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Ainsi, vous pouvez connaître la vitesse maximale du Wi-Fi de votre routeur ou point d’accès

Nous avons tous un routeur Wi-Fi ou un point d’accès sans fil (ou plusieurs) dans notre maison, afin de nous connecter sans fil avec nos smartphones, tablettes, ordinateurs portables et autres types d’appareils. Aujourd’hui, dans RedesZone, nous allons vous expliquer quelle est la vitesse maximale théorique que nous pouvons atteindre dans un routeur, et c’est que nous allons dépendre de plusieurs facteurs que nous devons expliquer en détail. Vous souhaitez découvrir la vitesse maximale que vous pouvez atteindre dans votre maison via le Wi-Fi ?

Pour savoir quelle est la vitesse maximale (théorique) que nous pouvons atteindre avec notre routeur Wi-Fi ou notre point d’accès sans fil, nous devons prendre en compte plusieurs facteurs qui affectent la vitesse maximale que nous atteindrons.

1. Modulation

La modulation est la façon dont les réseaux sans fil transmettent des données à travers le support (air), dans le but d’atteindre sa destination pour recevoir lesdites informations. Dans les réseaux sans fil Wi-Fi, nous avons différents types de modulation en fonction de la distance avec les clients sans fil, en particulier nous pouvons avoir BPSK, QPSK et QAM avec différentes configurations (16QAM, 64QAM, 256QAM et 1024QAM). Les routeurs et les points d’accès utilisent une modulation ou une autre de manière dynamique, en fonction du signal reçu par le client sans fil, c’est-à-dire que si le client sans fil est proche, il modulera plus agressivement avec 1024QAM ou 256QAM fournissant une bande passante sans fil plus élevée, cependant, si le sans fil le client est éloigné, il modulera avec BPSK fournissant une bande passante sans fil plus faible.

Pourquoi ne peuvent-ils pas toujours moduler autant que possible quelle que soit la distance/le signal reçu ? Parce que la transmission des données n’est pas fiable, c’est-à-dire que si nous sommes proches, nous pouvons recevoir des informations très rapidement, cependant, si nous sommes loin, nous devons nous assurer que les informations sont arrivées correctement. Si on utilise une modulation 1024QAM quand on est très loin, le résultat est qu’elle sera bien moins performante qu’une modulation BPSK.

Au sein d’une même modulation, il peut y avoir différents encodages, le plus courant étant l’encodage 5/6, mais vous pouvez également utiliser des encodages plus conservateurs avec l’objectif précédent : assurer la fiabilité de la connexion sans fil . Selon la norme sans fil utilisée, nous aurons une modulation maximale ou une autre, ci-dessous vous pouvez voir la modulation maximale des différentes normes.

  • En Wi-Fi 4, nous avons une modulation de 64QAM au maximum. Cette modulation est utilisée à la fois dans les bandes 2,4 GHz et 5 GHz. Cependant, au fil du temps, des fabricants tels que Broadcom ont lancé des équipements prenant en charge une QAM supérieure, en particulier 256-QAM (appelée TurboQAM par Broadcom), ainsi que 1024 -QAM (appelée Nitro -QAM par Broadcom). Ces modulations plus élevées nous permettent d’atteindre une vitesse plus élevée avec le même nombre d’antennes, le point négatif est que les clients Wi-Fi doivent également prendre en charge cette modulation, qui dans de nombreux cas n’était pas prise en charge.

  • En Wi-Fi 5, nous avons une modulation de 256QAM au maximum. Cette modulation est utilisée en 5GHz (car cette norme est uniquement dans cette bande de fréquence). Cependant, au fil du temps, des fabricants tels que Broadcom ont lancé des équipements prenant en charge une QAM plus élevée, en particulier 1024-QAM. Cette modulation plus élevée nous permet d’atteindre une vitesse plus élevée avec le même nombre d’antennes, le point négatif est que les clients Wi-Fi doivent également prendre en charge cette modulation, qui dans de nombreux cas n’était pas prise en charge.
  • En Wi-Fi 6, nous avons une modulation maximale de 1024QAM. Cette modulation est utilisée à la fois dans les bandes 2,4 GHz et 5 GHz, puisque ce nouveau standard est présent dans les deux bandes de fréquences. Tous les appareils compatibles avec la norme Wi-Fi 6 prennent en charge ce type de modulation.

2. Intervalle de garde

L’ intervalle de garde est le temps pendant lequel le routeur ou le point d’accès attend pour s’assurer que les différentes transmissions n’interfèrent pas. Nous devons nous rappeler que la norme Wi-Fi utilise OFDM (sauf Wi-Fi 6 qui intègre déjà OFDMA), et cela de l’intervalle de garde est fait pour éviter d’éventuelles collisions des trames dans l’air, car il peut y avoir plusieurs chemins et interférences par l’effet multivoies.

En Wi-Fi, un intervalle de garde de 800 ns a toujours été utilisé, mais pour augmenter la vitesse maximale théorique, dans la norme Wi-Fi 4, le « Short Guard » qui utilise 400 ns a été introduit. Normalement, les routeurs sont configurés par défaut avec un « Short Guard », nous aurons donc la vitesse maximale possible.

3. Largeur du canal sans fil

En Wi-Fi, nous devons prendre en compte la largeur du canal que nous avons configuré dans nos routeurs et points d’accès Wi-Fi. Selon la norme sans fil utilisée, nous aurons une largeur de canal par défaut, plus la largeur du canal est grande, plus la vitesse théorique que nous pouvons atteindre est élevée.

  • Dans le Wi-Fi 4, nous avons généralement des largeurs de canal de 20 MHz et 40 MHz , en fait, nous avons la technologie de coexistence 20/40, pour éviter d’interférer avec les réseaux Wi-Fi de nos voisins, de telle sorte que, si le routeur ou le point d’accès détecte que les autres équipements autour de lui utiliseront automatiquement 20 MHz de largeur de canal. Si nous voulons atteindre la vitesse maximale possible, nous devons utiliser 40 MHz de largeur de canal, mais si vous êtes dans un environnement avec de nombreux réseaux Wi-Fi et des interférences, il fonctionnera mieux d’utiliser 20 MHz, même si vous sacrifiez la vitesse maximale.

  • Dans le Wi-Fi 5, nous avons des largeurs de canal allant jusqu’à 80 MHz , dans ce cas, nous n’avons pas de coexistence 20/40, mais cette norme intègre la possibilité d’utiliser 20 MHz et 40 MHz, dans le but de permettre aux anciens appareils de se connecter.
  • Dans le Wi-Fi 6, nous avons des largeurs de canal jusqu’à 160MHz contigus , dans ce cas nous n’avons pas de coexistence 20/40, mais cette norme intègre la possibilité d’utiliser 20MHz, 40MHz et 80MHz, afin de permettre aux anciens appareils de se connecter . En fait, il existe des appareils dotés de la norme Wi-Fi 6 et n’utilisant que 80 MHz de largeur de canal. Si vous envisagez d’acheter un routeur ou un point d’accès, vous devez vous assurer qu’ils prennent en charge 160 MHz de largeur de canal contigu, dans le but d’atteindre le double de la vitesse que si nous utilisions 80 MHz.

3. Nombre d’antennes MIMO

La technologie MIMO est également apparue avec la norme Wi-Fi 4, elle permet aux routeurs et aux clients de recevoir et de transmettre simultanément via plusieurs antennes. Par conséquent, plus nous avons d’antennes, plus la vitesse maximale que nous pouvons atteindre est élevée.. Un détail très important est que, si notre routeur a 4 antennes, et notre smartphone n’a que 2 antennes, la vitesse maximale que nous atteindrons correspond à la vitesse maximale de 2 antennes. Cependant, que notre routeur ait plus d’antennes est fortement recommandé, car les équipes avec plus d’antennes pourront exploiter la vitesse maximale du routeur, mais c’est surtout intéressant lorsque nous avons des dizaines de clients sans fil connectés en même temps, grâce au MU-MIMO, nous pouvons envoyer des données simultanément à plusieurs appareils, plus un routeur a d’antennes, plus il effectuera cette tâche rapidement et plus de clients WiFi peuvent recevoir des données simultanément (maximum 4 clients WiFi en même temps).

Lors de l’achat d’un routeur ou d’un AP, il indiquera le nombre d’antennes dont nous aurons à disposition pour la bande 2,4 GHz et 5 GHz. Nous devons faire attention à ce paramètre, et c’est que plus nous avons d’antennes dans notre équipement, plus la vitesse que nous atteindrons sera élevée lorsqu’un client avec le même nombre d’antennes se connectera. Cela affecte si nous connectons un client WiFi, ou si nous en connectons plusieurs car nous avons également la technologie MU-MIMO qui nous permet d’envoyer des données simultanément à plusieurs clients sans fil en même temps.

4. Standard utilisé (Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 ou Wi-Fi 6)

En plus de tout ce qui précède, nous dépendons également de la norme sans fil de notre routeur, de notre point d’accès et de nos clients sans fil , car, selon la norme, il prendra en charge une plus grande largeur de canal, une plus grande modulation, etc. Nous devons garder à l’esprit que si nous achetons un routeur avec Wi-Fi 5, dans la bande 2,4 GHz, il utilisera le populaire Wi-Fi 4. Cependant, lors de l’achat d’un routeur avec Wi-Fi 6, nous avons cette norme. dans les deux bandes de fréquences.

Cependant, des fabricants comme ASUS lancent des équipements hybrides, où nous avons le Wi-Fi 6 dans une bande de fréquences, et nous avons le Wi-Fi 4/5 dans le reste des bandes de fréquences, nous devons donc en tenir compte.

5. Autres facteurs à considérer

Les autres facteurs qui affectent la vitesse maximale, en dehors de tous ceux que nous avons mentionnés, sont les suivants :

  • Interférences avec les réseaux voisins et d’autres appareils autour de nous : c’est crucial, en fait, dans la dernière norme WiFi 6, la technologie BSS Coloring a été incorporée qui permet aux routeurs de différencier facilement les réseaux WiFi voisins, dans le but que ces interférences avec les réseaux voisins ne n’affecte pas trop le réseau sans fil.
  • Position de la défonceuse ou AP : il faut placer la défonceuse dans des endroits moyens, pas près du sol ou au plafond si on a plusieurs plantes.
  • Obstacles : c’est aussi critique, les obstacles tels que les miroirs, les murs en béton et autres matériaux affectent grandement les réseaux WiFi, il faut toujours éviter le mieux possible.
  • Nombre d’appareils Wi-Fi connectés au routeur ou au point d’accès en même temps : si nous avons un routeur ou un point d’accès avec WiFi 5 ou une version antérieure, plus nous avons de clients WiFi connectés, plus le réseau sans fil ira mal dans le monde. Si nous avons le WiFi 6, nous le remarquerons moins en ayant OFDMA et MU-MIMO, nous aurons donc une capacité quatre fois supérieure et cela fonctionnera assez bien.
  • Trafic de données actuel provenant d’autres appareils Wi-Fi : lorsque nous avons des dizaines de clients Wi-Fi qui transfèrent des données, il est normal que le trafic mondial fonctionne très mal, car il y a des collisions de trames continues dans l’air, la seule chose que nous pouvons faire est de mettre plus de points d’accès avec la double bande simultanée et répartissez les clients connectés entre eux.
  • Le Wi-Fi est semi-duplex, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de spectre de téléchargement et de téléchargement séparé, mais le canal est le même. C’est là qu’intervient CSMA/CA, parfaitement expliqué dans cette vidéo :

Alors, quelle est la vitesse maximale (théorique) que j’obtiendrai via le Wi-Fi ?

Wi-Fi 4

Si nous avons un routeur ou un AP avec la norme Wi-Fi 4, en supposant que nous utilisons une modulation 64QAM et un encodage 5/6 (le maximum possible selon la norme), avec une largeur de canal de 40MHz et un Guard Interval de 400ns , les vitesses que nous atteindrons pour chaque flux de données (antennes MIMO), sont de 150 Mbps. Si nous modifions ces hypothèses, la vitesse sera toujours inférieure, car ce cas de 150 Mbps est le meilleur que nous puissions obtenir pour chaque antenne de l’équipement.

  • Si nous avons 20MHz de largeur de canal, la vitesse par antenne est de 75Mbps.
  • Si nous avons une modulation plus faible, la vitesse maximale sera également plus faible.
  • Si nous avons 800 ns d’intervalle de garde, nous obtiendrons un maximum de 135 Mbps de vitesse.

Si nous utilisons une modulation supérieure à 64QAM, comme Broadcom l’a introduit dans ses chipsets, nous pouvons atteindre un peu plus de vitesse maximale. Si nous utilisons l’encodage 256QAM et 5/6, nous pouvons atteindre 200 Mbps par antenne. Si nous utilisons 1024QAM, nous pouvons obtenir 250 Mbps par antenne.

Exemple : un routeur avec 4 antennes Wi-Fi, 1024QAM, une largeur de canal de 40 MHz et un intervalle de garde de 400 ns, la vitesse maximale que nous atteindrons est de 1000 Mbps.

Wi-Fi 5 (uniquement sur la bande 5GHz)

Si nous avons un routeur ou un AP avec la norme Wi-Fi 5, en supposant que nous utilisons une modulation 256QAM et un encodage 5/6 (le maximum possible selon la norme), avec une largeur de canal de 80MHz (le maximum possible) et un L’intervalle de garde de 400 ns, les vitesses que nous atteindrons pour chaque flux de données (antennes MIMO), est de 433,3 Mbps. Si nous modifions ces hypothèses, la vitesse sera toujours inférieure, car ce cas de 433,3 Mbps est le meilleur que nous puissions obtenir pour chaque antenne de l’équipement.

Si nous utilisons une modulation supérieure à 1024QAM, comme Broadcom l’a introduit dans ses chipsets, nous pouvons atteindre un peu plus de vitesse maximale. Si nous utilisons 1024QAM, nous pouvons obtenir 541,75 Mbps par antenne.

Exemple : un routeur avec 4 antennes Wi-Fi, 1024QAM, une largeur de canal de 80MHz et un intervalle de garde de 400ns, la vitesse maximale que nous atteindrons est de 2167Mbps.

Wi-Fi 6 (en 2,4 GHz et 5 GHz)

Si nous avons un routeur ou un AP avec la norme Wi-Fi 6, en supposant que nous utilisons une modulation de 1024QAM (le maximum possible selon la norme), un intervalle de garde de 400ns, et la largeur de canal maximale possible (40MHz en 2,4GHz et 160Mhz en 5GHz), les vitesses seraient :

  • À 2,4 GHz, nous obtiendrons 287 Mbps par antenne.
  • En 5 GHz, nous obtiendrons 1 201 Mbps par antenne.

Exemple : un routeur avec 4 antennes Wi-Fi, 1024QAM, une largeur de canal maximale et un intervalle de garde de 400 ns, la vitesse maximale que nous atteindrons est de 1148 Mbps dans la bande 2,4 GHz et de 4804 Mbps dans la bande 5 GHz.

Comme vous pouvez le voir, la vitesse sans fil théorique que nous atteindrons dépend de nombreux facteurs, notamment la distance et le nombre de clients connectés au même routeur ou point d’accès. Il est essentiel de savoir quel type de client sans fil nous avons et quel routeur ou point d’accès est idéal pour nous. Dans la vraie vie, nous atteindrons environ 50% de vitesse théorique, dans certains cas, nous atteindrons plus, et dans la plupart des cas, nous atteindrons moins que cette vitesse.

Lors de nos tests réels avec des routeurs Wi-Fi 6 prenant en charge une largeur de canal de 160 MHz, tels que l’ASUS RT-AX86U, la vitesse théorique que nous atteindrons est de 1 201 Mbps pour chaque flux de données, ce routeur prend en charge 4 × 4 MU-MIMO, donc avec les clients Wi-Fi qui intègrent également quatre antennes, nous pourrons atteindre des vitesses théoriques d’environ 4,8 Gbps, cependant, dans des environnements réels, nous atteindrons des vitesses d’environ 2,4 Gbps.

Dans notre analyse de l’ASUS RT-AX86U, nous avons déjà pu vérifier les avantages du Wi-Fi, puisque nous avons installé une nouvelle carte Wi-Fi hautes performances dans notre ordinateur portable Lenovo X1 Carbon, en particulier nous avons installé l’Intel AX200 qui vaut environ 35 €.

Avec cette carte Wi-Fi, nous avons atteint une vitesse réelle d’environ 125 Mo / s ou une vitesse réelle de 1000 Mbps, la vitesse de synchronisation était de 2,4 Gbps, c’est-à-dire le maximum, mais nous vous avons déjà expliqué précédemment que nous atteindrons toujours environ 50 -60% de performances réelles par rapport à la vitesse théorique.

Comme vous l’avez vu, avec seulement deux antennes Wi-Fi, nous avons atteint une vitesse supérieure à l’interface Gigabit Ethernet (en raison des en-têtes, la vitesse effective dans ce type de connexion est d’environ 115 Mo / s). Par conséquent, le Wi-Fi 6 est là pour rester, et si nous voulons tirer le meilleur parti de son potentiel, nous devons utiliser un équipement filaire avec des vitesses Multigigabit d’au moins 2,5G.

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