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La norme Wi-Fi 7 Conception, évolutions et défis d'intégration des réseaux sans-fil

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Livres rédigés par des auteurs francophones et imprimés à Nantes

Caractéristiques

  • Livre (broché) - 17 x 21 cm
  • ISBN : 978-2-409-04983-5
  • EAN : 9782409049835
  • Ref. ENI : RIWIFI7

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Livres rédigés par des auteurs francophones et imprimés à Nantes

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  • ISBN : 978-2-409-04984-2
  • EAN : 9782409049842
  • Ref. ENI : LNRIWIFI7

Les points forts du livre :

  • Une compréhension stratégique de l’évolution des normes Wi-Fi, au service de la prise de décision technologique,
  • Un décodage technique rigoureux du Multi-Link Operation (MLO) : la pierre angulaire du Wi-Fi 7,
  • Une analyse prospective des cas d’usage réels et des enjeux d’intégration dans les environnements professionnels
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  • Niveau Initié à Confirmé
  • Nombre de pages 331 pages
  • Parution mai 2025
  • Niveau Initié à Confirmé
  • Parution mai 2025

Dans un monde où la connectivité sans fil est devenue indispensable, la norme Wi-Fi 7 se présente comme une réponse aux défis de performance, de fiabilité et de densité des réseaux actuels. Cet ouvrage s’adresse aux professionnels des télécommunications, ingénieurs réseaux, chercheurs et décideurs, désireux de comprendre les avancées majeures de la norme 802.11be et d’anticiper son impact sur l’avenir des réseaux. À travers une approche à la fois pédagogique et technique, il vous invite à explorer les subtilités de cette révolution technologique et à découvrir comment elle redéfinit les standards de la connectivité.

Le livre débute par une analyse du chemin qui a mené au Wi-Fi 7. Une rétrospective des normes précédentes permet de mieux comprendre leurs limites et les défis qu’elles n’ont pas pu surmonter, tels que la congestion des réseaux ou la latence dans les environnements densément peuplés. Ces faiblesses expliquent l’urgence et la pertinence de l’émergence de la nouvelle norme.

Dans les chapitres suivants, l’auteur nous emmène dans les coulisses de la création du Wi-Fi 7. Depuis les premières étapes de la conception jusqu’à la validation des drafts techniques, vous découvrirez comment les acteurs internationaux, les régulateurs et les laboratoires de recherche ont collaboré pour relever des défis complexes, notamment la gestion du spectre et l’efficacité énergétique. Ces enjeux cruciaux ont façonné une norme ambitieuse, prête à répondre aux besoins des usages modernes.

Au cœur de cet ouvrage se trouve une exploration approfondie de l’innovation phare du Wi-Fi 7 : le Multi-Link Operation (MLO). Ce mécanisme révolutionnaire, qui permet d’exploiter plusieurs liens simultanément pour optimiser les performances, est présenté de manière détaillée, avec des explications techniques et des exemples pratiques. Vous comprendrez comment le MLO garantit une transmission fluide, même dans les environnements les plus exigeants, et comment il s’adapte aux scénarios variés d’utilisation.

Les évolutions des couches PHY et MAC font également l’objet d’un examen minutieux. L’auteur explique comment ces technologies, en repoussant les limites de la modulation et en optimisant la gestion du spectre, améliorent significativement la fiabilité et l’efficacité des réseaux. Les mécanismes introduits, tels que la synchronisation avancée ou les priorisations dynamiques, sont autant d’outils pour faire face aux nouveaux défis du sans-fil.

Enfin, le livre se projette vers l’avenir en explorant les applications concrètes du Wi-Fi 7 dans des environnements résidentiels, industriels et commerciaux. Il aborde également les limites actuelles, les défis encore à relever et les perspectives offertes par les prochaines évolutions, notamment la norme Wi-Fi 8 et des technologies émergentes comme WiGig ou Wi-Fi HaLow.

Alliant clarté, expertise et vision stratégique, cet ouvrage constitue une référence incontournable pour tous ceux qui souhaitent comprendre et façonner la connectivité de demain.

Introduction
  1. Institutions et régulations : les piliers du développement de la norme Wi-Fi 7
    1. 1. L’importance croissante de la connectivité sansfil
    2. 2. Les acteurs clés du développementdes normes Wi-Fi
      1. a. L’IEEE : le moteur de l’innovationdes normes Wi-Fi
      2. b. La Wi-Fi Alliance : garantir l’interopérabilité etla certification
      3. c. Les régulateurs mondiaux : gérerle spectre et les fréquences
      4. d. L’IETF : les protocoles qui soutiennentle Wi-Fi
  2. Évolutions passées, limites présentes : comprendre le chemin vers la norme Wi-Fi 7
    1. 1. Rétrospective des normes Wi-Fi précédentes
      1. a. Les premières générations :Wi-Fi 1 à Wi-Fi 4
      2. b. Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac) :le saut vers le gigabit théorique
      3. c. Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) :une première réponse aux environnements densémentpeuplés
      4. d. Wi-Fi 6E : l’extension vers la bande 6 GHz
    2. 2. Limites des normes Wi-Fi précédentes
      1. a. Une bande passante encore insuffisante
      2. b. Latence et applications en temps réel
      3. c. Efficacité spectrale limitée parl’OFDMA
      4. d. Gestion des environnements denses et de la congestion
      5. e. Interopérabilité et coexistenceavec des appareils hérités
    3. 3. Pourquoi la norme Wi-Fi 7 était-ellenécessaire ?
      1. a. Une augmentation drastique de la bande passante
      2. b. L’amélioration de l’efficacité spectraleavec la modulation 4096-QAM
      3. c. L’Opération Multi-Lien (MLO) : laclé de voûte de la norme Wi-Fi 7
      4. d. Une latence optimisée pour les applicationscritiques
      5. e. Une meilleure gestion des environnements denses etde la congestion
      6. f. L’explosion de l’Internet des objets (IoT) et sesdéfis
Conception et validation de la norme Wi-Fi 7
  1. Introduction
  2. Phases d’écriture et révision des drafts
    1. 1. Phase de proposition initiale
      1. a. Rôle de l’IEEE et des groupes de travail
      2. b. Validation des propositions
    2. 2. Rédactions des drafts
    3. 3. Phase de discussion et harmonisation technique
    4. 4. Phase de test et de validation
    5. 5. Vote et approbation finale
    6. 6. Publication de la norme
    7. 7. Évolution des différentes versionsdes drafts
      1. a. Draft 0.1 (septembre 2020) : laphase de fondation
      2. b. Draft 1.0 (mai 2021) : introductiondes premières fonctionnalités majeures
      3. c. Draft 2.0 (mai 2022) : consolidationdes fonctionnalités
      4. d. Draft 3.0 (janvier 2023) : premièresaméliorations sur le MLO
      5. e. Draft 4.0 (juillet 2023) : finalisationde l’agrégation de canaux et de l’interopérabilité
      6. f. Draft 5.0 (janvier 2024) : versla finalisation
      7. g. Draft 6.0 (décembre 2024) :la version finale
      8. h. Version future
    8. 8. Technologies proposées et rejetées
      1. a. Full Duplex
      2. b. NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access)
      3. c. Une modulation plus élevée, pourquoise limiter à 4096QAM ?
  3. Collaborations internationales et contributions
    1. 1. Un écosystème collaboratif à l’échellemondiale
      1. a. La nécessité d’une collaborationmondiale
      2. b. Rôle des réunions plénièreset des téléconférences
      3. c. Importance des tests d’interopérabilité mondiaux
      4. d. Coordination entre les acteurs industriels et lesrégulateurs
      5. e. Une dynamique de collaboration renforcéepar la complexité technique
    2. 2. Régulateurs mondiaux et gestion du spectre
      1. a. Les différentes approches régionales
      2. b. Harmonisation mondiale : un objectif encorelointain
      3. c. Les défis de l’utilisation d’une bande defréquence sans licence
      4. d. L’impact de ces régulations sur les performances
    3. 3. Implication des universités et des laboratoiresde recherche
      1. a. Gestion des interférences : un déficlé pour les environnements denses
      2. b. Les algorithmes Multi-Link Operation : uneinnovation cruciale
      3. c. Amélioration des débits grâce à destechniques de modulation avancée
      4. d. Des tests en laboratoire qui poussent les limitesde Wi-Fi 7
    4. 4. Un avenir tourné vers de nouvelles collaborations
  4. Défis et obstacles rencontrés
    1. 1. Limites liées à l’implémentationmatérielle
      1. a. Gestion multi-bande avec MLO et charge accrue surles processeurs
      2. b. Amélioration des récepteurs pourla modulation 4096 QAM
    2. 2. Optimisation des réseaux dans des environnementsspécifiques
      1. a. Réseaux industriels et environnements critiques :priorité à la fiabilité et à lalatence
      2. b. Réseaux résidentiels et IoT :gestion des appareils et optimisation de la consommation énergétique
    3. 3. Contraintes d’énergie et d’efficacité
      1. a. Le défi de la compatibilité ascendanteavec Wi-Fi 5 et Wi-Fi 6
      2. b. Tests et impact des infrastructures existantes
      3. c. Solutions mises en place pour la gestion de la rétrocompatibilité
      4. d. Compromis et limitations dans les environnements mixtes
    4. 4. Défis de la coexistence avec d’autres technologiessans fil
      1. a. Le défi du partage du spectre et des interférences
      2. b. Tests et évaluation de la coexistence
      3. c. Solutions pour améliorer la coexistence destechnologies sans fil
      4. d. Compromis et limitations de la coexistence
Le Multi-Link Operation
  1. Présentation du MLO
    1. 1. MLSR (Multi-Link Single Radio) - un seul lien actif
    2. 2. EMLSR (Enhanced Multi-Link Single Radio) - un MLSRamélioré
    3. 3. MLMR (Multi-Link Multiple Radio) - l’exploitationsimultanée de plusieurs liens
    4. 4. MLMR STR - la performance maximale
    5. 5. MLMR NSTR - une alternative plus accessible
  2. Architecture des dispositifs Multi-Lien (MLD)
    1. 1. Présentation des dispositifs Multi-Lien (MLD)
    2. 2. Structure MAC et PHY des dispositifs MLD :une architecture unifiée
      1. a. La sous-couche MAC supérieure (Upper MAC)
      2. b. La sous-couche MAC inférieure (Lower MAC)
      3. c. Coordination entre les couches MAC supérieureet inférieure
      4. d. Coordination via l’entité de gestionde la MAC
      5. e. Optimisation de la qualité de service (QoS)par Mappage TID-to-Link
    3. 3. Structure PHY des MLD : affiliation, isolationet gestion dynamique des liens
      1. a. Affiliation des liens et transmission multi-bande
      2. b. Isolation et réduction des interférencesen mode STR et NSTR
      3. c. Gestion dynamique des ressources PHY
      4. d. Optimisation des performances
    4. 4. Gestion des liens dans les MLD
      1. a. Enjeux de la gestion dynamique des liens
      2. b. Stratégies de choix de canaux dans les MLD
      3. c. Basculement automatique des liens pour une résilienceoptimale
      4. d. Adaptation de la charge et équilibrage
      5. e. Limitations et défis de la gestion des liensdans les MLD
  3. Modes de fonctionnement du MLO
    1. 1. Mode simultané et non-simultané :STR et NSTR
      1. a. Définitions et principes fondamentaux
      2. b. Le mode STR
      3. c. Le mode NSTR
      4. d. Comparaison entre les modes STR et NSTR
    2. 2. Mode multi-bande et intra-bande
      1. a. Présentation
      2. b. Quelles différences y a-t-il entre les deuxmodes ?
      3. c. Le mode multi-bande
      4. d. Le mode intra-bandes
    3. 3. Mode adaptatif et mode statique de répartitiondes flux
      1. a. Présentation
      2. b. Le mode statique de répartition des flux
      3. c. Le mode adaptatif de répartition des flux
      4. d. La surveillance du réseau avec le mode adaptatif
    4. 4. Enjeux et défis du MLO
      1. a. La gestion des interférences
      2. b. La consommation énergétique et l’optimisationdes ressources avec le MLO
      3. c. Impact sur la latence et la qualité de service
    5. 5. Choix du mode en fonction des scénarios d’utilisation
      1. a. Réalité virtuelle en Haute Définition(VR/AR) dans un espace domestique
      2. b. Réseau IoT à faible consommation énergétiquedans une usine
      3. c. Environnement de bureau à haute densité avecvisio-conférence et cloud computing
      4. d. Jeux vidéo en ligne sur un réseaudomestique avec plusieurs utilisateurs
      5. e. Déploiement d’un réseaupublic Wi-Fi dans un centre commercial
  4. Méthodes de sélection et d’allocation dynamique des liens
    1. 1. Objectifs et enjeux de la sélection dynamiquedes liens
    2. 2. Paramètres clés pour la sélectionet l’allocation des liens
      1. a. La qualité de la liaison
      2. b. La latence
      3. c. La charge des canaux
      4. d. Le type de trafic et la qualité de service
      5. e. La gestion des interférences et des collisions
      6. f. Le Channel Load Report
    3. 3. Mécanismes d’allocation et de répartitiondynamique des flux
      1. a. L’équilibrage de charge dynamique
      2. b. Algorithmes de répartition des flux
      3. c. Changement de bande de fréquence (SeamlessHandover)
      4. d. Le TID-To-Link-Mapping (TTLM)
  5. Cadre de sécurité
    1. 1. Procédures d’association multi-lien
      1. a. Découverte et négociation des capacitésmulti-lien
      2. b. Authentification multi-lien
      3. c. Établissement et configuration des liensactifs
      4. d. Innovations en matière de sécurité destrames
      5. e. Étapes d’associations
    2. 2. Gestion des clés dans un contexte multi-lien
      1. a. Initialisation des clés lors de l’associationMLO
      2. b. Utilisation des clés dans les communications
      3. c. Mise à jour et rotation des clés
      4. d. Gestion des clés pour les liens dynamiques
    3. 3. Protection des données multi-lien
      1. a. Le risque d’interception et d’écoute clandestine
      2. b. Le risque de falsification de données
      3. c. Le risque d’attaques par rejeu
      4. d. Le risque de compromission de liens affiliés
Les évolutions de la couche PHY
  1. Introduction
  2. Débits et modulation
    1. 1. Élargissement des capacités spectrales
      1. a. Dépendance à la bande des 6 GHzet disponibilité spectrale
      2. b. Le rôle des sous-porteuses
      3. c. Risque accru d’interférences
      4. d. Environnements denses et défis de réutilisationdes canaux
      5. e. Compatibilité et coexistence avec les équipementshérités
    2. 2. Évolutions de la modulation
      1. a. Avantages et limitations du 4096-QAM
      2. b. Utilisation pratique de la modulation 4096-QAM
    3. 3. Les nouveaux index MCS
      1. a. Évolution des MCS dans Wi-Fi 7
      2. b. Index MCS 14 et 15
    4. 4. Optimisations liées à l’utilisationdu Multi-RU
      1. a. Allocation simultanée et dynamique des RU
      2. b. Flexibilité pour les charges asymétriques
      3. c. Avantages techniques du Multi-RU
    5. 5. Applications concrètes
      1. a. Robotique industrielle : Cobots dans uneusine connectée
      2. b. Systèmes de vision industrielle pour inspectionqualité
  3. Gestion du spectre
    1. 1. La fragmentation spectrale
      1. a. Problématique
      2. b. Solutions apportées par la norme Wi-Fi 7
    2. 2. Réduction des interférences
      1. a. Réduction des interférences liées à lacoexistence des réseaux
      2. b. Réduction des interférences dansles lieux à haute densité
Les évolutions de la couche MAC
  1. Introduction
  2. Optimisation de la fiabilité des transmissions
    1. 1. 1K Block Acknowledgement
      1. a. Fonctionnement
      2. b. Avantages techniques du 1K Block Acknowledgement
      3. c. Défis et considérations d’implémentation
    2. 2. Compression des Block Acknowledgements (512 MPDU)
      1. a. Fonctionnement
      2. b. Avantages
    3. 3. Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ)
      1. a. Automatic Repeat reQuest (ARQ)
      2. b. Le fonctionnement du HARQ
      3. c. Les différents types de HARQ
      4. d. Le soft combining
  3. L'augmentation de la capacité et de l’efficacité spectrale
    1. 1. Mécanismes multi-utilisateurs pour une meilleureallocation spectrale
      1. a. Maximiser l’utilisation du spectre avec leMRU
      2. b. Réduire les interférences grâce à lasignalisation
    2. 2. Réduction des interférences au niveauMAC
      1. a. Réduction des interférences intra-réseau
      2. b. Réduction des interférences inter-réseaux
      3. c. Défis et gains globaux grâce à lacombinaison SCS et EPCS
    3. 3. Synchronisation et coordination avancées
      1. a. Défi 1 : collisions dansles transmissions OFDMA
      2. b. Défi 2 : coordination dansdes environnements denses
      3. c. Résultats attendus
  4. Priorisation des flux critiques
    1. 1. Réduire les collisions pour les flux critiques
      1. a. Fonctionnement de la Restricted Service Period
      2. b. Limites et considérations
    2. 2. Garantir une qualité de service (QoS) améliorée
      1. a. Réduire la latence grâce à lahiérarchisation des flux
      2. b. L’allocation dynamique des ressources spectrales
      3. c. Les mécanismes de signalisation MAC
    3. 3. Prioriser les communications d’urgence
      1. a. Architecture et signalisation du NSEP
      2. b. Fonctionnement opérationnel
      3. c. Gains mesurés grâce au NSEP
  5. Conclusion
Conclusion
  1. Introduction
  2. Récapitulatif des apports de la norme Wi-Fi 7
    1. 1. Performances améliorées
    2. 2. Expérience utilisateur transformée
      1. a. Environnement grand public : réinventerle quotidien numérique
      2. b. Industrie 4.0 : maximiser l’efficacité etla productivité
      3. c. Santé connectée : améliorerles soins médicaux
      4. d. Éducation et télétravail :soutenir la collaboration et l’apprentissage
      5. e. Infrastructures urbaines : smart cities ettransport connecté
  3. Limites identifiées et défis à relever
    1. 1. Défis techniques de Wi-Fi 7
      1. a. Complexité accrue
      2. b. Interférences et saturation
    2. 2. Limites des cas d’usage
      1. a. Cas critiques non adressés
      2. b. IoT et couverture longue distance
    3. 3. Normes alternatives pour l’IoT
  4. Vision pour la norme Wi-Fi 8
    1. 1. Calendrier de la norme Wi-Fi 8
      1. a. Processus de normalisation
      2. b. Impact sur l’industrie
    2. 2. Innovations technologiques envisagées
      1. a. La coordination Multi-AP
      2. b. Amélioration de la fiabilité
      3. c. Intégration avec la 5G
    3. 3. Usages et scénarios concrets
      1. a. Réseaux immersifs
      2. b.  Automatisation industrielle
    4. 4. Défis pour l’adoption
      1. a. Régulation et allocation du spectre
      2. b. Compatibilité et transition
    5. 5. Conclusion
  5. Autres normes émergentes et leur complémentarité
    1. 1. Wi-Fi HaLow (802.11ah)
      1. a. Présentation
      2. b. Présentation de cas d’usages
    2. 2. WiGig : 802.11ad et 802.11ay
      1. a. Description technique
      2. b. Cas d’usage
  6. Conclusion générale et perspectives
    1. 1. Un résumé des avancéestechniques
    2. 2. Des défis qui bouleversent l’usagetraditionnel
    3. 3. Diversité et complémentarité desnormes
    4. 4. Un avenir dans la continuité
Auteur : Roméo DIAZ

Roméo DIAZ

Roméo DIAZ est un expert Wi-Fi certifié CWNE, une reconnaissance témoignant d’un niveau d’excellence en conception, optimisation et analyse des réseaux sans fil. Avec plus de 10 ans d’expérience, il a piloté des projets complexes, allant de la résolution d'incident à l’implémentation d’infrastructures Wi-Fi sur mesure, tout en garantissant des performances optimales. Cet ouvrage sur le Wi-Fi 7 s’appuie sur son expertise pour guider les lecteurs vers une maîtrise des dernières avancées technologiques.

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