802.11ac : découvrir la norme pour les réseaux sans fil de 5 GHz

IEEE 802.11ac est la norme pour les réseaux in­for­ma­tiques sans fil et émet ex­clu­si­ve­ment sur la bande 5 GHz. Avec les bons appareils, il est ainsi possible d’atteindre des vitesses re­la­ti­ve­ment élevées.

Qu’est-ce que la norme 802.11ac ?

Même si le terme « 802.11ac » ne vous dit rien, vous con­nais­sez cer­tai­ne­ment son autre ap­pel­la­tion : Wi-Fi 5. IEEE 802.11ac est en effet la norme pour les réseaux Wi-Fi avec des débits de données dans la bande 5 GHz. Tout comme les normes pré­cé­dentes et son suc­ces­seur, 802.11ax, elle a été définie par l’Institut des in­gé­nieurs élec­tri­ciens et élec­tro­ni­ciens (IEEE). Par rapport à ses pré­dé­ces­seurs 802.11b, g, a et n, la norme 802.11ac, publiée of­fi­ciel­le­ment fin 2013, génère des bandes passantes nettement plus élevées et des taux de trans­mis­sion de l’ordre du gigabit. Son débit maximal est théo­ri­que­ment de 6 933 mégabits par seconde. Cette valeur est toutefois presque im­pos­sible à atteindre dans la pratique en raison de diverses res­tric­tions.

Comment fonc­tionne la norme 802.11ac ?

La norme 802.11ac n’est donc pas une nouveauté complète et se base sur ses dif­fé­rents pré­dé­ces­seurs. Par rapport à la norme 802.11n, IEEE 802.11ac ne présente que peu de nou­veau­tés. Le taux de trans­mis­sion nettement plus élevé est obtenu grâce à plusieurs adap­ta­tions et op­ti­mi­sa­tions. Ainsi, la norme 802.11ac offre une grande largeur de bande, qui peut être étendue à 80 MHz ou 160 MHz. De plus, il est possible d’utiliser si­mul­ta­né­ment jusqu’à huit canaux MIMO (Multiple Input Multiple Output). À partir de quatre antennes, il est également possible d’im­plé­men­ter un MIMO multi-uti­li­sa­teurs (MU-MIMO), lorsque le point d’accès et le client le sup­por­tent. Des procédés de mo­du­la­tion plus élevés tels que 256-QAM avec 3/4 et 4/5 FEC sont aussi utilisés.

Quels sont les avantages de la norme IEEE 802.11ac ?

La norme 802.11ac offre donc plusieurs avantages in­té­res­sants par rapport à ses pré­dé­ces­seurs. La technique est plus per­for­mante et même plus rapide que de nom­breuses con­nexions Ethernet tra­di­tion­nelles, du moins en théorie. L’uti­li­sa­tion d’une bande 5 GHz offre des débits de données nettement plus élevés et moins de problèmes de bande passante qu’avec une bande 2 GHz. Toutefois, les avantages ne sont réel­le­ment per­cep­tibles que si tous les appareils utilisés prennent également en charge les nou­veau­tés de la norme 802.11ac, dont voici les prin­ci­pales :

MIMO

Par MIMO, on entend la com­mu­ni­ca­tion sans fil via plusieurs antennes d’émission et de réception. La norme 802.11ac permet cette com­mu­ni­ca­tion avec jusqu’à huit antennes. Cela signifie que jusqu’à huit flux de données peuvent transiter si­mul­ta­né­ment et que le taux de trans­mis­sion est ainsi sig­ni­fi­ca­ti­ve­ment augmenté.

256 QAM

Le 256-QAM (mo­du­la­tion d’amplitude en qua­dra­ture) est un procédé de mo­du­la­tion moderne et per­for­mant également utilisé par la norme 802.11ac. Le chiffre 256 re­pré­sente les 256 niveaux de la procédure de mo­du­la­tion. Le 256 QAM est quatre fois plus per­for­mant que la mo­du­la­tion 64 QAM utilisée jusqu’à présent. Avec ce procédé, 8 bits sont transmis par période de signal.

Beam­for­ming

Le beam­for­ming est la fo­ca­li­sa­tion d’un signal sans fil sur un client donné, ce qui permet d’améliorer con­si­dé­ra­ble­ment la connexion. Dans ce cas, plusieurs antennes envoient un signal à un récepteur spé­ci­fique, ce qui augmente le taux de trans­mis­sion et permet un niveau de mo­du­la­tion plus élevé. L’IEEE 802.11n offrait déjà cette pos­si­bi­lité, du moins en théorie. Dans la pratique, les résultats étaient toutefois plutôt décevants. Avec l’IEEE 802.11ac, le beam­for­ming est bien plus per­for­mant. Il est cependant essentiel que l’appareil concerné prenne en charge le beam­for­ming.

Niveaux de vitesse de la norme 802.11ac

La norme IEEE 802.11ac offre en principe de nombreux niveaux de vitesse dif­fé­rents. La vitesse de trans­mis­sion dépend de divers facteurs. Outre la largeur du canal, le nombre d’antennes et le procédé de mo­du­la­tion, le point d’accès et le client doivent également prendre en charge toutes les ca­rac­té­ris­tiques de per­for­mance per­ti­nentes. Or, ce n’est pas toujours le cas. La plupart des appareils ne disposent que de ca­rac­té­ris­tiques de per­for­mance limitées, ce qui explique pourquoi la vitesse maximale théorique de 802.11ac n’est presque jamais atteinte. Celle-ci est de 6 936 mégabits par seconde. Pour la supporter, il faudrait une largeur de bande maximale de 160 MHz, un MIMO octuple et 256 QAM.

Support pour DFS et TPC

Comme décrit pré­cé­dem­ment, la norme 802.11ac émet ex­clu­si­ve­ment sur la bande 5 GHz. En Europe, cela signifie que la tech­no­lo­gie doit prendre en charge DFS et TPC, notamment parce que les trans­mis­sions pour­raient sinon perturber des systèmes im­por­tants tels que les radars mé­téo­ro­lo­giques régionaux. Le DFS (Dynamic Frequency Selection) reconnaît les signaux radio d’autres systèmes. En cas de che­vau­che­ment, le DFS permet de se rabattre sur d’autres canaux. TPC (Transmit Power Control) offre un contrôle dynamique des points d’accès ou des routeurs et permet, en cas de bonne liaison radio, de trans­mettre les données avec une puissance d’émission plus faible.

Si les routeurs ou les points d’accès renoncent à la prise en charge DFS et TPC, ils ne peuvent émettre que sur les canaux 36 à 48 et les occupent en­tiè­re­ment. Non seulement le taux de trans­mis­sion diminue con­si­dé­ra­ble­ment, mais l’accès d’un autre routeur n’est pas exclu, ce qui peut entraîner de fortes per­tur­ba­tions. Les appareils qui ne prennent pas en charge DFS et TPC ne con­vien­nent donc pas à la norme IEEE 802.11ac.