Dans un monde qui s’hyperdigitalise, nous avons besoin de technologies qui supportent les nouvelles applications et les nouveaux usages. Le WiFi et la 5G répondent à ces besoins grâce à des améliorations techniques permettant d’améliorer les principales caractéristiques des connexions : plus de débit, une plus grande densité des devices connectés, une latence réduite et une consommation électrique limitée.

Si ces deux technologies évoluent dans la même direction, elles se distinguent cependant en plusieurs points.

La couverture des réseaux 4G et 5G, principalement constitués de macro-cellules, ont souvent une portée limitée à l’intérieur des bâtiments, notamment à cause des nouvelles normes de construction HQE (Haute Qualité Environnementale). A titre d'exemple, les vitrages utilisés dans les bâtiments HQE doivent intégrer un film métallique qui agit comme une cage de Faraday (structure métallique étanche aux champs électriques ou électromagnétiques) venant bloquer les ondes.

Un réseau WiFi, avec le déploiement de nombreux points d’accès Indoor, permet d’apporter une couverture extensive d’un bâtiment, jusqu’aux zones les plus isolées comme les sous-sol ou les ascenseurs, qui sont généralement hors d’atteinte des réseaux cellulaires. La densification des réseaux WiFi à l’intérieur des bâtiments est par ailleurs une solution utilisée par les opérateurs mobiles pour améliorer la disponibilité des services voix (via la VoWiFi) et data.

L'IoT aux premières loges pour profiter des améliorations réseaux

Si la 5G, n’est pas la solution pour améliorer la couverture des bâtiments, elle permet néanmoins de désengorger les réseaux cellulaires 4G et d’accompagner la croissance de certains types d’usages mobiles, notamment la vidéo 4K et 8K, le gaming et la réalité augmentée. Par ailleurs, le développement de l’IoT dans le domaine privé comme professionnel profitera des améliorations de ces technologies (augmentation du débit et réduction du temps de latence). De nouveaux usages et d’importantes avancées dans le domaine des transports, de la santé, des smart-cities pour ne citer que quelques exemples, vont émerger.

La 5G va améliorer l’accès aux services proposés par les réseaux 4G en offrant un meilleur débit et plus de capacité, sans engorgement des réseaux. Elle favorise aussi le développement de services innovants pour les particuliers et pour les entreprises avec notamment l’expansion du Cloud Computing. Associé à l’edge computing, le cloud assure un pré-traitement de la donnée : selon des critères pré-définis, la data consolidée remonte ainsi dans un cloud centralisé ou elle est traitée pour une utilisation en temps réel, un outil puissant pour la mise en place de la voiture autonome dans les villes avec du mobilier urbain.

Certains usages, qui nécessitent que les équipements puissent interagir directement entre eux, sont plus adaptés aux architectures WiFi qui permettent de construire des réseaux privés LAN (Local Area Network) avec une segmentation des flux en VLAN (Virtual LAN) suivant des règles propres à chaque clients (entreprises ou grand public). Même s’il est possible de construire des réseaux privés avec la 5G, les coûts, la maîtrise des flux en local, et la sécurisation du réseau sont en faveur du WiFi.

Un espace fréquentiel du WiFi multiplié par deux

Aujourd’hui, la majorité des équipements électroniques intègrent des puces WiFi et la connectivité est le véritable cœur des fonctionnalités produits. On estime qu'il y a en circulation 10 fois plus de terminaux qui supportent le WiFi que de terminaux qui supportent les réseaux cellulaires. Le WiFi est donc le carburant des smartphones, des tablettes, des enceintes et autres objets connectés. En effet, les plus gros constructeurs de hardware ont parié sur le WiFi pour son côté universel, performant et économique (les puces WiFi sont peu coûteuses). Et l’arrivée prochaine du WiFi 6E permettra aux appareils compatibles de profiter d’une nouvelle bande de fréquences avec une largeur de 1200 MHz (seulement 480 MHz en Europe). Ainsi l'espace fréquentiel disponible pour faire du WiFi va être multiplié par 2, une véritable révolution avec pour principaux avantages :

- Une meilleure latence au bénéfice des services en temps réel comme la réalité virtuelle, augmentée ou le e-sport ;
- Des canaux plus larges pour fluidifier les applications les plus gourmandes en bande-passante (4K, 8K...) ;
- Plus d’espace disponible pour permettre la très (très très) haute densité d’utilisation (bureaux, stades, centres de congrès) et éviter toute forme de congestion et d’interférence.

Des technologies complémentaires

En résumé, les deux technologies évoluent dans la même direction :

- Meilleure efficacité spectrale (plus de Mbits par MHz de spectre utilisé) ;
- Optimisation des consommations pour l’IoT ;
- Débits dépassant le 1Gbits ;
- Haute densité de devices ;
- Latence améliorée/réduite.

Dans un contexte de très fort développement des devices IoT, avec une explosion des débits liée aux services de streaming, au passage aux contenus 4K et autres, la complémentarité des 2 technologies restera très installée avec un recours au WiFi pour assurer la capillarité, et l’utilisation de la 5G pour la couverture outdoor.

Pour toutes ces raisons, Les réseaux WiFi et cellulaires sont et resteront structurellement des technologies complémentaires. Concernant la 5G, il y a un intérêt à la voir arriver comme solution alternative crédible de collecte WAN pour alimenter les réseaux WiFi professionnels dans certaines situations. En France, l’objectif de couverture 5G complète du territoire est prévu pour 2030.