Normes IEEE 802.11 et évolution
Définition
Les normes IEEE 802.11 définissent les standards de communication Wi-Fi pour les réseaux locaux sans fil (WLAN). Chaque révision apporte des améliorations en termes de débit, de bande de fréquence, de modulation et d'efficacité spectrale. Le Wi-Fi Alliance attribue des noms commerciaux simplifiés (Wi-Fi 4, 5, 6, 7).
Contexte
La certification CCST exige de connaître les principales générations Wi-Fi, leurs caractéristiques et leurs bandes de fréquence. Cette connaissance est essentielle pour choisir les équipements adaptés et diagnostiquer les problèmes de compatibilité.
Détails techniques
Chronologie des normes 802.11
| Standard | Nom commercial | Année | Bande | Débit max théorique | Modulation |
|---|---|---|---|---|---|
| 802.11a | — | 1999 | 5 GHz | 54 Mbps | OFDM |
| 802.11b | — | 1999 | 2,4 GHz | 11 Mbps | DSSS |
| 802.11g | — | 2003 | 2,4 GHz | 54 Mbps | OFDM |
| 802.11n | Wi-Fi 4 | 2009 | 2,4 / 5 GHz | 600 Mbps | OFDM + MIMO |
| 802.11ac | Wi-Fi 5 | 2013 | 5 GHz | 6,93 Gbps | OFDM + MU-MIMO |
| 802.11ax | Wi-Fi 6/6E | 2020 | 2,4 / 5 / 6 GHz | 9,6 Gbps | OFDMA + MU-MIMO |
| 802.11be | Wi-Fi 7 | 2024 | 2,4 / 5 / 6 GHz | 46 Gbps | OFDMA + MLO |
Technologies clés par génération
| Technologie | Introduite avec | Description |
|---|---|---|
| OFDM | 802.11a/g | Division du signal en sous-porteuses parallèles |
| MIMO | 802.11n (Wi-Fi 4) | Plusieurs antennes TX/RX simultanées |
| MU-MIMO | 802.11ac Wave 2 (Wi-Fi 5) | MIMO multi-utilisateur descendant (DL) |
| OFDMA | 802.11ax (Wi-Fi 6) | Allocation de sous-canaux à plusieurs clients simultanément |
| BSS Coloring | 802.11ax (Wi-Fi 6) | Réduit les interférences co-canal en identifiant les BSS voisins |
| Target Wake Time | 802.11ax (Wi-Fi 6) | Réduit la consommation des appareils IoT |
| MLO (Multi-Link Operation) | 802.11be (Wi-Fi 7) | Agrégation simultanée de plusieurs bandes |
Largeur de canal
| Standard | Largeurs supportées |
|---|---|
| 802.11a/g | 20 MHz |
| 802.11n | 20, 40 MHz |
| 802.11ac | 20, 40, 80, 160 MHz |
| 802.11ax | 20, 40, 80, 160 MHz |
| 802.11be | 20, 40, 80, 160, 320 MHz |
Plus le canal est large, plus le débit est élevé, mais moins il y a de canaux disponibles (risque d'interférence en haute densité).
Rétrocompatibilité
Les AP modernes (Wi-Fi 6) supportent les clients plus anciens (Wi-Fi 4, 5). Cependant, un client Wi-Fi 4 sur un réseau Wi-Fi 6 ralentit le réseau pour tous car l'AP doit utiliser des mécanismes de protection legacy. Solution : désactiver les anciens standards si tous les clients sont récents.
Exemple concret
Une entreprise met à niveau son réseau Wi-Fi de Wi-Fi 5 (802.11ac) à Wi-Fi 6 (802.11ax). L'OFDMA permet de servir simultanément les 15 appareils d'une salle de réunion avec des sous-canaux dédiés, au lieu de les faire attendre chacun leur tour (round-robin). Le débit total par AP passe de 1,7 Gbps à 4,8 Gbps et la latence en haute densité diminue de 75 %.