Le Wi-Fi 6 c’est quoi ? On vous explique tout, simplement

Connu il y a encore quelques années comme la norme 802.11ax, le Wi-Fi 6 commence à être de plus en plus présent dans nos appareils, routeurs et box de fournisseurs d'accès. Mais qu’apporte-t-il concrètement, au-delà des annonces des constructeurs qui aimeraient vous voir renouveler votre matériel.

Comme c’était le cas pour les précédentes générations, les produits Wi-Fi 6 (802.11ax) sont disponibles bien avant la finalisation de la norme. Ce n’est pas forcément un souci pour autant, puisqu’ils se basent sur des brouillons déjà bien avancés et qui ne devraient quasiment plus bouger avant la version finale.

Preuve en est : le programme « Wi-Fi 6 Certified » de la Wi-Fi Alliance qui est déjà disponible depuis septembre 2019. Mi-juillet, plus de 400 produits l’avaient déjà obtenu, aussi bien des smartphones que des ordinateurs portables, cartes PCIe et autres routeurs. D’accord, mais concrètement le Wi-Fi 6 apporte quoi de plus ? 

Des améliorations à la fois pour le 2,4 GHz et 5 GHz

Premier point important souvent laissé de côté, le Wi-Fi 6 est « une technologie bibande 2,4 GHz et 5 GHz. Par conséquent, les clients qui utilisent uniquement la bande 2,4 GHz peuvent directement tirer parti de ses bénéfices », explique Cisco dans son livre blanc. Le débit y est augmenté.

Ce n’était pas le cas du Wi-Fi 5 – y compris la Wave 2 – qui n’apportait que des changements sur la bande des 5 GHz. On restait donc sur les avancées de 2009. Pour rappel, plus la fréquence est basse plus la portée et la pénétration dans les bâtiments sont grandes. Le 2,4 GHz est donc utile dans les grandes maisons par exemple.

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Jusqu'à 10 Gb/s... en théorie, une histoire de QAM

Un argument souvent mis en avant du Wi-Fi 6 est les taux de transferts qui peuvent grimper jusqu’à plus de 10 Gb/s. Attention, il s’agit d’un maximum et rien n’oblige les constructeurs à grimper aussi haut.

C’est d’ailleurs rarement le cas dans la pratique. Car pour obtenir ce résultat, il faut qu’un produit soit capable de gérer 8 flux de données sur les 5 GHz, le maximum permis par la norme. Chaque flux peut atteindre 1,2 Gb/s, soit 9,6 Gb/s. En Wi-Fi 5 et malgré les évolutions de la Wave 2, on était limité à 867 Mb/s sur 4 flux, soit 3,47 Gb/s.

On reste donc en-dessous de 10 Gb/s. Pour dépasser ce chiffre, il faut ajouter les débits que l'on peut obtenir sur les 2,4 GHz : 287 Mb/s sur 4 flux, soit un maximum de 1,148 Gb/s. Dans tous les cas, cette bande passante pourra surtout être partagée entre différents appareils, sous réserve d'une installation « idéale » et de distances courtes.

Mais il est commun de voir désormais des routeurs affichant des performances de plusieurs Gb/s, ce qui explique la multiplication de ports à 2,5 Gb/s sur ces appareils. D'autant que cette norme est de plus en plus couramment utilisée. Notez enfin qu'une bonne partie de la hausse des débits est due au passage à la QAM (Modulation d'Amplitude en Quadrature) 1024 au lieu de 256 sur le Wi-Fi 5. À elle seule elle apporte un gain de 25 %.

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Nombre de flux, blocs, canaux : qu'est-ce qui change ? 

Pour atteindre les débits maximums dont nous venons de parler, il faut exploiter des canaux de 160 MHz – on parle parfois de HT160 – sur la bande des 5 GHz. Ce n'est pas une nouveauté du Wi-Fi 6, on pouvait le faire en Wi-Fi 5. Problème, il faut pour cela pouvoir profiter des canaux DFS en France.

Mais ils ne sont pas toujours disponibles et pas forcément supportés par tous les appareils. Cisco ajoute que « le Wi-Fi 6 n’introduit pas de nouvelles fréquences pour le moment ni de nouvelles agrégations de canaux, du coup les 160 MHz restent un cas vraiment exceptionnel souvent même déconseillé ».

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Si on reste sur des blocs de 80 MHz, le débit théorique est divisé par deux : 600 Mb/s par flux, soit 4,8 Gb/s maximum si on en agrège huit. On divise encore par deux avec 40 MHz, etc. Voici un tableau récapitulatif :

Vous l’aurez compris, le nombre de flux est aussi important et rien n’oblige les fabricants à gérer les huit flux en émission ou en réception. Les constructeurs parlent souvent en 2x2, 4x4, etc. Dans ce genre de situation, le premier chiffre correspond au nombre maximum de flux en émission (Tx) et le second en réception (Rx). 

Si vous voyez passer un produit Wi-Fi 6 en 4x4 il ne pourra donc pas dépasser les 4,8 Gb/s. Le corolaire n’est pas forcément valable : un produit Wi-Fi 6 à 4,8 Gb/s peut être en 4x4 avec des blocs de 160 MHz ou en 8x8 s’il ne prend en charge que des blocs de 80 MHz maximum. Bref, il faut faire attention aux détails si le débit vous importe.

Prenons un exemple avec la carte M.2 Wi-Fi 6 Intel AX200/201 que l’on retrouve dans de nombreux produits : elle est 2x2 avec des blocs de 160 MHz, elle ne pourra donc pas dépasser les 2,4 Gb/s.

La négociation entre le terminal et le point d’accès se fait évidemment sur la base du maximum supporté par le moins performant des deux. Par exemple, si votre routeur est 8x8 (HT160, donc jusqu’à 9,6 Gb/s sur la bande des 5 GHz) mais que votre smartphone est 2x2 (HT80), alors il ne pourra pas dépasser la vitesse théorique de 1,2 Gb/s théorique. Bien entendu, d'autres appareils pourront profiter de la bande passante restante.

Bref, entre les promesses du 9,6 Gb/s mis en avant par la Wi-Fi Alliance et les fabricants dans leurs présentations du Wi-Fi 6 et les produits commerciaux il y a souvent un grand écart. Pensez à bien vérifier ce qu’il en est et à estimer correctement vos besoins avant de sauter le pas. Car plus un produit sera performant, plus il sera cher.

OFMDA, TWT, BSS Color… ça correspond à quoi ? 

Il serait injuste de limiter le Wi-Fi 6 aux seules améliorations sur le débit brut par flux. Bien d’autres fonctionnalités ont été ajoutées. Elles sont d'autant plus importantes qu'elles seront bien plus utiles au quotidien.

Tout d'abord l'Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) qui optimise l’utilisation des fréquences et la latence en divisant les signaux « en signaux plus petits. Le routeur envoie ces petits signaux directement à des appareils distincts de votre réseau [qui] peuvent être servis dans la même plage de transmission ».

Jusqu’au Wi-Fi 5 c’était l’OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) qui était utilisé, dans ce cas chaque flux Wi-Fi était réservé à un utilisateur/utilisateur. Notez que l'OFDMA est « empruntée » aux réseaux de téléphonie mobile de dernière génération, d’où le fait que l’on compare parfois le Wi-Fi 6 avec la 5G (qui n'ont rien à voir).

Signalons aussi le Target wake time (TWT) pour améliorer « considérablement la durée de vie des batteries dans les périphériques Wi-Fi, notamment les objets connectés ». Cette fonctionnalité permet par exemple de définir un temps de veille pouvant aller jusqu’à… cinq ans.

Le BSS (Basic Service Set) Color a pour but de limiter les conflits réseau avec les émetteurs proches susceptibles de créer des interférences (Ruckus a publié une vidéo explicative), le Multi-User Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO) déjà présent en téléchargement dans le Wi-Fi 5 est désormais possible en upload sur le Wi-Fi 6, etc.

Autant de fonctionnalités quasiment « invisibles » pour les consommateurs, mais qui permettent tout de même d'améliorer son expérience quotidienne, aussi bien dans la bande des 2,4 GHz que celle des 5 GHz.

Le Wi-Fi 6 apporte-t-il le WPA3 ?

Si les deux sont arrivés à peu près au même moment, ils ne sont pas liés : le WPA3 peut être proposé sur des routeurs et terminaux en Wi-Fi 5. C’est d’ailleurs le cas des Freebox via une mise à jour logicielle disponible depuis peu. À contrario, un produit Wi-Fi 6 ne propose pas obligatoirement du WPA3 (et c’est bien dommage).

Par contre, les produits certifiés par la Wi-Fi Alliance doivent prendre en charge le WPA3 (en plus d’assurer une interopérabilité entre eux). Une certification qui n’oblige malheureusement en rien les fabricants à supporter certaines des technologies évoquées plus haut comme les blocs de 160 MHz, à gérer du 8x8, etc. 

Cette fois encore, on regrette que le consortium ne soit pas plus regardant et restrictif, obligeant les consommateurs à regarder les fiches techniques dans les moindres détails pour avoir pleinement conscience de ce qu'ils achètent (alors que les constructeurs ne donnent pas toujours toutes les informations).

Retenez donc bien une chose : un produit Wi-Fi 6 n'en vaut pas forcément un autre.

Quid de la rétrocompatibilité ?

Comme c’était le cas auparavant, le Wi-Fi 6 est bien évidemment compatible avec toutes les précédentes versions de la norme, vous pouvez donc connecter une vieille machine ou un objet connecté ne prenant en charge que le Wi-Fi 802.11b sur un routeur Wi-Fi 6. Aucune surprise sur ce point.

Question bonus : c’est quoi le Wi-Fi 6E ?

Arrivé dans un second temps, le Wi-Fi 6E est une extension du Wi-Fi 6 avec l’ajout des fréquences dans la bande des 6 GHz. Le but est de désengorger celle des 5 GHz qui est parfois très occupée, notamment dans les zones urbaines. 

• Le Wi-Fi 6E annoncé : cap sur les 6 GHz !

1 200 MHz de fréquences ont d’ores et déjà été mis à sa disposition aux États-Unis, mais rien n’est pour le moment fait en France. Le président de l’ANFR indiquait récemment être « en train de réfléchir au Wi-Fi 6 GHz ». Lorsque des décisions seront prises, on pourra savoir exactement à quel point on pourra en profiter.

Il faudra par contre de nouveaux produits, ce qui explique par exemple le choix de Free de rester sur le Wi-Fi 5 pour le moment pour migrer sur cette prochaine norme lorsqu'elle sera disponible.

Là encore, la rétrocompatibilité est de mise.