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lundi 28 octobre 2019

Le Wi-Fi 6 complémentaire au réseau cellulaire 5G


Alors que le Wi-Fi 6 sans licence commence des migrations progressives pour moderniser des espaces, équiper de nouveaux bâtiments et bien que le Wi-Fi soit déjà démocratisé on constate toujours le besoin de compétences et parfois d’expertises pour définir les infrastructures filaires et sans fil (LAN et WLAN) : le besoin en bande passante selon les types de services (dimensionnement WAN, LAN et WLAN), le meilleur positionnement des points d’accès, la définition des règles de sécurité, de qualité des services et de priorisation, la qualité du câblage utilisée pour le transport des données et sa validation (recette), la configuration optimisée des commutateurs d’extrémités et en cœur de réseau.  Sans compter parfois le besoin d’effectuer une analyse spectrale pour identifier des éventuelles perturbations et apporter une solution de contournement afin de réaliser une meilleure couverture radio. 

Moins sujet aux interférences avec le service cellulaire, la 5G est soumise à une licence Opérateur (bande de fréquence entre 3,4 GHz et 3,8Ghz et 26 GHz dès la libération des ondes millimétriques). On le retrouvera plus naturellement en extérieur en connectivité mobile pour sa large couverture. Bien que la couverture intérieur reste possible mais implique un déploiement plus dense de microcellules, de répéteurs et d'antennes distribuées. Il devrait s’imposer pour la voiture connectée, devenir le standard en backup pour améliorer la fiabilité du SD-WAN, la liaison primaire des bureaux distants non fibrés, connecter plus rapidement des téléphones et des tablettes, une solution pour connecter certains équipements IoT, pour des événements éphémères avec absence de connectivité, pour équiper de nombreuses infrastructures industrielles et permettre d’accélérer la digitalisation de nombreux cas d’usage pour les entreprises (transports, santé, maintenance…), les usines, les collectivités (villes), l’éducation …

Le Wi-Fi 6 et la 5G nécessitent tous les deux une infrastructure LAN haut débit pour fournir le niveau de bande passante nécessaire pour accéder à Internet en haut débit et faciliter un accès rapide à des applications en mode SaaS, accéder ou diffuser à de la vidéo en directs, ... 
L’architecture 5G est principalement basée sur la fibre optique pour raccorder le réseau radio distribué au réseau 5G.

Les avantages de la 5G sont principalement les suivants :

  • Bande passante plus élevée (>à 1 Gbps), 
  • Couverture plus large et latence plus faible, 
  • Amélioration de l'efficacité énergétique,
  • Capacité à s'adapter à la densité massive des connexions IoT et d'allouer dynamiquement les ressources en fonction du contenu, de l'utilisateur et de la localisation.

Les inconvénients de la 5G :

  • La portée des ondes plus courte (le taux de propagation et de pénétration sont faibles, sensibilité à l’environnement : pluie, arbres, murs, bâtiments, …) ce qui implique un besoin accru d’antennes de transmission pour contourner les obstacles (adapter les antennes existantes, ajouter de nouvelles petites antennes MIMO pour mieux focaliser le signal et probablement pour la bande 26 GHz l’ajout de petites cellules intelligentes pour mieux couvrir les centres commerciaux, parking, stade,… 
  • La 5G est un nouveau réseau avec une technologie dédiée à la mobilité qui va nécessiter du temps pour sa mise en place sur le territoire. Il ne faut pas oublier que le déploiement du réseau 4G n’est pas encore terminé en France (notamment dans les zones rurales). Le réseau 5G est prometteur, il sera probablement présent dans un premier temps dans les grandes agglomérations. 
  • Les débits attendus peuvent varier selon les offres opérateurs (types de forfaits) et seront certainement progressifs vis-à-vis du déploiement des opérateurs.

Le Wi-Fi reste la norme privilégiée par les particuliers pour connecter ses équipements en mobilité avec les box Internet des Opérateurs (ordinateurs, tablettes, imprimantes, caméras, objets connectés, …) ce qui a fortement popularisé l’usage du Wi-Fi en entreprise (l’accueil, salle de réunion) et facilité le travail en mobilité connecté via un réseau privé. Également installé massivement dans les lieux publics (parcs, gares, aéroports, commerces, stades, mairies, musées, …). Le Wi-Fi va continuer à se déployer et notamment avec la norme Wi-Fi 6 adaptée pour les environnements intérieurs et extérieurs délivrant une infrastructure performante, flexible et évolutive.

On peut imaginer que le service cellulaire 5G et le service WLAN Wi-Fi 6 vont rapidement se compléter et s’enrichir. Les opérateurs pourront interconnecter des réseaux Wi-Fi pour fluidifier le transport, éviter une congestion (saturation) d’une antenne-relais en s’appuyant sur un cœur de réseau virtuel commun. Idem pour les applications de connectivité qui pourront commutés automatiquement de la 5G à la 4G et Wi-Fi de manière transparente pour les utilisateurs (optimisation des réseaux).

jeudi 24 octobre 2019

Wi-Fi 6 Optimisation et performance


Le Wi-Fi 6 arrive sur le marché avec des arguments forts pour remplacer le Wi-Fi 4 (802.11n) et le Wi-Fi 5 (802.11ac) largement déployés.


Le Wi-Fi 5 reste rétro compatible avec les anciennes normes, tout en apportant plus de performance et la capacité à gérer de plus fortes densités d’équipements, des vitesses dépassant le gigabit permettant d’utiliser des applications vocales et vidéos en continu.

Comparaison des normes
802.11 n (Wi-Fi 4)
802.11 ac vague 1 (Wi-Fi 5)
802.11ac vague 2 (Wi-Fi 5)
Bande de fréquences
2,4 GHz et 5 GHz
5 GHz
5 GHz
Types de MIMO
SU
SU
MU
Débits Théoriques maxi
450 Mbps
1,3 Gbps
2,34 Gbps – 3,47 Gbps
Spectre de Fréquences
20, 40 Mhz
20, 40, 80 Mhz
20, 40, 80, 80-80, 160 Mhz
Modulation d’amplitude
64-QAM
256-QAM
256-QAM
Nombre de Flux
3
3
4

La technologie de beamforming (focalisation ciblée) SU-MIMO (entrées multiples sorties multiples utilisateur unique) existant en 802.11n et 802.11ac est intégrée et améliorée en MU-MIMO (entrées multiples sorties multiples multi-utilisateurs). Les largeurs de bandes jusqu’à 80 Mhz pour le 802.11 ac vague 1 double les débits du 802.11n et l’élargissement à 160 Mhz ou 2x80 Mhz pour le 802.11ac vague 2 apporte encore plus de débits.

L’arrivée du 802.11ax (WIFI 6) est une réelle révolution qui va progressivement se déployer dans les SoC des terminaux (déjà disponible dans le Galaxy S10 et IPhone 11) et des box opérateurs (disponible SFR box 8 et Orange en fin d’année) avec d’importantes améliorations et optimisations :

  • Apporter une réelle économie d’énergie (prévention avec la fonction veille) et réduire les interférences avec la technologie TWT (Temps d'Éveil de la Cible) pour les équipements alimentés par batterie, smartphone et notamment les objets connectés (IoT)
  • Réduction de la latence (moins de temps d’attente) et la surcharge avec la planification basée sur la technologie de multiplexage de flux : OFDMA (Accès Multiple par Répartition en Fréquence Orthogonale) combiné au MU-MIMO. L’OFDMA inspiré de la 4G permet de moduler les débits en fonction de ce dont a besoin l’utilisateur.
  • Transmission de plus de débit par paquet et bonification grâce à de nouveaux ensembles de modulation d’amplitude et codage avec 1024-QAM.
  • La prise en charge de nouvelles applications sur la même infrastructure WLAN (Par exemple, la diffusion de vidéo 4K/8K dans la zone de couverture vers plusieurs utilisateurs simultanés)
  • Un autre progrès hérité des normes 4G : « Uplink scheduler » pour mieux organiser et prioriser les données uploadées par chaque utilisateur, pour éviter des flux en congestions.
  • Rendre plus performantes les installations existantes via une transition en douceur grâce à la rétrocompatibilité avec les anciens réseaux Wi-Fi a, b, g, n, ac et délivrer plus de fiabilité et d’efficacité au réseau WLAN.
  • Un meilleur débit entre 20 et 30 pourcents dans des zones de faible couverture.
  • Connecter un plus grand nombre de clients, une meilleure portée et une meilleure réponse aux environnements à forte densité.

Toutefois, avant de déployer un réseau WLAN en Wi-Fi 6, il est important de se poser les bonnes questions ?

  • Identifier les types d’usages souhaités et les besoins qui en découlent
  • Estimer les zones à couvrir en Wi-Fi pour faciliter une étude de couverture radio (quantifier le nombre de points d’accès et les localisations)
  • Contrôler le dimensionnement et qualité de l’accès Internet (Backbone) pour délivrer un Wi-Fi performant
  • Dimensionnement et qualité du réseau LAN (câblage, commutateur avec des ports POE+, interfaces multi-Gig avec une desserte adaptée) pour éviter des points de saturation.
  • Vérifier l’interopérabilité des points d’accès en WIFI 5 ou 6 certifié
  • De préférence, une gestion centralisée unifiée type SaaS fournissant un tableau de bord unique pour simplifier les opérations sur le réseau.
  • Choisir le type de prestation désirée : internalisée, externalisée via un intégrateur expérimenté ou un opérateur qui va opérer le réseau pour vous.
  • Prenez en compte la totalité des coûts d’infrastructure en CAPEX et en OPEX.