En coulisse

Le WiFi 7 arrive

2/2/2023

Traduction : Martin Grande

Qu’est-ce que le WiFi 7 et en quoi se distingue-t-il du WiFi 6 et des normes plus anciennes ? Et pourquoi existe-t-il déjà du matériel pour cela, alors que la nouvelle norme ne devrait être adoptée définitivement qu’en 2024 ?

Au début, il s’écoulait une éternité entre les nouvelles normes WiFi. Aujourd’hui, les choses s’accélèrent. À peine ai-je fait passer les premiers routeurs, ordinateurs portables et smartphones au WiFi 6 que les WiFi 6E et 7 sont déjà là. Les premières puces pour smartphones supportant le WiFi 7 ou s’y préparant sont déjà disponibles. Les premiers routeurs apparaîtront probablement à partir du troisième trimestre 2023. C’est à partir de ce moment que le WiFi 7 devrait devenir officiel, au plus tôt. Au départ, la WiFi Alliance avait prévu de ne terminer la normalisation qu’en 2024.

Le fait que les fabricants finalisent apparemment plus rapidement leurs appareils avec la nouvelle norme, et parfois même avant la norme, s’explique par le fait que le saut technologique entre le WiFi 6E et le 7 est plus petit que lors des précédents changements. Et au fait que les spécifications sont en grande partie fixées longtemps à l’avance.

Que fait le WiFi 7 par rapport à ses prédécesseurs ?

Mais déjà, ça sert à quoi, le WiFi 7 ? En théorie, pas mal de choses, puisque la norme permet désormais de doubler le nombre d’antennes. Il en résulte un plus grand nombre de terminaux utilisables simultanément et une augmentation du débit de données. Il est encore amélioré par une nouvelle méthode de modulation optionnelle et des canaux plus larges dans la bande de fréquence de 6 GHz. En outre, un routeur peut désormais alimenter un appareil via deux bandes de fréquences simultanément.

Seulement, tout cela ne signifie pas nécessairement une amélioration, car outre la norme WiFi, le nombre et la taille des antennes ainsi que le CPU et la RAM jouent un rôle important dans un routeur. Au niveau du terminal individuel, le débit de données n’augmentera pas énormément, car il n’existe pratiquement pas d’ordinateur portable ou de smartphone disposant de plus de deux antennes.

Avec un équipement matériel optimal, les différentes versions WiFi permettent d’atteindre les valeurs indiquées dans le tableau ci-dessous, les débits de données maximaux n’étant que théoriques. Si vous ne parvenez pas à déchiffrer le tableau du premier coup, ce n’est pas grave. J’explique ensuite en détail les principales nouveautés.

	Wi-Fi 7 (802.11be)	Wi-Fi 6E (802.11ax)	Wi-Fi 6 (802.11ax)	Wi-Fi 5 (802.11ac)	Wi-Fi 4 (802.11n)
Bande passante disponible	2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz	2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz	2,4 GHz, 5 GHz	2,4 GHz, 5 GHz	2,4 GHz, 5 GHz
Largeur de bande passante max.	320 MHz	160 MHz	160 MHz	160 MHz (80 MHz requis)	40 MHz
Flux de données max.	16	8	8	8	4
Débit théorique (Gigabits par seconde)	46 Gbps	9,6 Gbps	9,6 Gbps	6,9 Gbps	0,6 Gbps
Procédé de modulation	jusqu'à 4096-QAM (1024-QAM requis)	jusqu'à 1024-QAM	jusqu'à 1024-QAM	jusqu'à 256-QAM	jusqu'à 64-QAM
Autres caractéristiques importantes	Multi-Link Operation, Uplink MU-MIMO & Downlink MU-MIMO (16×16), OFDMA, filtrage spatial, TWT, BSS coloring, Multi-RU, Preamble Puncturing, sécurité WPA3	Uplink MU-MIMO (ab Wave 2) & Downlink MU-MIMO (8×8), OFDMA, filtrage spatial, TWT, BSS coloring, Preamble Puncturing (optionnel), sécurité WPA3	Downlink MU-MIMO (8×8), OFDMA, filtrage spatial, TWT, BSS coloring, Preamble Puncturing (optionnel), sécurité WPA3	Downlink MU-MIMO (4×4, ab Wave 2), OFDM, sécurité WPA2	SU-MIMO, sécurité WPA2

Jusqu’à 16 antennes/flux entraînent un doublement de la capacité

Le plus grand changement est que le WiFi 7 supporte jusqu’à 16 antennes (16×16 MU-MIMO) et donc jusqu’à 16 flux de données simultanés. Pour le WiFi 5, 6 et 6E, jusqu’à huit antennes sont possibles. Bien entendu, les routeurs rarement équipés du nombre maximal d’antennes. Cela ne changera pas avec le WiFi 7. Comme le nombre d’antennes peut faire la plus grande différence entre différents appareils, je préférerais par exemple un routeur WiFi 6 avec huit antennes à un routeur WiFi 7 avec seulement quatre antennes.

Des canaux plus larges et un meilleur processus de modulation

Le WiFi 6E est le premier à disposer d’une troisième bande de fréquences dans de 6 gigahertz. Dans cette dernière, il était jusqu’à présent possible d’obtenir les mêmes largeurs de bande de canaux que dans la bande de fréquences de 5 gigahertz. Cela change avec le WiFi 7, car désormais, à 6 gigahertz, il n’est plus seulement possible d’utiliser des canaux de 160 MHz de large, mais également de 320 MHz. En utilisant 16 antennes et une nouvelle méthode de modulation optionnelle, modulation d’amplitude en quadrature 4096 (anciennement 1024-QAM), cela conduit à une performance théoriquement 4,8 fois plus élevée que le WiFi 6. Ou une puissance 13 fois supérieure à celle du WiFi 5. La nouvelle méthode de modulation offre 12 bits au lieu de 10, ce qui assure à lui seul un gain de performance de 20 pour cent. Pour simplifier, un procédé de modulation veille à ce que les données soient transformées en ondes radio.

Débits de données plus élevés : en théorie, jusqu’à 46 gigabits par seconde

Avec le WiFi 6 et 6E, le débit de données maximal théorique avec huit antennes est de 9,6 gigabits par seconde (1,2 gigaoctet par seconde). Cela est possible grâce à huit flux simultanés utilisant une bande passante de canal de 160 MHz et une modulation d’amplitude en quadrature de 1024. Un seul flux atteint jusqu’à 1200 mégabits par seconde. Le débit de données maximal théorique d’un récepteur tel qu’un smartphone ou un ordinateur portable dépend du nombre d’antennes dont il est équipé.

Le débit maximal annoncé pour le WiFi 7, à savoir l’incroyable 46 gigabits par seconde, soit 5,8 gigaoctets par seconde, est un propos à nuancer. Il s’agit en effet de la valeur maximale fournie par 16 flux en utilisant un nouveau canal de 320 mégahertz dans la bande de fréquence de 6 gigahertz plus un canal de 160 mégahertz dans la bande de fréquence de 5 gigahertz avec 4096 QAM. Pour cela, il faut savoir que plus la fréquence utilisée est élevée, moins la radio va loin. Et que la nouvelle largeur de canal de 320 mégahertz n’est disponible que dans la bande de fréquence de 6 gigahertz, la moins étendue.

Qu’est-ce que cela signifie concrètement ? Là où la bande de fréquence de 2,4 gigahertz d’un seul routeur peut atteindre le coin le plus reculé du logement, la bande de fréquence de 5 gigahertz n’est même pas sûre d’y arriver. Et la bande de fréquence de 6 gigahertz ne parvient alors, au mieux, qu’à desservir deux ou trois pièces plus rapidement qu’elle ne peut le faire avec 5 gigahertz. En revanche, les bandes de fréquences plus élevées offrent un débit de données plus élevé et des latences plus faibles lorsque la réception est bonne. 6 gigahertz est donc parfois promu en remplacement d’un câble réseau.

Mais il se peut que la bande de fréquence de 6 gigahertz ne parvienne à générer plus de débit que dans la pièce où se trouve le routeur, car la distance parcourue par la radio dépend non seulement de la fréquence, mais aussi de l’épaisseur des murs et des matériaux de construction utilisés. C’est encore pire si un chauffage au sol ou d’autres facteurs perturbateurs se trouvent entre le routeur et l’appareil de réception. Cela signifie qu’un routeur WiFi 7 avec le même nombre d’antennes identiques qu’un routeur WiFi 6 sur tout un appartement n’apporte en fin de compte que peu de puissance supplémentaire. La valeur implicite de 46 gigabits par seconde, soit 4,8 fois plus que les 9,6 gigabits du WiFi 6, n’est donc, dans la plupart des cas, qu’un écran de fumée.

Opération multiliens (MLO)

Jusqu’au WiFi 6 inclus, le terminal de réseau sans fil n’utilise jamais plus d’une bande de fréquences à la fois. Il émet sur 6, 5 ou 2,4 gigahertz, selon la puissance du signal, avec le routeur ou ses satellites. Le passage à une autre bande ne se produit que si les conditions changent, par exemple en se promenant avec l’ordinateur portable.

Avec le WiFi 7, il est possible d’être connecté simultanément à deux bandes de fréquences et à différents canaux grâce à l’opération Multi-Link. Le regroupement peut permettre d’atteindre des vitesses plus élevées et de réduire la latence. Cela augmente la fiabilité des applications qui dépendent d’un temps de réaction rapide et/ou d’un débit de données élevé. Ce n’est également qu’avec cette technique que le débit théorique de 46 gigabits par seconde est réalisable.

Multi Resource Units (Multi-RU)

Si, dans les versions précédentes du WiFi 7, un canal (large) est utilisé pour un terminal, aucun autre appareil ne peut l’utiliser en même temps. Il doit se rabattre sur un autre canal. Maintenant, c’est différent. Désormais, les ressources de canaux non utilisées peuvent être partagées par d’autres terminaux compatibles WiFi 7 grâce au Multi-RU.

Plus de terminaux avec l’accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence (à partir du WiFi 6)

Plus d’antennes permettent de diffuser plus de flux et donc de fournir plus de terminaux en même temps. Cela se fait généralement en utilisant le MIMO multi-utilisateur, abrégé MU-MIMO. MIMO signifie Multiple Input Multiple Output (entrée et sortie multiples). En passant du WiFi 6E au WiFi 7, le nombre maximal de terminaux qui reçoivent ou émettent en même temps est doublé et passe à 16 grâce à cette technologie.

À partir du WiFi 6, la technologie « Orthogonal Frequency-Division Multiple Access » est disponible en plus de la technologie MU-MIMO. L’OFDMA, comme le MU-MIMO, est une technologie multi-utilisateur qui permet d’échanger des flux de données indépendants avec différents appareils en ascendant et en descendant simultanément. En fonction de la situation, le routeur choisit le processus le plus approprié entre le MU-MIMO ou l’OFDMA. Pour les flux dont le débit de données est important, la première solution sera appliquée. À l’inverse, la technologie OFDMA permet de diviser un canal en plusieurs petits canaux. Un canal de 20 MHz peut, par exemple, être divisé en un maximum de neuf canaux. Un intervalle de temps est ensuite attribué à chaque sous-canal. Puis le routeur alimente alternativement les sous-canaux ou les différents terminaux en données à des intervalles extrêmement courts. Ces minuscules fenêtres de temps garantissent que tout se déroule sans accroc.

Quels seront les premiers appareils pour le WiFi 7 ?

Jamais sans doute un fabricant n’avait présenté aussi tôt des produits intégrant la norme à venir. Début juillet 2022, le fabricant chinois H3C annonçait déjà le routeur Magic BE18000, au moins un an avant son lancement officiel.

Le H3C Magic BE 18000 : le premier routeur WiFi 7 déjà annoncé en juillet 2022.
Source : H3C

Plusieurs autres fabricants ont rapidement suivi le mouvement. De même, les premiers systèmes sur puce (SoC) intégrant le WiFi 7 sont dans les starting-blocks ou même déjà là, ouvrant la voie aux appareils mobiles tels que les ordinateurs portables et les smartphones. On ne sait pas si H3C commercialisera son routeur en Europe. Ni si celui-ci sort avant ou après la certification WiFi 7. D’une manière générale, aucun routeur équipé du WiFi 7 n’est encore disponible à l’heure actuelle. Il est toutefois déjà possible de précommander un appareil chez certains fabricants.

Il n’y a pas encore de précommande chez Asus. Le fabricant taïwanais a déjà annoncé deux routeurs WiFi 7, qui devraient être disponibles à partir du troisième trimestre 2023. Le fait qu’ils ne soient pas commercialisés plus tôt laisse supposer qu’Asus attend la certification de la WiFi Alliance.

Il s’agit du Asus RT-BE96U et du routeur de jeu ROG Rapture GT-BE98 présentés au CES 2023. Les deux routeurs sont dotés de huit antennes et respectivement deux et trois ports réseau 10 Gigabits.

TP-Link Archer BE900 | BE24000
Source : TP-Link

Dès novembre 2022, TP-Link a présenté plus d’une demi-douzaine de routeurs WiFi 7, notamment trois modèles Deco et trois modèles Archer. Le plus intéressant devrait être le Archer BE900 | BE24000, qui veut marquer des points avec un design en sablier, un affichage LED et douze antennes. Il offre, entre autres connexions, deux ports 10 Gigabits. Certains revendeurs répertorient déjà certains des nouveaux routeurs TP-Link dans leurs boutiques et permettent une précommande. Les appareils devraient être mis sur le marché dans les mois à venir... quoiqu’aucune date précise ne soit connue à ce jour.

Au CES 2023, MSI a sorti de son carquois un routeur WiFi 7 avec quatre lames dans lesquelles se trouvent des antennes. La particularité du RadiX BE22000 Turbo est que, pour améliorer la réception, ces quatre lames sont automatiquement orientées par un moteur dès que le routeur a analysé la situation sur place. MSI n’a pas encore publié les spécifications matérielles exactes à ce sujet. Il devrait toutefois disposer, entre autres, de deux connexions réseau de 10 gigabits. On ne sait pas encore quand cette merveille fera son apparition.

Et du côté du des récepteurs ?

Du côté des récepteurs, il existe des puces déjà sorties, annoncées et leakées qui offrent ou devraient offrir le WiFi 7.

Chez Qualcomm, une fuite d’information indique qu’un processeur pour ordinateur portable, respectivement un SoC avec WiFi 7 intégré, sera commercialisé vers la fin 2023. Il s’agit du Snapdragon 8cx Gen 4, qui pourrait alimenter Windows pour les processeurs ARM avec une vitesse augmentée. Déjà en novembre 2022, l’entreprise a présenté un processeur de smartphone avec WiFi 7. Pour le Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2, la fonction est prête et sera donc disponible dès que la norme sera officielle. Parmi les premiers smartphones équipés, on trouve le Xiaomi 13, le Nubia Red Magic 8 Pro+ et les Vivo iQOO 11 et X90 Pro Plus.

Mediatek a également un premier processeur pour smartphone WiFi 7 dans sa manche. En novembre 2022, le Dimensity 9200 a été présenté. Il est déjà présent dans les Vivo X90 et X90 Pro.

Il n’y a pas encore de processeurs Intel concrets pour ordinateurs portables avec support WiFi 7 en vue. Mais l’entreprise a déclaré en août 2022 qu’elle prévoyait de s’y mettre aussi à partir de 2024.

Chez Apple, en revanche, rien n’indique pour l’instant que des travaux sont en cours pour intégrer prochainement le WiFi 7. Toujours est-il que, selon les rumeurs, le futur iPhone 15 serait équipé d’une puce WiFi 6E de Broadcom.

Photo d’en-tête : shutterstock

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Martin Jud

Senior Editor

martin.jud@digitecgalaxus.ch

Le baiser quotidien de la muse stimule ma créativité. Si elle m’oublie, j’essaie de retrouver ma créativité en rêvant pour faire en sorte que mes rêves dévorent ma vie afin que la vie ne dévore mes rêves.

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