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Wi-Fi : défis et évolutions, quelles attentes pour les technologies sans fil ?

On entend fréquemment dire par le grand public que les utilisateurs de smartphone ne jurent plus que par la 4G, que l’usage du Wi-Fi est condamné à diminuer et sera battu à plat de couture par la concurrence de ces nouveaux forfaits télécoms illimités. Qu’il souffrira de l’émergence d’autres technologies, comme le MuLTEFire  et surtout que la 5G scellera son destin dans les années qui viennent ! Autant dire que rechercher une borne Wi-Fi pour se connecter ne fera plus partie des usages d’ici peu…Toutefois, au niveau mondial, on estime la valeur économique du Wi-Fi à 1 966 milliards de dollars en 2018 et à 3 470 milliards de dollars en 2023. Alors quelles sont les dernières évolutions technologiques ? Quels sont ces indicateurs qui font du Wi-Fi une technologie qui rapproche l’univers 3GPP et l’univers IP ?

 

Bandes libres : l’avènement d’une nouvelle bande de fréquence

Aujourd’hui, le Wi-Fi fonctionne sur les spectres 2.4 GHz et 5 GHz qui sont les deux bandes d’émissions libres qui ne nécessitent pas d’autorisation pour être utilisées. La bande historique utilisée est le 2.4 GHz et est munie de 13 canaux de communication, qui occupent chacun une largeur de bande de 22 MHz. Mais seulement 3 canaux ne se recouvrent pas, la largeur utile est donc de 66 MHz seulement . L’utilisation de ces canaux sont exploitées par de multiples technologies libres diffusant des ondes électromagnétiques comme les micro-ondes, le Bluetooth, les caméras sans fils, etc… Le brouillage de ces interférences liées aux spectres est appelé le « co-channel ». Le déblocage de la bande 5 GHz a soulagé le trafic et l’expérience utilisateur s’est améliorée car le terminal Wi-Fi peut utiliser jusqu’à 160 MHz de largeur de bande. Celui-ci propose une vingtaine de canaux supplémentaires depuis le début des années 2000 pour les terminaux compatibles.

Pour assurer une qualité de service adaptée aux volumes de trafic croissants d’utilisateurs et d’objets connectés la commission fédérale des communications aux Etats-Unis a annoncé la libération d’une nouvelle bande de fréquence dans les 6 GHz en 2019.

En d’autres termes, ce spectre additionnel permettra la mise en place de nouveaux cas d’utilisation, tels que la réalité virtuelle qui nécessite une faible latence et une bande passante importante. Cette libération de fréquence ajoutera 1200 MHz de spectre, multipliant par 6 la capacité disponible pour le Wi-Fi ce qui améliorera très largement les performances actuelles.

 

Une évolution des normes

Une version appelée 802.11ax ou Wi-Fi 6 a vu le jour en 2018 . La nouvelle norme permet des transferts de données encore plus rapides grâce à la vitesse des processeurs qui encodent et décodent toujours plus rapidement se rapprochant de la modulation des réseaux mobiles.

Le Wi-Fi 6 peut désormais diviser un canal Wi-Fi en un grand nombre de sous-canaux ce qui permettra d’avoir de meilleures performances dans les zones denses. Il pourra traiter avec encore plus d’usagers au même moment en multipliant la gestion des ressources radios.

Ainsi, la technologie Wi-Fi 6 promet un signal plus stable et accessible depuis plus loin pour tous les appareils. Grâce aux émetteurs et récepteurs des appareils sans fil qui utilisent plusieurs entrées et sorties de communication (MIMO). Par exemple, si la borne Wi-Fi a deux antennes elle émettra deux signaux et le plus élevé sera pris en compte. Le signal est donc plus robuste avec une meilleure couverture.

Un autre mécanisme est amené à améliorer la performance radio appelée le « Beamforming ». Le signal est condensé directement vers l’appareil visé. La focalisation du faisceau Wi-Fi sortira en ligne droite plutôt que d’émettre dans toutes les directions. Les premiers appareils capables d’utiliser la technologie « Beamforming » ont fait leur apparition sur la norme 802.11 ac ou Wi-Fi 5 et possédaient 4 antennes. Le Wi-Fi 6 doublera ces performances puisqu’il supportera 8 antennes qui cibleront efficacement les types de clients désignés.

 

La mobilité : un atout indéniable

L’axe d’amélioration pour 2019 se situe également sur la possibilité de rendre les appareils wireless intelligent en leur injectant un programme. Par exemple le roaming « natif » n’est pas géré par les devices des particuliers ou les box grand public. En conséquence, un utilisateur ne peut pas avoir une connexion ininterrompue entre différent hotspots, car il n’y a pas de communication entre les appareils.

Toutefois, des mécanismes au cœur du réseau sont en développement pour permettre de communiquer entre le réseau LTE et le réseau Wi-Fi. Des solutions de mobilités roaming émergent en développant des technologies de convergence entre réseaux disponible dans un kit de développement logiciel (SDK). Il peut être intégré à des applications Android et iOS existantes, ou en tant qu’application autonome pour les périphériques Android, Linux et équipements embarqués.

Concrètement, commencer une conversation en Facetime, sur un smartphone en Wi-Fi lorsque l’on est connecté au « hotspot » pour finir sur le « réseau mobile » et vice-versa sans coupure est impossible à cause du changement brutal de point d’accès sans reprise des sessions « IP ».

En 2019, alors qu’un utilisateur se déplacera d’un service Wi-Fi à un service LTE, le NCP (Network Convergence Platform)  recherchera en permanence le meilleur service Wi-Fi et s’agrégera au cellulaire dans les cas où la bande passante LTE serait insuffisante.

 

Le défi de l’IoT

Le développement de l’accès au Wi-Fi a permis aux entreprises d’échanger de l’information avec les utilisateurs grâce à l’intelligence que nous intégrons dans les calculs des données. La business intelligence a permis de prévoir le comportement des utilisateurs et va permettre la mise en place de nouveaux outils connectés qui s’appuieront sur les infrastructures existantes comme : des lampadaires, des bancs ou encore des arrêts de bus qui vous donnera l’accès à internet gratuitement. L’IoT a su apporter des solutions évolutives qui permettent aux bornes Wi-Fi de durer plus longtemps.

 

Le Wi-Fi est le couteau suisse des équipements sans-fil. Que les terminaux soient anciens ou récents, son utilisation est compatible avec tous les types d’appareils. Ses fonctionnalités sont innovantes et deviennent encore plus rapides grâce aux nouvelles normes et fréquences. Il y a tout juste 15 ans personne ne savait ce que c’était, maintenant, c’est un mot commun dont le sens est connu de tous, plus particulièrement chez les plus jeunes. Rapidement déployable et configurable, il s’utilise sans autorisation officielle. S’il n’y a pas de doute sur l’adaptabilité technologique du Wi-Fi au marché grâce à sa liberté, il sera très intéressant de suivre de près sa coexistence entre la 4G/5G et les technologies hybrides qui permettront de mutualiser des infrastructures.

Assistant Chef de Produit WIFI
Lucas RICHARD est Assistant Chef de Produit Wi-Fi chez Hub One. C’est un passionné de sports qu’il pratique régulièrement, notamment le basket, le ski et la randonnée. Très investit, il a participé à de nombreux projets associatifs et met toute cette implication dans un projet entrepreneurial au sein de l’incubateur de start-up de l’institut Mines-Telecom. Son meilleur ami actuel, c’est certainement Freshr, un chatbot qui lui donne toute l’actualité dans les secteurs des technologies et du numérique.
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