Qu'est-ce que Wi

Par Neal Weinberg

Rédacteur collaborateur, Network World |

De nouvelles normes Wi-Fi apparaissent en succession si rapide qu'il est souvent difficile d'évaluer les différences entre Wi-Fi 5, Wi-Fi 6 et Wi-Fi 6E, qui sont toutes des normes adoptées dans les produits commerciaux. Et maintenant, il y a le Wi-Fi 7.

Le fournisseur chinois d'équipements réseau H3C a publié ce qu'il dit être un routeur Wi-Fi 7, même si la norme Wi-Fi 7 ne devrait pas être finalisée avant 2024.

Le Wi-Fi 7 ou 802.11be est la prochaine norme Wi-Fi sur laquelle travaille l'Institute of Electrical and Electronics Engineers qui promet des vitesses de 46 Gbps, près de cinq fois plus rapides que le Wi-Fi 6, ainsi qu'une latence réduite. Le Wi-Fi 7 (également connu sous le nom de débit extrêmement élevé) devrait offrir une efficacité spectrale plus élevée, une efficacité énergétique plus élevée, une meilleure atténuation des interférences, une densité de capacité plus élevée et une rentabilité plus élevée.

Juste au moment où vous pensiez que les ingénieurs de l'IEEE étaient à court de moyens d'améliorer le Wi-Fi, ils ont proposé plusieurs nouvelles améliorations et combinaisons de techniques pour offrir non seulement un coup de pouce incrémentiel, mais un saut significatif dans les performances et une réduction de la latence.

Voici comment.

Le Wi-Fi 7 double la taille maximale du canal de 160 MHz à 320 MHz, ce qui double le débit dès le départ. Le Wi-Fi 7 offre également une flexibilité permettant à un réseau de fonctionner soit sur deux ensembles de canaux à 160 MHz, soit sur un canal à 320 MHz, selon les exigences de l'application.

Le Wi-Fi 7 augmente le nombre de flux spatiaux de huit à 16, ce qui double également le débit. La technologie multi-utilisateurs, entrées multiples, sorties multiples (MU-MIMO) divise la bande passante disponible en flux distincts qui partagent la connexion de manière égale. MU-MIMO réduit la congestion associée à plusieurs terminaux essayant d'accéder au réseau sans fil en même temps. De plus, MU-MIMO prend en charge la fonctionnalité bidirectionnelle, de sorte que le routeur peut accepter et envoyer des données en même temps. (Dans Wi-Fi 5, MU-MIMO était limité aux transmissions en liaison descendante.)

L'augmentation de la modulation d'amplitude quadratique (QAM) de 1024-QAM à 4096-QAM devrait fournir une augmentation supplémentaire de 20 % du débit. C'est ainsi que nous passons de 9,6 Mbps en Wi-Fi 6 à 46 Mbps en Wi-Fi 7.

Avec MLO, les appareils peuvent transmettre et recevoir simultanément sur toutes les bandes disponibles (2,4 Ghz, 5 Ghz et 6 Ghz) et canaux. Cela améliore les performances, réduit la latence et améliore la fiabilité. Les flux de données peuvent être préaffectés à des canaux spécifiques en fonction des exigences de l'application ou de l'appareil, en particulier dans les environnements IoT ou IIoT. Ou le réseau peut être configuré pour sélectionner dynamiquement la bande de fréquences qui présente la plus faible congestion en temps réel et envoyer des données sur ce canal.

Dans les normes Wi-Fi antérieures, chaque point d'accès agissait indépendamment en termes d'acceptation des demandes de connexion des points de terminaison et de déplacement du trafic vers ce point de terminaison. Le fonctionnement multi-AP crée une configuration de type maillage dans laquelle les AP voisins peuvent travailler en coordination pour améliorer l'utilisation du spectre et des ressources. Le fonctionnement multi-AP peut être programmé de sorte qu'un ensemble d'AP forme un sous-système dans lequel l'accès aux canaux et les horaires de transmission peuvent être étroitement coordonnés.

Le Wi-Fi 7 prend en charge TSN, une norme IEEE qui aide à fournir une faible latence et une fiabilité accrue. La technologie TSN, conçue à l'origine pour réduire la mise en mémoire tampon, la latence et la gigue dans les réseaux Ethernet, utilise la planification temporelle pour assurer une livraison fiable des paquets pour les applications en temps réel, telles que l'IoT ou l'IIOT.

L'OFDMA (accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence) permet aux points d'accès de communiquer simultanément avec plusieurs clients en attribuant des unités de ressources à des clients individuels. Multi-RU augmente l'efficacité du spectre en s'assurant que le trafic évite les interférences sur les canaux encombrés.

La combinaison des technologies citées ci-dessus réduira la latence afin que le Wi-Fi 7 puisse prendre en charge des applications en temps réel comme AR/VR et IoT. La latence sera également plus déterministe, ce qui signifie qu'elle ne dépassera pas une certaine limite, ce qui est important dans certaines applications d'automatisation industrielle qui ne peuvent tolérer de grandes variations de latence.

Bien que le Wi-Fi 5 puisse être suffisant aujourd'hui pour toutes les applications, sauf les plus gourmandes en bande passante, l'hypothèse est que les charges de trafic sans fil continueront d'augmenter au fil du temps, en particulier à mesure que les organisations adoptent la transformation numérique.

Les processus métier qui étaient autrefois exécutés manuellement se déplacent vers le monde numérique, en particulier le cloud. Et la quantité de données qui doit être déplacée sur le réseau sans fil augmente de façon exponentielle.

La transformation numérique ne signifie pas simplement que les utilisateurs finaux qui exécutaient une fonction spécifique avec un document papier exécutent désormais cette fonction avec une réplique numérique. Les processus métier deviennent de plus en plus complexes et interconnectés. Les données se déplacent dans des environnements de cloud hybride. Une fonction métier spécifique peut couvrir plusieurs applications. Les analyses intensives en données sont de plus en plus répandues dans l'entreprise. Les plateformes de collaboration vidéo sont devenues la norme.

Le Wi-Fi 7 est conçu pour s'adapter à l'augmentation du trafic due à la transformation numérique, ainsi que pour prendre en charge des applications spécifiques qui nécessitent une latence déterministe, des niveaux élevés de fiabilité et une qualité de service. Celles-ci peuvent inclure l'automatisation industrielle, la surveillance, le contrôle à distance, la réalité augmentée et virtuelle et les applications vidéo. De plus, le Wi-Fi 7 et la 5G fonctionneront ensemble dans des scénarios d'informatique de pointe, des architectures cloud et des réseaux sans fil privés.

Dans certaines situations spécifiques, le Wi-Fi 7 pourrait remplacer l'Ethernet filaire, ce qui changerait vraiment la donne. Par exemple : un bureau entièrement sans fil et complètement débranché, en particulier dans les environnements vierges où le personnel informatique n'aurait pas à faire passer les fils au plafond ou à faire passer le câblage à chaque cabine ou espace de bureau.

Alors que la vitesse théorique maximale du Wi-Fi 7 est de 46 Gbps, d'autres estimations placent les vitesses réelles beaucoup plus basses - environ 6 Gbps - ce qui est toujours nettement plus rapide que Gigabit Ethernet.

Bien sûr, dans les réseaux sans fil, la bande passante est partagée entre les points d'extrémité, tandis que Gigabit Ethernet peut fournir des circuits gigabit dédiés à chaque point d'extrémité, c'est donc une autre variable à prendre en compte. Là encore, les réseaux sans fil peuvent utiliser plusieurs antennes et plusieurs flux, et le Wi-Fi 7 est conçu pour permettre le maillage de plusieurs points d'accès, donc à tout le moins, l'analyse de ses performances réelles dans votre environnement est à la fois nécessaire et extrêmement complexe.

Selon Alan Hsu, vice-président et directeur général du fabricant de puces taïwanais MediaTek, "Le déploiement du Wi-Fi 7 marquera la première fois que le Wi-Fi pourra être un véritable remplacement filaire/Ethernet pour les applications à très haut débit. "

MediaTek a effectué une démonstration de la technologie Wi-Fi 7 en janvier 2022, et la société a prédit que les puces Wi-Fi 7 seront expédiées d'ici l'année prochaine, avant même que la norme ne soit ratifiée. D'autres grands fabricants de puces, comme Qualcomm, mènent également la charge du Wi-Fi 7, Qualcomm fournissant les puces du routeur Wi-Fi 7 revendiqué de H3C.

Mario Morales, vice-président du groupe pour les semi-conducteurs chez IDC, déclare : « Les avancées du Wi-Fi 7 en termes de largeur de canal, de QAM et de nouvelles fonctionnalités telles que le fonctionnement multi-liens (MLO) rendront le Wi-Fi 7 très attractif pour les appareils, y compris les smartphones phares. , les PC, les appareils grand public et les industries verticales telles que la vente au détail et l'industrie."

Mais il est trop tôt pour prédire si le Wi-Fi 7 remplacera réellement Ethernet en tant que norme de connectivité LAN d'entreprise. Sur le papier, il semble que le Wi-Fi 7 coche toutes les cases en matière de bande passante, de fiabilité et de sécurité (WPA3). Mais l'inertie est une force puissante et les équipes informatiques peuvent avoir des priorités plus urgentes que de remplacer l'Ethernet prévisible et nécessitant peu d'entretien par le Wi-Fi.

Cependant, il existe des cas d'utilisation spécifiques, tels que l'IoT, l'automatisation industrielle, les nouveaux scénarios de succursales/grands bureaux ou de vente au détail/industriels, où le Wi-Fi 7 pourrait fournir un déploiement plus rapide et plus facile qu'Ethernet.

Étant donné que de nombreux services informatiques ont déjà ajouté un réseau sans fil au-dessus du réseau local Ethernet préexistant afin d'offrir la mobilité aux employés, le Wi-Fi et Ethernet pourraient coexister dans un scénario dans lequel le Wi-Fi est le réseau principal et Ethernet reste comme une sauvegarde.

Aussi rapide que puisse être le Wi-Fi 7 à 46 Gbps, les expéditions de matériel Ethernet 400 Gigabit (câbles, commutateurs) ont doublé en 2021, selon le groupe Dell'Oro. Et la feuille de route Ethernet prévoit des vitesses de 800G ou même de 1 téraoctet d'ici 2030. Ainsi, le Wi-Fi peut être en concurrence avec Ethernet au niveau de la couche d'accès, mais Ethernet reste fermement ancré dans les centres de données d'entreprise et hyperscale.

Le Wi-Fi 7 conforme aux normes devant arriver trois ans seulement après le Wi-Fi 6E, les entreprises doivent examiner de près leurs cycles d'actualisation afin de déterminer leur chemin de mise à niveau : si nous utilisons le Wi-Fi 5, devrions-nous nous passons au Wi-Fi 6, passons au Wi-Fi 6E ou attendons le Wi-Fi 7 ? Si nous nous sommes déjà engagés dans le Wi-Fi 6, devrions-nous nous en tenir à cela et ne passer au Wi-Fi 7 que si et quand il y a un besoin commercial critique ?

Selon l'analyse d'IDC du marché du WLAN d'entreprise pour 2021, le Wi-Fi 6 représentait 60 % du total des unités expédiées, tandis que les ventes de Wi-Fi 5 représentaient la majeure partie du reste, ce qui implique que de nombreuses entreprises se sont engagées à utiliser le Wi-Fi 6. , et bien d'autres sont encore en train de développer leurs réseaux Wi-Fi 5.

Le Wi-Fi 7 n'est que le dernier d'une longue série de normes Wi-Fi qui ont progressivement permis une mise en réseau sans fil plus rapide, plus sûre et plus fiable. Voici une brève description des derniers.

Le Wi-Fi 5, sorti en 2014, culmine à 3,5 Gbit/s et est certainement suffisant pour les réseaux domestiques, les succursales et de nombreux scénarios d'entreprise.

Certifié par la Wi-Fi Alliance en 2019, le Wi-Fi 6 offre une vitesse de débit théorique maximale de 9,6 Gbit/s et est conçu pour les environnements denses comme les stades, les centres commerciaux et les grands bureaux. Il peut également être déployé efficacement dans des environnements IoT.

Une extension 2021 du Wi-Fi 6, le Wi-Fi 6E offre la même vitesse, mais tire parti du spectre sans fil auparavant indisponible dans la bande 6 Ghz pour offrir de meilleures performances car il n'y a pas d'interférence des applications préexistantes en concurrence pour la même bande passante. 6E est destiné aux applications émergentes comme la réalité virtuelle ou augmentée et la vidéo 4G/8G.

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Neal Weinberg est un écrivain et éditeur de technologie indépendant.

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