WiFi 7 : tout savoir sur cette norme

Le WiFi 6E – à peine arrivé il y a 2 ans chez les constructeurs de matériel entreprise – est-il déjà dépassé? Certains fabricants proposent déjà des bornes WiFi 7 et la norme vient d’être finalisée.

Déjà, si vous avez bien suivi la “frise chronologique” du WiFi , les normes les plus récentes sont :

• WiFi 5, aussi appelé par sa norme IEEE 802.11ac, lancé en 2013
• WiFi 6, aussi appelé par sa norme IEEE 802.11ax, lancé en 2019
• WiFi 6E, comme le WiFi 6 mais avec en plus la bande de fréquence 6 GHz, lancé en 2021
• WiFi 7, aussi appelé par sa norme IEEE 802.11be, qui se lance en cette année 2024

Comme vous le voyez on est en général sur entre 4 et 6 ans entre les nouvelles normes, avec un raccourcissement ces dernières années, l’évolution se faisant plus vite.

Le WiFi 6E c’était pas assez?

Si, mais les humains sont d’éternels insatisfaits.

Blague à part, le WiFi 6E a amené notamment l’utilisation de trois bandes de fréquences, permettant de désengorger le 2.4 GHz quasi inutilisable, le 5 GHz déjà bien chargé en mettant à profit le 6 GHz..

Et bien sûr moultes innovations comme une modulation 1024-QAM OFDMA et tout un tas d’améliorations logicielles (Spatial Reuse, TWT, BSS Coloring pour citer des noms d’oiseaux charmants).

Il n’empêche que la WiFi Alliance continue de faire évoluer ses standards, car le temps d’adoption faisant, on n’utilisera réellement le WiFi 7 que dans quelques années.

Qu’apporte le WiFi 7 ?

La WiFi Alliance envoie du lourd avec cette nouvelle norme.. passons ça en revue!

Vue d’ensemble des améliorations

Voici une vue d’ensemble des améliorations du WiFi 7, nous entrons dans les détails un peu après dans l’article.

Un débit théorique de 46 Gbit/s

Un débit maximal théorique gigantesque est déjà le point majeur apporté par le WiFi 7. Là où le WiFi 6/6E permettait jusqu’à 9.6 Gbit/s (théoriques toujours), le grand frère va jusqu’à 46 Gbit/s

Bien sûr ce débit est théorique et dépend des pays/zones pour les fréquences autorisées.

/fa

16 flux de données pour le MU-MIMO

Là où la génération précédente de bornes WiFi (et encore on vous parle du top of the pop) permettait du 8 x 8 UL/DL MU-MIMO, le WiFi 7 permet(tra) 16 x 16 UL/DL MU-MIMO c’est le double de la norme précédente et c’est peut être le plus important pour le WiFi en entreprise.

En effet le MU-MIMO, pour Multiple User – Multiple Input Multiple Output, permet à une borne WiFi de communiquer avec plusieurs appareils en simultané. Ceux qui ne sont pas dans cet échange simultané doivent attendre leur tour, comme des élèves levant la main et attendant leur temps de parole en classe.

On peut voir le MU-MIMO comme ceci :

Cet article sur le site communautaire de FS.com explique très bien l’interêt du système : en SU-MIMO, vous aviez une seule file de voitures au péage, il faut attendre que les voitures devant finissent leur transaction chacune leur tour. En MU-MIMO, plus on a de capacité, plus on a de files et plus on gère de voitures (appareils) simultanés.

Les capacités MU-MIMO sont souvent utilisées par les vendeurs de bornes WiFi pour distinguer leurs produits bas/milieu/haut de gamme.

Exemple chez Meraki:

• La MR36, assez accessible est 2×2:2 UL/DL MU-MIMO 802.11ax sur ses deux radios
• La MR44, un peu plus haut de gamme est 2×2:2 UL/DL MU-MIMO 802.11ax en 2.4 GHz + 4×4:4 UL/DL MU-MIMO 802.11ax en 5 GHz
• La MR46, plus haut de gamme encore est quant à elle 4×4:4 sur ses deux radios
• La MR56, encore plus premium est 8×8:8 UL/DL MU-MIMO 802.11ax

320 MHz de largeur de canal

Là encore un chiffre assez théorique (comme le débit max) et avec nombre de particularités mais effectivement expliquons.

Sur la bande du 6 GHz, il est possible (aux USA mais pas en Europe) d’utiliser soit :

• 59 canaux de 20 MHz (contre 25 sur la bande 5 GHz)
• 29 canaux de 40 MHz (contre 12 sur la bande 5 GHz)
• 14 canaux de 80 MHz (contre 7 en 5 GHz)
• 7 canaux de 160 MHz (contre 2 en 5 GHz)
• 3 canaux de 320 MHz (contre .. aucun en 5 GHz)

En Europe, le spectre autorisé par la CEPT sur le 6 GHz est limité et nous n’avons donc accès qu’à un canal 320 MHz. Nous ne pouvons utiliser que la partie appelée UNII-5 allant de 5 945 à 6 425 MHz, soit 480 MHz au total quand les USA peuvent utiliser de 5 945 à 7 125 MHz soit UNII-5, 6, 7 et 8.

Multiple RU & Puncturing

Ces fonctionnalités au nom obscur jouent pour beaucoup dans les capacités en bande passante que le WiFi 7 peut attribuer de façon très dynamique:

Les RU – Ressource Units – sont des groupes de tranches de fréquences radios. Plus les canaux sont larges, plus ils contiennent de Ressource Units.

Pour la faire simple en WiFi 7 , un appareil peut utiliser plusieurs Ressource Units et donc gagner en bande passante.

Le Puncturing est la capacité à “couper” dans les canaux 80 MHz et 160 MHz en cas d’interférences pour ignorer des tranches de 20 MHz qui pourraient être problématiques :

Et la partie “Multi-RU Puncturing” elle permet de faire que sur un canal, la borne WiFi découpe les sous canaux disponibles pour les attribuer aux utilisateurs, ici par exemple l’appareil 1 est sur 2×20 MHz tandis que l’appareil 2 est sur 20 MHz :

Fonctionnement MLO – Multi-Link Operation

Si le schéma n’est pas assez clair, une des particularités du WiFi 7 est qu’un appareil peut se connecter à une borne WiFi avec plusieurs fréquences en simultané, ce qui rappelle la téléphonie mobile.

Basé sur une amélioration de la couche MAC et l’aggrégation multi liens MLD (Multi Link Devices), ce système permet d’obtenir encore plus de débit total en cumulant celui des différentes radios.

Il peut fonctionner avec deux modes principaux : STR et NSTR qui ont pour différence d’être synchronisés. En mode STR, les liens fonctionnent simultanément / de façon asynchrone : un lien peut servir pour le téléchargement, l’autre pour l’upload. En NSTR, les liens feront du download en même temps puis de l’upload.

Si ce sujet vous passionne, lisez ce papier blanc de Mediatek.

4K QAM ou 4096-QAM

Oulaaaa encore un terme technique. QAM ça veut dire Quadrature Amplitude Modulation. Cela sert pour la TV, pour la téléphonie, l’ADSL… et le WiFi.

Pour faire simple (enfin..) le WiFi 7 a une capacité “QAM” 4x supérieure aux 1K QAM du WiFi 6, et .. 16 fois supérieure à celle du WiFi 5.

Accrochez-vous c’est technique on a dit: dans les communications sans fil, les QAM sont un signal avec deux porteuses (deux ondes sinusoidales) qui sont décalées en phase de 90 degrés. En variant les ondes sinusoidales via leurs phases & amplitudes, les signaux sans fil peuvent véhiculer un plus grand nombre de bits par hertz. L’amélioration des capacités “QAM” augmentent donc les capacités physiques du WiFi.

Si vous voulez vous coucher moins bête (ou finir scientifique), cette vidéo explique bien la modulation QAM :

Cela se traduit par une amélioration des débits théoriques de l’ordre de 20%, ce qui n’est pas négligeable.

512 Compressed block-ack

Encore une notion technique. En gros, les MPDU ( MAC protocol data units ) permettent de transférer des “frames” de données de façon groupées. Ces frames sont agrégées en “A-MPDU” :

Plus on agrège de frames, plus on rend les transmissions efficaces. Le WiFi 802.11ac avait introduit le A-MPDU, le WiFi 802.11ax a introduit le Multi-TID AMPDU ( Multi-Traffic Identifier Aggregated MAC Protocol Data Unit ) qui optimise l’agrégation de frames même si elles ont des catégories QoS différentes. Ca y est vous vous êtes endormi?

Bref, WiFi 7 => 512 permet donc de transmettre plus de données en une fois, et également de valider la bonne réception de ces données (Block-ACK).

Triggered Uplink Access

Triggered Uplink Access (TUA pour les intimes) c’est le mécanisme qui permet à un appareil client de déclencher une transmission MU-MIMO vers une borne WiFi.

Sur le WiFi 7 cette implantation a été améliorée pour mieux accommoder les appareils dont les sensibilités aux latences et à la QoS sont forts.

En bref

Vous l’aurez compris si vous êtes encore là après tous ces termes techniques: il y a réellement des évolutions techniques & technologiques importantes à bord du WiFi 7.

Les bornes “entreprise” ne sont pour le moment pas disponibles en WiFi 7, mais le WiFi 6 & 6E apportent déjà de grandes améliorations dans nos bureaux.

La complexification des normes renforce l’importance de l’expertise du WiFi, expertise que nous développons chez BoucheCousue à travers nos audits WiFi avec Ekahau, mais également avec notre veille & notre capacité d’adoption du changement.

Faites appel à nous pour vos déploiements WiFi de qualité, contactez notre équipe, on est sympas et d’excellent conseil.