C’est l’un des achats les plus décevants en informatique domestique. On constate une zone mal couverte, on branche un répéteur Wi-Fi au milieu du couloir, et le signal affiche enfin quatre barres au fond de l’appartement. Sauf que le débit mesuré s’écroule, souvent à moins de la moitié de ce qu’on obtenait avant en s’approchant du routeur. Le phénomène n’a rien d’un défaut de fabrication, il découle directement de la façon dont une radio Wi-Fi fonctionne.
Une radio Wi-Fi ne peut pas émettre et recevoir en même temps sur le même canal. Un répéteur qui relaie sur son unique bande consacre donc la moitié de son temps à écouter le routeur et l’autre moitié à parler à vos appareils. La solution s’appelle le backhaul dédié, ou mieux, un câble.
Le problème de fond : une radio ne fait qu’une chose à la fois
Le Wi-Fi fonctionne en semi-duplex. Sur un canal donné, à un instant donné, une seule station parle et les autres écoutent. C’est une contrainte physique liée au partage du spectre : deux émissions simultanées sur la même fréquence se détruisent mutuellement.
Un répéteur classique n’a qu’une radio par bande. Pour transmettre un paquet venu du routeur vers votre ordinateur portable, il doit d’abord le recevoir, puis le réémettre. Deux transmissions successives sur le même canal, là où une liaison directe n’en aurait demandé qu’une. Le résultat se calcule facilement : la capacité disponible pour vos appareils tombe à environ 50%, avant même de compter les retransmissions dues aux murs.
Et l’effet se cumule. Deux répéteurs en cascade, chacun relayant le précédent, ne laissent plus que le quart du débit initial. C’est pour cette raison qu’un montage en chaîne donne presque toujours de mauvais résultats.
Le backhaul, c’est-à-dire le lien entre les bornes
Le terme désigne la liaison qui transporte le trafic entre les bornes du système, par opposition aux liaisons qui relient vos appareils aux bornes. Toute la qualité d’une installation maillée se joue là.
Backhaul partagé
Sur les systèmes à deux bandes, le lien entre bornes emprunte la même radio 5 GHz que vos appareils. C’est le cas de figure décrit plus haut, avec la division par deux à la clé. Ces systèmes restent utiles pour couvrir une zone où l’on veut simplement de la connectivité, pas du débit.
Backhaul dédié
Les systèmes à trois bandes ajoutent une radio réservée à la communication entre bornes. Vos appareils ne partagent plus le temps d’antenne avec le trafic de transit. La perte tombe alors dans une fourchette de 15 à 25% selon la distance entre les bornes et la qualité du lien, ce qui devient acceptable.
Attention toutefois à une subtilité : certains systèmes annoncent trois bandes mais utilisent la troisième de façon opportuniste, en la libérant pour les clients quand elle n’est pas saturée. Le comportement est meilleur qu’un backhaul purement partagé, sans atteindre celui d’une bande vraiment réservée.
Backhaul filaire
La meilleure solution reste de relier les bornes par un câble Ethernet, ou à défaut par un lien courant porteur de bonne qualité. La perte devient nulle, chaque borne disposant de la totalité de sa capacité radio pour les appareils. Beaucoup de systèmes maillés acceptent ce mode sans configuration particulière : il suffit de brancher, ils détectent le lien filaire et abandonnent le lien radio.
Un câble Ethernet passé le long d’une plinthe reste la modification la plus rentable que l’on puisse apporter à un réseau domestique. Elle coûte quelques euros et surpasse n’importe quel investissement en matériel radio.
| Type de liaison entre bornes | Perte de débit typique | Coût |
|---|---|---|
| Partagé, deux bandes | 50% et plus, cumulatif en cascade | Le plus faible |
| Dédié, trois bandes | 15 à 25% | Élevé |
| Filaire Ethernet | Nulle | Quelques euros de câble |
Le second problème : l’appareil qui refuse de lâcher sa borne
Même avec un maillage correct, un défaut récurrent subsiste. Vous passez du salon à la chambre, votre téléphone reste accroché à la borne du salon avec un signal médiocre, alors qu’une borne bien plus proche l’attend. On appelle ça un client collant.
La raison est simple : dans le Wi-Fi historique, c’est l’appareil, et lui seul, qui décide de changer de borne. Le réseau n’a aucun moyen de le pousser. Et la plupart des appareils appliquent un seuil conservateur, en ne cherchant une autre borne que lorsque le signal devient franchement mauvais.
Trois amendements à la norme corrigent ce comportement, et leur présence dans une fiche technique en dit plus long que le débit annoncé :
- 802.11k fournit à l’appareil la liste des bornes voisines et de leurs canaux, ce qui lui évite de balayer tout le spectre pour savoir où aller.
- 802.11v permet au réseau de suggérer activement à un appareil de migrer vers une autre borne. C’est la réponse directe au client collant.
- 802.11r accélère la réauthentification lors du changement de borne, en évitant de rejouer toute la négociation de sécurité. Le basculement passe de plusieurs centaines de millisecondes à moins de cinquante.
Ces mécanismes ne fonctionnent que si l’appareil les prend en charge lui aussi. Les téléphones récents le font presque tous ; les objets connectés bon marché, rarement. D’où l’intérêt de ne pas mettre toute sa domotique sur le même réseau que ses appareils mobiles.
Le placement compte plus que le modèle
Une borne relais doit être positionnée là où elle reçoit encore correctement le signal du routeur principal, pas là où la couverture est mauvaise. C’est l’erreur la plus répandue : on place le répéteur au point le plus mal desservi, donc à l’endroit précis où il recevra un signal dégradé qu’il ne pourra que réémettre dégradé.
La règle pratique consiste à installer la borne relais à mi-chemin, dans une zone où le signal principal reste bon, et à vérifier ensuite la couverture obtenue plus loin. Deux bornes bien placées font mieux que quatre mal réparties.
Quelques détails qui pèsent lourd : une borne posée à l’intérieur d’un meuble perd une part importante de son signal, un mur porteur en béton armé atténue bien plus qu’une cloison en plaque de plâtre, et un miroir ou un aquarium constitue un obstacle beaucoup plus sérieux qu’on ne l’imagine, l’eau absorbant très efficacement les 2,4 GHz.
En résumé : si le débit vous importe, tirez un câble entre les bornes. Si c’est impossible, prenez un système à backhaul dédié et placez la borne relais dans une zone encore bien couverte. Et vérifiez que la prise en charge de l’itinérance figure bien dans la fiche technique, faute de quoi vous aurez des barres de signal sans avoir de confort d’usage.