Alors que l’alliance Wi-Fi commence tout juste à délivrer des certificats de conformité aux équipements réseau compatibles avec la nouvelle norme IEEE 802.11ac, une deuxième vague de produits, cette fois-ci capables d’exploiter toutes les avancées techniques du nouveau standard, pourrait se profiler dès 2014. ...

« La technologie Wi-Fi continue d’évoluer et nous pensons que la transition vers le 802.11ac sera encore plus rapide que celle qu’a connue l’industrie à l’époque du 802.11n. » C’est en ces termes que Jia Wu, directeur en charge des équipements pour la maison connectée chez Strategy Analytics, commentait une récente étude publiée par le cabinet d’analystes et consacrée au prochain avatar de la célèbre technologie radio. D’ici à la fin 2015, les ventes en volume de produits d’électronique grand public compatibles 802.11ac, routeurs et passerelles résidentiels compris, pourraient ainsi dépasser le milliard d’unités, soit l’équivalent de 40% de tous les produits dotés d’une connexion Wi-Fi.   Pourtant, la norme IEEE 802.11ac, dont la publication officielle est prévue pour le mois de novembre prochain, n’en est qu’à ses balbutiements ! L’alliance Wi-Fi vient tout juste de décerner les premiers certificats officiels à des équipements (ou designs de référence) compatibles. Des produits signés Broadcom, Cisco, Intel, Marvell, Qualcomm, Ralink, Realtek ou Samsung ont ainsi déjà décroché le précieux sésame, synonyme de conformité et d’interopérabilité. Et encore ceux-ci ne font-ils partie que de la première vague (Wave 1) de produits 802.11ac, dont les caractéristiques ne leur permettent pas de dépasser le débit théorique de 1,3 Gbit/s. La seconde vague (Wave 2) qui pourrait émerger d’ici à 2014 (puisque des circuits ad hoc sont déjà échantillonnés par le californien Quantenna) laisse déjà augurer des débits proches de 2 Gbit/s !   Zoom sur le Wave 1 et le Wave 2      Pour bien saisir les différences entre les volets Wave 1 et Wave 2 du 802.11ac, un petit rappel s’impose. La future norme IEEE 802.11ac affiche un certain nombre de nouveautés techniques par rapport au 802.11n, tout en reprenant certains des concepts introduits par son aînée. Au niveau RF, la spécification autorise ainsi l’usage de canaux de 80 MHz et de 160 MHz de bande passante… contre 40 MHz maximum en 802.11n. Des options autorisées du fait que le 802.11ac exploite exclusivement la bande des 5 GHz, une plage de fréquences qui s’avère encore peu usitée par les réseaux Wi-Fi et où coexistent sans recouvrement partiel plus d’une vingtaine de canaux de 20 MHz, contre 3 seulement dans la bande 2,4-2,5 GHz.     Comparaison des principes SU (Single User)-Mimo et MU (Multiple USer)-Mimo (source : Cisco)   Le 802.11ac, qui introduit le schéma de modulation 256QAM, plus sophistiqué et plus efficace au niveau spectral que le 64QAM du 802.11n, offre également la possibilité de diffuser simultanément, dans le même canal radio, jusqu’à huit flux Mimo, contre quatre auparavant, moyennant l’intégration de huit antennes dans les émetteurs et les récepteurs. La future norme supporte également en standard - et non plus en option - le mécanisme de formation dynamique de faisceaux (beamforming) qui permet de focaliser le rayonnement électromagnétique dans des directions privilégiées et, partant, d’améliorer la portée et la qualité de service.
Entrée en jeu du procédé MU-Mimo   Enfin, les concepteurs du 802.11ac ont introduit le concept de Mimo multiutilisateur (MU-Mimo) qui permet à plusieurs nœuds du réseau, équipés d’une ou plusieurs antennes, d’émettre et de recevoir des flux indépendants diffusés simultanément dans le même canal. Sur le papier, la norme 802.11ac autorise donc la transmission d’un débit brut compris entre 433 Mbit/s, lorsque l’émetteur et le récepteur n’intègrent qu’une seule antenne (1x1) et qu’ils utilisent un canal de 80 MHz, et près de 7 Gbit/s dans des configurations à huit antennes à l’émission et à la réception (Mimo 8x8) pour un canal de transmission de 160 MHz.     Performances théoriques des systèmes Wi-Fi 802.11ac Wave 1 et Wave 2 (source : Cisco)   Pour l’heure, les premiers circuits 802.11ac disponibles (chez Qualcomm Atheros et Broadcom notamment) se limitent au mieux à supporter le Mimo 3x3 et des largeurs de canaux de 80 MHz, tout en ignorant le procédé MU-Mimo. D’où un débit théorique maximal qui ne peut excéder 1,3 Gbit/s pour la première vague de produits (Wave 1). La donne est toutefois en train de rapidement changer, puisque Quantenna vient d’annoncer ce que la société présente comme le premier jeu de circuits apparenté Wave 2. A la clé : la compatibilité avec les procédés Mimo 4x4 (que la société avait déjà mis en œuvre dans des composants 802.11n)  et… MU-Mimo ! Le tout pour un débit maximal porté à 1,7 Gbit/s, bien adapté à la diffusion simultanée de plusieurs flux vidéo HD 1080p voire UltraHD 4K dans toute la maison. Référencé QSR1000 et d’ores et déjà échantillonné, le jeu de circuits supporte également la modulation 256QAM et le mécanisme de formation dynamique de faisceaux, tout en restant interopérable avec n’importe quelle configuration Mimo (1x1, 2x2, 3x3 ou 4x4).   STMicroelectronics séduit   « Avec les produits Wave 2, le standard 802.11ac va véritablement concrétiser tout son potentiel, précise Craig Mathias, analyste chez le consultant Farpoint Group. Le jeu de circuits QSR1000 affiche des caractéristiques et des performances qui vont devenir la règle dans les réseaux Wi-Fi résidentiels et professionnels. » On précisera que Quantenna n’est pas un parfait inconnu. Aux termes d’un accord de licence conclu entre les deux sociétés, STMicroelectronics va en effet intégrer au sein de différents circuits SoC la propriété intellectuelle de Quantenna liée à la technologie Wi-Fi Mimo, et notamment aux configurations Mimo 802.11ac 4x4, 3x3 et 2x2. Les premiers produits de ST intégrant la technologie Wi-Fi de l’Américain devraient être commercialisés courant 2014.