vignette|class=skin-invert-image|Logo de la norme Wi-Fi 6. La IEEE 802.11ax, également appelée Wi-Fi 6 par la Wi-Fi Alliance, est une norme conçue pour les réseaux sans fil locaux ou Wi-Fi... et qui succède au Wi-Fi 5. La normalisation est faite par l'IEEE ; la norme a été ratifiée en et la publication de la version finale a eu lieu le ...

La norme 802.11ax est conçue pour pouvoir fonctionner sur tout le spectre fréquentiel entre 1 et , si ces bandes sont disponibles, en complément des bandes déjà utilisées par les versions précédentes. Les appareils présentés au CES 2018 atteignent une vitesse maximale de . Cette norme optimise les performances pour des déploiements denses : les débits crêtes sont quatre fois plus élevés que ceux atteints avec la norme IEEE 802.11ac, même si le débit nominal n'est supérieur que de 37 % au plus. La latence est également 75 % plus faible.

Pour améliorer l'utilisation efficace du spectre, la nouvelle version introduit des méthodes telles que l'OFDMA, déjà utilisées pour la 4G, la modulation 1024-QAM et la prise en charge pour la liaison montante en plus de la liaison descendante du MIMO et du afin d'augmenter le débit. Des améliorations de la consommation électrique et de nouveaux protocoles de sécurité sont également ajoutés par cette norme, tels que Target Wake Time et le WPA3.

Enjeux Selon les opérateurs cellulaires, cette norme IEEE est nécessaire au développement de la 5G qui nécessite des fréquences porteuses très élevées, des bandes passantes massives, une haute densité de stations de base et de terminaux, ainsi qu'un nombre sans précédent d'antennes. Le Wi-Fi 6E est aussi nécessaire pour améliorer l'expérience des utilisateurs de smartphones et autres terminaux mobiles, tout en évitant aussi, pour un certain temps au moins, la congestion du réseau Wi-Fi pour de nombreuses applications privées industrielles, mais aussi pour des applications en extérieur de l'industrie de la finance à haut débit dans les pays riches ou très peuplés, et notamment dans les environnements résidentiels et éducatifs denses, les nœuds de transport, trains, métros, et stades quand le nombre de spectateur y est élevé B. Hart, M. Swartz, J. Suhr, and M. Silverman, "Stadium Measurements," 802.11ax Working Group (Doc 1223), September 2014..

En matière environnementale, dans le contexte de l'impact environnemental du numérique qui se développe exponentiellement depuis la fin du , et dans le cadre d'une recherche d'amélioration de l'efficacité énergétique des communications 5G.Popli, S., Jha, R. K., & Jain, S. (2018). A survey on energy efficient narrowband internet of things (NBIoT): architecture, application and challenges. IEEE Access, 7, 16739-16776.., le Wi-Fi 6E est parfois présenté comme pouvant théoriquement diminuer le déchargement et la durée de vie de la batterie des smartphones (à service égal) en permettant à l'appareil de mieux cartographier ses communications avec un routeur, ce qui permet que son antenne reste allumée moins longtemps. Cependant in fine et plus globalement, par effet rebond, l'ouverture large du réseau, sans licence, encourage à nouveau les usages fortement consommateurs de bande passante et à forte empreinte écologique et énergétique (streaming de films et vidéo en haute définition, jeux immersifs, réalité virtuelle et/ou augmentée, souvent sans mémoire tampon et avec des vitesses de téléchargement de plus en plus rapide).

Quelques études empiriques et/ou des expériences contrôlées faites en laboratoire ont montré que le qui en intérieur, a au contraire des effets secondaires hélas considérables dans les , avec des effets négatifs en termes de consommation d'énergie et de débit pour les nœuds mobiles.. Des études cherchent à évaluer et/ou réduire la consommation énergétique croissante de l'Internet et des terminaux de type smartphones.H. Wu, K. Tan, J. Liu, and Y. Zhang (2009), "Footprint: Cellular Assisted Wi-Fi AP Discovery on Mobile Phones for Energy Saving," in WINTECH 2009, ACM,, pp. 67--76., mais l'empreinte écologique et l'empreinte carbone globale du Wi-Fi 6E ne semblent pas avoir été évaluées (surtout si l'on tient compte des énergies grises mobilisées par l'informatique) ; par ses usages et ses besoins en infrastructure, cet IEEE pourrait encore nous éloigner de la sobriété numérique et de l'informatique durable.

Existent aussi des enjeux nouveaux de sécurité informatique, rendue plus difficile par l'accélération des débits, via un nombre accru de points d'accès, déployés dans un environnement de réseaux complexes parfois non fiables.Vaigandla, K. K., & Venu, D. N. (2021). A Survey on Future Generation Wireless Communications-5G: Multiple Access Techniques, Physical Layer Security, Beamforming Approach. Journal of Information and Computational Science, 11(9), 449-474..

Historique En 2016, Quantena Communications est le premier à annoncer un nouveau chipset compatible avec le draft 1.0 de la norme en . Qualcomm suit début 2017.. Asus est ensuite le premier à présenter un routeur en avec un débit maximal de 1,1 Gbit/s en et 4,8 Gbit/s en .. L'adoption de la norme et une large utilisation commerciale ont commencé début 2021, même si certains adoptants précoces avaient mis en place leurs systèmes dès la fin 2019.

Entre 2016 et 2020, une association de l'industrie des télécommunications, la Wireless Broadband Alliance (WBA) affirme que les premiers essais de Wi-Fi 6E permettent d'atteindre des vitesses de 2 Gbit/s et des connexions dont les latences sont seulement de deux millisecondes ; et, après des essais conduits avec Intel et Broadcom, Tiago Rodrigues (PDG de la WBA) ajoute que « l'extension du Wi-Fi à la bande de spectre 6 GHz peut fournir plus de capacité Wi-Fi que toutes les autres bandes réunies ».

Le 2020 aux États-Unis, où la bande d'ondes radio dédiée au Wi-Fi commençait à être congestionnée, la FCC (Federal Communications Commission) a voté à l'unanimité le déverrouillage pour le Wi-Fi 6E d'une bande de fréquences de (entre 5,925 et 7,125 GHz). Elle est ouverte à un usage sans licence, mais avec une contrainte : les sont autorisés, en intérieur, aux seuls émetteurs de faible puissance. Pour les autres cas, la bande est « limitée » à 850 MHz.. D'après la FCC et divers observateurs, le Wi-Fi 6 sera ainsi plus de deux fois et demi plus rapide que la norme Wi-Fi précédente et augmente la quantité de spectre radio utilisable aux USA de près d'un facteur cinq, augmentant la quantité de bande passante disponible pour les appareils (quadruplement) et accroissant la puissance du Wi-Fi, tout en diminuant la latence et les interférences.Kastrenakes J (2020) Wi-Fi Is Getting Its Biggest Upgrade In 20 Years. The Verge, Last Accessed, 26.. C'est la plus grande extension depuis vingt ans.. Les fabricants de smartphones et de matériel informatique préparent la commercialisation d'appareils compatibles avec cette nouvelle gamme d'ondes radio. Les États-Unis deviennent ainsi le premier pays ouvert au IEEE 802.11ax où il s'ajoute aux bandes 2,4 GHz et 5 GHz déjà utilisées pour les réseaux locaux haut débit par ondes radio (RLAN) ; pour des raisons de concurrence, ils incitent les régulateurs des autres pays à s'aligner.

À la suite d'une décision d’harmonisation par la Commission européenne de la bande de fréquences utilisable notamment pour le Wi-Fi 6E (entre et ), l'ARCEP met en ligne un projet de transposition visant à offrir supplémentaires en France, équivalent à 24 canaux supplémentaires, avec quelques restrictions.

En France, en 2021, après une consultation publique en amont, le , le Journal officiel autorise la bande de fréquences de à Journal officiel électronique n° 0279 du 01/12/2021 - ARCEP : Décision no 2021-2184 du 14 octobre 2021 désignant des fréquences dans la bande 5945 - 6425 MHz legifrance.gouv.fr, le 1er décembre 2021., permettant le démarrage du Wi-Fi 6E dans le pays. INpact MediaGroup note qu'alors que l'ARCEP (le régulateur) avait promis de mettre en ligne « dans un souci de transparence » les résultats de la consultation « à l’exclusion des éléments d’information couverts par le secret des affaires ». L'ARCEP a indiqué que ce sera le cas d’ici la fin d’année.

Présentation de la norme La norme 802.11ax vise à améliorer la norme 802.11ac pour optimiser la connexion Wi-Fi dans les zones très denses comme les gares, aéroports et centres commerciaux. Cette norme permet ainsi à plusieurs utilisateurs de se connecter simultanément au même point d'accès en utilisant une technologie déjà présente dans les réseaux mobiles 4G/LTE et 5G.

Cette amélioration est permise par l’utilisation de l’OFDMA (orthogonal frequency-division multiple access). Dans le cas des versions Wi-Fi utilisant OFDM ou OFDMA, la bande de fréquence utilisée pour la transmission de données est composée de multiples canaux, des sous-porteuses. Dans les technologies précédant le 802.11ax, les groupes de sous-porteuses sont attribués à un instant donné, à un seul utilisateur qui utilise la totalité de la largeur de la bande. L’OFDMA permet d'attribuer des sous-porteuses à des utilisateurs différents. Pour augmenter le nombre de sous-porteuses, l'écart spectral radio entre sous-porteuses passe de (802.11ac) à IEEE 802.11ax - Wi-Fi 6 radio-electronics.com, consulté en avril 2020.. On a donc la même largeur de bande en 802.11ax et 802.11ac mais quatre fois plus de sous-porteuses. Afin de servir ces multiples utilisateurs, 802.11ax approfondit le MU-MIMO (Multiple User Multiple Input Multiple Output) mise en place par la norme 802.11ac. On passe à huit flux simultanés contre quatre. Chaque utilisateur est connecté au point d'accès le plus performant en fonction de sa position physique.

L’Uplink Resource Scheduler du point d'accès s'appuie sur l’OFDMA. Celui-ci permet l'allocation simultanée de ressources radio (sous-porteuses) à plusieurs utilisateurs, de définir des priorités entre les utilisateurs et d'allouer les sous-porteuses en fonction de leurs usages et ainsi de limiter les engorgements. Le 802.11ax permet aussi une rétrocompatibilité avec les normes 802.11a/b/g/n/ac.

Débits en fonction de la configuration +Schémas de modulation et de codage pour un flux spatial MIMO uniqueIndex MCSType de modulationTaux de codageDébit de données (en Mb/s)Canaux de Canaux de Canaux de Canaux de GI de 1600 ns GI de 800 nsGI de 1600 nsGI de 800 nsGI de 1600 nsGI de 800 nsGI de 1600 nsGI de 800 ns0BPSK1/288,61617,23436,068721QPSK1/21617,23334,46872,11361442QPSK3/42425,84951,6102108,1204216316-QAM1/23334,46568,8136144,1272282416-QAM3/44951,698103,2204216,2408432564-QAM2/36568,8130137,6272288,2544576664-QAM3/47377,4146154,9306324,4613649764-QAM5/68186,0163172,1340360,36817218256-QAM3/498103,2195206,5408432,48178659256-QAM5/6108114,7217229,4453480,4907961101024-QAM3/4122129,0244258,1510540,410211081111024-QAM5/6135143,4271286,8567600,511341201 Notes

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Comparaison avec les autres normes IEEE 802.11

Notes et références

Articles connexes IEEE 802.11 Liste des canaux Wi-Fi

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