La cinquième génération de la technologie Wi-Fi fait son apparution [encore une fois poussée par les industriels en amont de la finalisation des travaux de la Wi-Fi Alliance]. le 802.11ac, aussi appelé Gigabit WiFi ou 5G, est attendus sur le marché pour le courant de l’année 2012. Le fondeur Broadcom a de son côté présenté quatre chipsets compatibles.

802.11ac utilise la bande de fréquence des 5 GHz, plus dégagée que la désormais bien encombrée bande des 2,4 GHz utilisée par 802.11b/g et n. La nouvelle norme doit être rétrocompatible avec 802.11a et 802.11n en 5 GHz. Elle promet d’offrir initialement des débits maximum de 1,3 Gbps à l’interface air, contre de 300 à 600 Mbps pour 802.11n. Le streaming vidéo en haute définition fait partie des applications mises en avant par les promoteurs de 802.11ac. Et pour améliorer la fiabilité des liaisons, la norme prévoit la possibilité d’établir des liens directionnels (Beamforming), même avec des antennes classiques.

Le IEEE 802.11ac reprend un grand nombre des caractéristiques du 802.11n, comme par exemple le codage de canal ou les modes MIMO, mais des nouveautés viennent s‘y ajouter comme des largeurs de bande de 80 et 160 MHz (40 MHz pour le 11n), la modulation 256QAM, la capacité de supporter jusqu‘à huit antennes ainsi que le Multi-User MIMO et des taux de transfert allant jusqu’à 450 Mbit/s par antenne (contre 150 Mbit/s actuellement pour le 802.11n).

Avec une largeur de bande de 80 MHz, une antenne et une modulation 64QAM 5/6, on obtient déjà un débit brut de 293 Mbit/s ; tous les dispositifs 802.11ac doivent obligatoirement prendre en charge ce mode. Les modes optionnels permettent d’atteindre dans des conditions optimales, avec huit antennes et une modulation 256QAM, des débits bruts de 3,5 Gbit/s. Le 802.11ac est conçue uniquement pour la bande "sans licence" des 5 GHz et n’est plus prévue pour fonctionner dans la bande WLAN habituelle de 2,4 GHz, même si la bande des 2,4 Ghz est encore la plus utilisée (la plupart des termianux actuels évoluent dans cette bande) et il y est systématiquement onligatoire de laisser la bande des 2,4 Ghz active dans une architecture pour garantir un bon fonctionnement et accueillir l'ensemble des terminaux interne ou externe (client, partenaire, ...).

Trois fois plus rapide

Le successeur du 802.11n affiche des débits théoriques trois fois plus rapides. Le Wi-Fi 802.11n supporte un débit théorique maximal de 600 Mbit/s (150 Mbit/s par canal sur quatre canaux). Dans les faits, le plafond théorique est plutôt de 300 Mbit/s. Quoi qu'il en soit, le 802.11 ac propose un débit théorique maximal de 1,3 Gbit/s. Avec une antenne, on pourrait donc atteindre 450 Mbit/s contre 150 Mbit/s pour le 802.11n.

Rétrocompatibilité oui ou  non ?

Pour atteindre ces performances (théoriques, rappelons-le), la nouvelle norme délaisse la bande des 2,4 GHz, trop souvent soumise à des perturbations naturelles ou liées à d'autres appareils (appareillage médicales, box opérateur, smartphone, console de jeux,..). Elle utilise une bande passante plus large au delà des 5 GHz, qui est moins caution aux interférences et offre surtout 23 canaux non superposés, soit presque huit fois plus que le 802.11n. 

Pour faire court, les produits actuels (iPhone 4S par exemple) ne fonctionnent que sur la bande des 2,4 Ghz, donc cette nouvelle norme n'apporte rien à ces équipements et même les oublie pour l'instant. Mais, d'ici là, les nouvelles puces assureront l'intégration des smartphones, pas d'inquiétude. 

Beamforming ou Liens Directionnel

Mais le 802.11 ac a également un autre atout dans sa manche, la technologie dite debeamforming. Comme son nom l'indique, il s'agit de former un rayon directionnel, entre le routeur et l'équipement connecté. Le 802.11n implémente déjà ce protocole, mais dans cette nouvelle version, le Beamforming est optimisé. Le routeur Wi-Fi localise approximativement l'appareil et renforce l'émission dans sa direction. Cela évite non seulement d'arroser à tout va à pleine puissance mais réduit également les interférences.

Dans la pratrique, le Beamforming permet de modifier la forme de l'onde sortant des antennes afin de lui donner une direction privilégiée et donc d'en augmenter la puissance sur un chemin donné. L'onde devient donc directionnelle, ce qui permet d'augmenter la puissance d'émission dans une direction et donc le débit et la portée.

Dans la pratique, le terminal reste accroché à la cellule beaucoup plus longtemps et cela à 54 Mbps avant de décroitre par pallier de 48, 36, 24, 12 à 6 Mbps. Cet avantage étant également possible lorsque l’on partage la cellule ; On acceptera beaucoup plus de client à un débit supérieur que l’on aurait pu avoir en standard. Tout cela n’est pas négligeable.

Le Beamforming permet par ailleurs une réduction des interférences et une diminution de la consommation énergétique, grâce à la localisation et le ciblage plus précisément des appareils desservis au lieu d’arroser une zone. On table sur une économie de six fois moins d'énergie que son prédécesseur, pour des performances supérieures. Son emploi dans les appareils mobiles ou portables devraient donc permettre d'améliorer leur autonomie.

Amélioration des usages

Plus de débit, une meilleure pénétration dans l'espace, une plus grande stabilité du réseau lorsque l'on s'éloigne du point d'émission, le 802.11 ac a tout pour plaire. Surtout pour ceux qui lisent ou regardent en streaming des vidéos HD en local ou depuis le Web. D'autant que ce nouveau standard est rétrocompatible avec une partie des équipements existants. Hélas, pas avec les 802.11b et g, qui utilisent le champ de fréquences de 2,4 GHz. Seuls les équipements fonctionnant en 802.11a et n, en fréquences 5 GHz, pourront fonctionner avec des routeurs conçus pour le 802.11 ac.

Les premiers appareils (portables, smartphones et routeurs) fonctionnant avec ce standard devraient arriver dans le courant de l'année. Apple pourrait bien intégrer le support du 802.11ac dès cette année 2012. Broadcom, qui fournit des puces réseaux pour l’iPhone, a annoncé durant le CES de Janvier 2012, le support du futur standard. L'occupation massive du marché devrait, elle, se faire au fil de l'année 2013. 

Toutefois, pour connaître l’impact réel de 802.11ac sur les déploiements réseau, il faudra éprouver son fonctionnement sur le terrain et, notamment, les débits utiles dans différentes configurations.