au risque de s'embrouiller un peu, il existe aussi une norme 802.11ad, mais elle n'est pas destinée à occuper la prochaine place dans les réseaux sans fil grand public. Connue sous le nom de WiGig, c'est une technologie à onde courte qui utilise la bande de fréquence à 60 GHz pour diffuser du contenu multimédia.
Contrairement au matériel réseau utilisant la norme 802.11n, qui peut fonctionner sur des fréquences de 2,4 ou 5 GHz, les périphériques 802.11ac fonctionneront exclusivement sur la bande des 5 GHz. La bande de 2,4 GHz offre une meilleure portée, mais le flux de données transitant via le WiFi se trouve en compétition avec une multitude d'appareils fonctionnant à une fréquence identique - depuis les fours à micro-ondes jusqu'aux des casques Bluetooth. La bande des 5 GHz comporte beaucoup plus de canaux, et dans la norme 802.11ac, chacun de ces canaux offre une bande passante de 80 MHz, soit deux fois plus que celle des canaux répondant à la norme 802.11n.
Une seule antenne pour l'émission et une pour la réception
Qui plus est, le 802.11ac utilisera un schéma de modulation qui permet de multiplier par quatre la quantité de données capables de s'adapter au signal d'une porteuse encodée. En 802.11n, la bande passante maximale par flux spatial est de 150 Mb/s, ce qui signifie qu'un routeur 802.11n équipé de trois antennes de transmission et trois antennes de réception peut fournir un débit maximum théorique de 450 Mb/s. En revanche, la bande passante maximale par flux spatial du 802.11ac monte à 433 mbps, et le nombre maximum de flux spatiaux passe de trois à huit. Ce qui situe le débit maximum théorique d'un réseau 802.11ac à plusieurs Gigabit Ethernet. Cependant, la première génération d'appareils sera limitée à deux ou trois antennes émettrices et réceptrices pour délivrer un débit maximal théorique de 866 Mb/s ou 1,3 Gb/s.
Comme on a pu l'observer avec les réseaux 802.11n, le débit réel sera probablement d'un tiers à une demi-fois moins rapide que les maximums théoriques. Néanmoins, même les appareils mobiles équipés de puces 802.11ac avec une seule antenne pour l'émission et une pour la réception - comme les smartphones et les tablettes - devraient offrir une bande passante deux fois plus élevée que celle permise avec les chipsets 802.11n des périphériques actuels. Compte tenu de la forte demande en bande passante pour faire tourner des applications de vidéoconférence et de Gestion de la Relation Client (CRM) par exemple, et dont l'usager s'est déplacé du bureau vers les terminaux mobiles, les réseaux 802.11ac vont devenir un élément essentiel de l'infrastructure mobile des entreprises de toute taille.
Pour surmonter la courte portée de la bande des 5 GHz, les puces 802.11ac vont utiliser la technologie des faisceaux pour la transmission et la réception. Cette technologie, optionnelle dans la spécification 802.11n, est devenue obligatoire dans la norme 802.11ac. La plupart des périphériques sans fil 802.11n actuels utilisent un mode omnidirectionnel pour la transmission et la réception du signal. Les signaux se propagent dans une série d'anneaux concentriques, à l'image des ondes que l'on crée en laissant tomber une pierre dans un étang. Avec la technologie des faisceaux, le routeur et ses clients ont une idée relative de l'endroit où ils se trouvent, de manière à concentrer les flux l'un vers l'autre. Sans cette technologie, les signaux se dispersent et s'annulent, ce qui réduit la bande passante totale. La puce qui utilise la technologie des faisceaux permet d'ajuster la phase des signaux pour surmonter ce problème, ce qui accroît sensiblement la bande passante utilisable.
La première génération de routeurs 802.11ac, comme le Trendnet TEW-811DR, seront des modèles bi-bandes, capables de prendre en charge les clients 802.11n sur la bande de fréquence 2,4 GHz et les clients 802.11ac sur la bande des 5 GHz. De tels appareils devraient être commercialisés vers le troisième trimestre de cette année. Des ordinateurs portables équipés de puces 802.11ac devraient arriver d'ici l'hiver prochain. Quant aux appareils mobiles, smartphones et tablettes, les premiers terminaux équipés de la nouvelle norme WiFi pourraient apparaître début 2013.
La WiFi Alliance, le consortium propriétaire de la marque WiFi, qui a pour responsabilité de vérifier que les produits WiFi interopérent correctement entre eux, prévoit de commencer son programme de certification pour la norme 802.11ac au début de l'année 2013.
