Après la
quatrième génération avec le 802.11n ratifié le jour de mon anniversaire, 11
Septembre 2011 par l’organisme de normalisation IEEE, arrive prochainement la cinquième
génération avec le 802.11ac. Il faudra certainement attendre le premier
trimestre 2013 pour voir cette nouvelle norme confirmée. Toutefois, des puces basées
sur un chipset 802.11ac (draft) ont déjà été développées par des constructeurs
de composants afin d’anticiper le marché avec la possibilité d’effectuer par la
suite une mise à jour officielle et de lancer une certification WIFI ALLIANCE :
« Wi-Fi
CERTIFIED™ » pour faciliter l’interopérabilité des produits.
La WIFI
ALLIANCE a été créé en 1999, c’est un consortium propriétaire de la marque WIFI,
regroupant plus de deux cent soixante constructeurs. La Wi-Fi Alliance possède et contrôle le
logo « Wi-Fi CERTIFIED™ », marque déposée apposée uniquement sur les équipements
certifiés.
Avant de
parler du 802.11ac, un rappel des principales technologies présentes dans le
802.11n :
La
technique non propriétaire de formation de faisceaux appelée « Beamforming ». Pour faire simple,
une antenne intelligente est en réalité composée de multiples antennes
synchronisées de façon à former une sorte de faisceau de rayonnement en
direction de chaque utilisateur. Fonctionnalité
optionnelle et pas toujours implémentée ou activée par défaut par les
constructeurs.
Avantages : gain de puissance,
portée plus grande, meilleur rapport signal/bruit (limite les interférences par
son faisceau concentré),..
Inconvénients : la concentration
du faisceau est un risque de dépasser les limités légales de puissance de rayonnement,
inadapté à des usages mobiles (déplacement implique une mauvaise orientation et
une réduction notable de la puissance rayonnée).
Le « Channel bonding
» permet d’augmenter la largeur de bande en combinant deux canaux de 20 MHz adjacents
en un seul canal de 40 MHz. La bande de garde entre les deux canaux peut
également être utilisée ce qui permet une augmentation lègérement plus importnate
que le double du débit théorique.
Avantages: permet de booster les débits, de
transmettre plus rapidement les paquets de données, d’être efficace dans la
bande 5 GHz (23 canaux de20 MHz non superposés)
Inconvénients: sensibilité aux interférences et perte
de paquets. Risque de revenir sur un canal de 20 MHz si trop d’interférences ou
pertes de paquets. Souvent inutilisable en 2,4 GHz (3 canaux 20 Mhz : 1,6,
11 souvent utilisé par le voisinage).
La
technique MIMO la plus utilisée exploite le multiplexage spatial : Toutes les données émises sont
découpées en plusieurs flux et chaque flux est émis par une antenne distincte. Utilisation de plusieurs antennes radio pour
les émissions et réceptions. On trouve actuellement des produits MIMO 2x3 (maxi théorique 300Mbps), MIMO
3x3 (maxi théorique 450Mbps), MIMO 4x4 (maxi théorique 600Mbps).
Avantages : idéal à l’intérieur
de bâtiments ayant de nombreux obstacles et reflets
Inconvénients : inadapté pour un
environnement sans obstacles (en ligne directe)
Le
constructeur RUCKUS WIRELESS est le premier inventeur des technologies SmartMeshing, BeamFlex, SmartCast, ChannelFly. Il apporte des connaissances innovantes dans la
propagation des ondes radios et la réduction des interférences.
Exemple de la technologie
BeamFLex qui intègre la capacité de sélectionner automatiquement le meilleur
routage pour chaque paquet afin de fournir une meilleure performance et
minimiser la perte de paquets.
Avantages : Technologies performantes pour étendre
la couverture radio, optimiser les environnements radios (limiter les
interférences entre utilisateurs et la pollution électromagnétique environnante)
et améliorer les débits.
Inconvénients : Propriétaire
Les
technologies innovantes RUCKUS WIRELESS sont :
ChannelFly est une innovation récente avec une nouvelle gestion dynamique des
canaux
Objectif : Analyse et évaluation de tous les canaux
disponibles, des capacités effectives, avant de prendre des décisions
au sujet des changements.
Avantages: Amélioration des capacités
en environnements encombrés, fonctionne sur les bandes 2,4 et 5 GHz, réactivité
pour évaluer la capacité des canaux (activité et débit) et sélectionner le
meilleur canal RF
Inconvénients : Propriétaire
Ruckus Wireless
est également impliqué dans l’organisme IEE et laWIFI Alliance où de
nouvelles normes Wi-Fi tels que
Gigabit WiFi ou 802.11ac,
et 7 Gbps 802.11ad
sont en cours d'élaboration.
IEEE 802.11ac c'est quoi ?
La future norme IEEE 802.11ac est un amendement à
la norme 802.11 et s’appuie sur la norme
IEEE 802.11n exclusivement en bande 5 GHz (plus de canaux et moins encombrée),
l'amélioration des débits de données, la
robustesse du réseau, la fiabilité et l'efficacité
d'utilisation de bande passante RF.
Les
puces 802.11ac des fabricants utiliseront la technologie Beamforming pour la transmission et la réception, pour compenser la
faible portée des ondes sur la bande 5GHz.
Ses objectifs : Améliorer les performances pour élargir
les types d’usages.
Des performances trois fois
supérieures au 802.11n :
Le
802.11n propose actuellement une bande passante maximale théorique de 150
Mbits/s par flux spatial (1x1). Un point d’accès équipé de trois antennes en émission/réception
(3x3) peut atteindre un débit maxi théorique de 450Mb/s.
Le
802.11ac pourra fournir une bande passante maximale théorique de 450 Mbits/s
par flux spatial (1x1). Un point d’accès équipé de huit antennes en émission/réception
(8x8) pourra atteindre un débit maxi théorique dec fournir 433Mbits/s x 8 soit 3,6
Gbits/s.
Comparaison
entre le WIFI IEE 802.11n et IEEE 802.11ac :
Critères de comparaison
|
IEEE 802.11n
|
IEEE 802.11ac
|
Bande
de Fréquence
|
2,4
GHz et 5 GHz
|
5
GHz uniquement
|
Multiplexage
spatial
|
1
à 4
|
1
à 8
|
Largeur
de canal
|
20,
40 MHz
|
20,
40, 80, 160 MHz
|
MIMO
multi-utilisateur
|
Non
|
OUI
|
Débit
maximum théorique
pour
1 flux spatial (1x1)
|
150
Mbps
|
450
Mbps
|
Débit
maximum théorique
pour
3 flux spatiaux 3x3
|
450
Mbps
|
1,3
Gbps
|
Débit
maximum théorique
pour
8 flux spatiaux 8x8
|
X
|
3,6
Gbps
|
Avantages:
Couverture
radio plus robuste (grande résistance aux interférences)
Amélioration
du débit (les nouvelles fonctionnalités 802.11ac visent à accroître la vitesse)
Augmente la
portée et capacité améliorée
(streaming encore mieux optimisé)
Implémentation
standard de formation de faisceaux qui facilite l’interopérabilité (capacité d'orienter
les faisceaux des points d'accès de manière dynamique, en sélectionnant le meilleur
chemin pour chaque paquet)
Inconvénients :
Pour des raisons de coûts,
les constructeurs devraient se limiter à du 3x3 maxi.
Rétrocompatibilité 802.11n
(débit limité au dispositif le moins performant entre les différents
équipements connectés ?)
La norme 802.11ac n’est pas
la seule sur le marché poussé par des fabriquants de composants comme BROADCOM.
On trouve d’autres constructeurs comme Qualcomm (puces Atheros) et des
partenaires comme Wilocity ou Marvell qui sous la bannière de Wireless Gigabit
Alliance :
Wireless Gigabit Alliance a été créé en 2007 avec des industriels comme INTEL qui souhaite faire de l’ombre
au 802.11ac avec le 802.11ad.
La norme 802.11ad réside
dans l’augmentation de la bande de fréquence utilisée en passant à 60 GHz. ce qui oblige une approche différente de cette nouvelle bande passante pour l'organisme de normalisation.
Avantages : Possibilité d’atteindre le débit maximum théorique de 7
Gbits, transmettre de la vidéo sans compression par exemple.
Inconvénients : Rayonnement radio plus fort à courte distance (1 à 10 m), la
portée est réduite à 60 GHz (maxi 10 mètres), pas de rétro-compatibilité avec le WIFI 802.11 b,g,n,a.
