Wi-Fi 802.11ac (Gigabit) : 5 routeurs au banc d’essai

Introduction

Aux débuts du 802.11b (vers 1999), il fallait certes se contenter de 11 Mb/s, mais les utilisateurs n’étaient pas légion. La situation a bien changé depuis : nous avons eu beau évoluer successivement vers le 802.11g et le 802.11n, la bande 2,4 GHz est devenu un gigantesque bazar congestionné où se mêlent portables, enceintes sans fil, périphériques Bluetooth, smartphones, tablettes, boitiers multimédia, TV, consoles et bien d’autres appareils. Tous se battent pour ce qui se résume à trois canaux (en tenant compte du chevauchement) de transmission possibles en 802.11b. Le 802.11g/n compte quatre de ces canaux répartis sur 20 MHz, tandis que le 802.11n n’en propose que deux sur ses 40 MHz.

Précisons que le 802.11a, lequel s’appuyait sur la bande 5 GHz, était de loin celui qui offrait le plus grand nombre de canaux indépendants, 23 pour être précis. Cependant, si le 802.11a permettait d’atteindre un débit maximum théorique de 54 Mb/s comparable à celui du 802.11g, c’est la bande 2,4 GHz qui s’est imposée sur le marché grâce à une meilleure propension à traverser les obstacles sur une longue portée. Un signal en 5 GHz a bien plus de chances de s’éteindre à plus courte distance qu’en 2,4 GHz étant donné que l’oscillation est pratiquement doublée, raison pour laquelle le 802.11b/g a fini par s’établir comme standard de communication sans fil grand public. Le temps que le 802.11n arrive tout en gérant les deux bandes, le Wi-Fi s’est tellement banalisé que nous sommes nombreux à souffrir d’interférences et d’encombrements. Malgré l’emploi de plusieurs technologies pour améliorer les performances, il est évident que la bande 2,4 GHz est devenue surchargée.

Aujourd’hui, le 802.11ac succède au 802.11n. Bien que n’étant pas encore officiel, la standardisation en est à un stade suffisamment avancé pour que les marques commencent à commercialiser leurs produits. Nous en sommes actuellement à la quatrième révision du 802.11ac, sachant que le groupe de travail en charge du 802.11 s’attend à ce que le standard soit définitivement approuvé avant la fin de l’année. D’ici là, de nombreux produits s’appuieront déjà sur cette technologie.

Quantenna a été la première marque à commercialiser un chipset 802.11ac dès novembre 2011. Netgear a répondu en avril 2012 avec le premier routeur grand public compatible, lequel s’appuyait sur des composants Broadcom. D’autres marques ont suivi depuis et l’on s’attend à ce que d’ici fin 2013, tous les nouveaux routeurs milieu et haut de gamme gèrent le 802.11ac.

Dans l’immédiat, le 11ac est nouveau, rare et donc cher. L’investissement peut-il se justifier ? La question est d’autant plus légitime que nous avons déjà vu par le passé des périphériques Wi-Fi mettant en avant un « standard » pré-validation qui nous ont déçus.

Les avancées du 802.11ac

Gigabit sans fil. Voici la première accroche marketing pour le 802.11ac, du fait que les acteurs des technologies sans fil sont censés être capables de rivaliser avec des câbles CAT5e ou CAT6. Pourquoi s’embêter à déployer un réseau filaire avec toutes les contraintes qui découlent du lieu d’installation quand on peut obtenir les mêmes performances en Wi-Fi ? La réponse est évidente… pourvu que les performances promises par le 802.11ac se vérifient.

En Gigabit Ethernet, on peut dépasser les 100 Mo/s de débit avec un câble de 5 mètres comme 15 mètres, étant donné qu’une connexion filaire de ce type est très peu sensible aux interférences. On s’épargne ainsi des grands écarts dus à divers goulets d’étranglement, entre un produit capable d’un maximum théorique d’un Gigabit et un débit réel de 30 Mo/s par exemple. Le Gigabit n’est pas un simple terme marketing, c’est une norme et comme on le verra plus loin, le 802.11ac ne peut y prétendre. Ceci dit, arrive-t-on à de meilleurs résultats qu’avec le 802.11n ? Cela ne fait aucun doute.

Pour comprendre pourquoi le 802.11n fait mieux, il faut connaître les principales avancées qui ont été accomplies par rapport aux précédentes technologies Wi-Fi.

Utilisation exclusive de la bande 5 GHz. Le 802.11n emploie les bandes 2,4 ou 5 GHz, mais on sait que la première des deux est déjà très encombrée. Bien entendu, on parvient tout de même à se connecter, mais cette bande n’est pas fiable, or plus l’on veut transférer de données nécessitant une forte bande passante comme le streaming de vidéos HD, plus la fiabilité rentre en compte. Pour dire les choses simplement, la bande 2,4 GHz est presque épuisée, tout du moins en tenant compte des usages actuels. On peut la contraindre à élever ses performances avec des méthodes de « mauvais voisin », en liant les canaux par exemple, mais les effets indésirables sur les autres utilisateurs de réseaux sans fil sont loin d’être anodins. La bande 5 GHz est quant à elle encore largement sous exploitée, sachant que le comité de l’IEEE (Institut des ingénieurs électriciens et électroniciens) en charge de la gestion des réseaux locaux a même décidé de l’ouvrir pour disposer de ressources à plus long terme.

Une bande passante par canal plus importante. Le standard 802.11n permet de lier deux canaux de 20 MHz pour obtenir un canal joint de 40 MHz. Sur la bande 2,4 GHz, on se retrouve ainsi limités à un choix parmi trois canaux joints. Avec la bande 5 GHz, on dispose de 23 canaux de 20 MHz, lesquels permettent donc d’obtenir onze canaux joints de 40 MHz. Mieux encore, le 802.11ac marque le début des canaux 80 MHz, ce qui se traduit par cinq possibilités supplémentaires. Les spécifications du 802.11ac font même état de canaux joints de 160 MHz, lesquels ne seront donc que deux sur la bande 5 GHz. Il n’est pour l’instant pas question d’émettre un avis sur les canaux 160 MHz : nous attendons pour cela de savoir comment ces canaux extra larges se comporteront dans des zones résidentielles, tout particulièrement en présence d’écrans HD et smartphones.

Plus de MIMO. La technologie MIMO (multiple-in, multiple out) permet de diviser un flux de données en plusieurs sous-flux pouvant ensuite être transférés à des différentes fréquences. Ce cycle de décomposition/recomposition des signaux permet bien souvent d’augmenter les débits, mais la multiplication des sous signaux nécessite un plus grand nombre d’antennes aussi bien en transmission (Tx) qu’en réception (Rx). Les 450 Mb/s mis en avant par les récents produits haut de gamme en 802.11 ne sont atteignables qu’avec une configuration 3×3:3 : trois antennes en transmission et réception, ainsi que trois flux. Le 802.11ac double les possibilités du 802.11n puisqu’il permet d’employer jusqu’à huit sous canaux.

MU-MIMO. Le MIMO Multi-Utilisateurs permet d’exploiter les disponibilités de plusieurs terminaux indépendants pour optimiser les ressources globales : tous les terminaux coopèrent de manière à améliorer les performances de chacun d’entre eux. Ceci contraste avec le MIMO du 802.11n qui ne peut fonctionner qu’avec les différentes antennes d’un unique terminal. Avec le MU-MIMO, les points d’accès 802.11 pourront traiter les signaux MIMO de plusieurs clients en simultané plutôt que de passer rapidement de l’un à l’autre avec le mauvais rendement qui en résulte. La répartition de la bande passante devrait donc être bien plus équitable dans les environnements où les clients sont nombreux.

Beamforming optionnel. Il y a presque trois ans, nous avions publié un article sur le beamforming et notamment les circonstances dans lesquelles cette technologie peut significativement augmenter les débits. A cette époque, il n’existait aucun standard, ce qui nous obligeait donc à faire un choix parmi les rares marques proposant une déclinaison propriétaire de cette technologie.

Configuration du test

Il nous faut préciser d’emblée les contraintes liées aux tests sur des connexions sans fil : l’environnement influe énormément sur les tests de débits en zone résidentielle. Ceci étant dit, à moins d’avoir accès à une pièce hermétique aux ondes radio de niveau industriel ou encore l’isolation propre à l’orbite lunaire, on est obligé de s’appuyer sur un environnement où le trafic et les interférences des ondes radio sont limitées. Ceci dit, il s’agit là d’un choix : on pourrait tout à fait prendre un environnement particulièrement encombré pour réaliser les tests, dans la mesure où ce dernier peut illustrer les conditions d’utilisation réelles et accentue donc les difficultés pour les routeurs. De notre point de vue, les tests en environnement réel sont bons à prendre, tandis que les conditions de tests qui fluctuent aléatoirement sont à fuir. Il nous semble donc qu’il vaut mieux chercher des tendances de fond au travers de différents tests et types de données pour aboutir à des conclusions assez fiables.

Tous les tests ont été réalisés dans une maison de 246 m2 répartis sur deux étages. L’ensemble des tests sur la bande 2,4 GHz ont été effectués sur le canal n°1 40 MHz avec réglages automatiques, sachant que ce dernier affichait le plus faible nombre de points d’accès concurrents par rapport aux canaux n°6 et n°11. Dans la même logique, nous avons utilisé le canal 161 pour les tests sur la bande 5 GHz. Sur ce point comme sur les autres variables propres aux tests Wi-Fi, il y a matière à débat. Nous avons finalement choisi de rester sur les mêmes canaux pour l’ensemble des tests afin de mettre les routeurs sur un pied d’égalité. Il aurait toutefois été possible d’opter pour un canal plus pratiqué, à savoir le n°11 sur la bande 2,4 GHz sachant que des fréquences plus élevées tendent à déboucher sur des débits en hausse malgré les risques de ralentissement dus au trafic environnant. De même, nous aurions pu laisser les routeurs choisir eux-mêmes les canaux pour voir leur capacité à s’adapter aux conditions fluctuantes. Tout ceci pour dire qu’il n’y a pas de bonne ou de mauvaise approche ici : on pourrait même reconduire ces tests avec d’autres variables dans le cadre d’un prochain article.

Deux machines ont été utilisées pour les tests : un PC fixe « serveur » et un notebook « client ». Le serveur est resté en permanence au deuxième étage de la maison, dans le coin bureau. En revanche, le client a été successivement positionné à deux endroits différents : à trois mètres dans l’alignement immédiat du serveur, puis à environ 21 mètres dans le coin opposé à l’étage inférieur. Dans tous les cas de figure, le serveur était connecté au routeur en Ethernet gigabit. Le client était quant à lui relié à un routeur Netgear R6300 en mode bridge pour les tests 2,4 GHz puis à un pont Cisco Linksys WUMC710 (via Ethernet gigabit) pour les tests 5 GHz. L’orientation des routeurs/pont est restée constante du début à la fin.

Trois benchmarks ont été conduits. Nous avons commencé par créer un dossier de 2 Go contenant des centaines de MP3, fichiers exécutables et documents de suite bureautique : ce dernier a été utilisé pour mesurer les débits dans les deux directions. Ensuite, nous avons utilisé le module test réseau dans la suite PassMark PerformanceTest 7 (le passage à la version 8 se fera sous peu). Pour corroborer les mesures réalisées avec PerformanceTest 7 et voir plus en détail les caractéristiques du trafic engendré, nous avons terminé avec Ixia IxChariot. Concrètement, deux scripts intégrés au logiciel ont été utilisés : nous avons transféré 100 enregistrements avec le script débit TCP haute performance et 1000 enregistrements avec le script débit UDP.

Voici dans le détail les deux machines utilisées pour cet article :

AirLive N450R et Asus RT-AC66U

Si les interfaces utilisateur des marques les plus connues sont assez riches, les menus d’AirLive sont assez minimalistes, au point de faire penser à ceux que l’on avait il y a cinq ou six ans de cela sur les routeurs de l’époque. Ils ne sont pas mauvais pour autant : toutes les fonctions essentielles sont là. Comme c’est le cas pour les autres routeurs de cet article, le N450R propose quatre ports Ethernet gigabit ainsi qu’un bouton pour la configuration chiffrée (WPS) d’une connexion avec les clients compatibles. On trouve également deux ports USB ainsi qu’un adaptateur pour réseau 3G.

Asus RT-AC66U

Notre article se focalise sur les composants et les performances, raison pour laquelle nous passons rapidement sur la facilité d’utilisation et les fonctionnalités non liées aux performances. Cependant, il faut souligner à quel point le RT-AC66U est un modèle de convivialité, à commencer par le processus d’installation basé sur navigateur internet. On dispose en outre d’informations détaillées sur les données et les statistiques du réseau, ainsi qu’un menu système qui est probablement plus attractif et le plus intuitif que l’on ait vu jusqu’ici pour un routeur.

Il ne faudrait surtout pas oublier AiCloud, une sorte de Pogoplug intégré au routeur. Comme AirLive, Asus a implémenté deux ports USB 2.0 sur son produit, mais AiCloud fait la différence en termes d’utilisation : grâce au service AiCloud, n’importe quel périphérique de stockage (PC, NAS, USB etc.) connecté au routeur peut envoyer des fichiers en streaming vers un smartphone Android/iOS ou encore un PC (via navigateur internet). Comparé à la même fonctionnalité avec les méthodes DDNS à l’ancienne, AiCloud ne demande pas le moindre effort pour arriver au même résultat.

Belkin AC1200 DB et Buffalo AC1300/N900

Commençons par les mauvaises nouvelles : il nous a fallu une heure au téléphone avec le support technique de Belkin pour finir avec un nouveau routeur, le premier refusant de se connecter à notre client lors des tests à longue portée. Le deuxième modèle reçu souffrant du même problème, nous avons écarté l’hypothèse du manque de chance. Le problème tient au fait que Belkin a positionné son routeur de manière agressive par rapport à la concurrence (l’AC1200 se trouve à partir de 126 euros), sachant qu’il embarque une configuration d’antennes 2×2 particulièrement mal implémentée : c’est comme si on pouvait lire sur le routeur « le marketing a pris le pas sur la conception ». Nous n’aimons pas tacler les produits reçus et dans le cas de l’AC1200, ce n’est même pas la peine : les résultats parlent d’eux-mêmes.

Dans ces conditions, il ne faut pas s’étonner du fait que Belkin préfère parler des bénéfices du 802.11ac en général plutôt que des avantages de son propre produit.

Pour ce qui est du reste, l’AC1200 propose lui aussi quatre ports Ethernet gigabit, des fonctionnalités QoS basiques, un système de contrôle parental, une gestion du WPS par un bouton etc. Il peut également gérer le trafic sur les deux bandes en simultané, tandis que les menus n’ont rien de spécial. Ce n’est pas la peine d’aller plus loin : le représentant que nous avons eu en ligne nous a parlé d’une V2 de ce produit avec une configuration d’antenne 3×3. Chacun jugera s’il est utile d’attendre pour cette future version. En attendant, l’AC1200 2×2 fonctionne à courte portée, mais n’importe quel routeur 802.11n correct fera bien mieux pour un prix nettement inférieur. Bref, c’est un essai raté pour Belkin.

Buffalo AC1300/N900

A l’opposé, le Buffalo AirStation AC1300/N900 (WZR-D1800H, environ 150 euros sachant que les prix sont très disparates d’une enseigne à l’autre) réserve quelques bonnes surprises. S’il est assez massif, son prix modéré est un sérieux argument au vu de ses bonnes performances. L’installation est simple, nous apprécions les accès invité SSID, il peut servir de point d’accès et enfin, la certification DLNA facilite le streaming de médias.

A nos yeux, le talon d’Achille de Buffalo réside dans ses menus, parfois confus, toujours rebutants et souffrants d’une actualisation pas vraiment réactive. Nous apprécions les explications fournies à droite de l’interface, mais globalement, le firmware (v1.89) a besoin d’un changement radical. (Nb : le dernier firmware en date est le 1.91, mais celui-ci est sorti après le renvoi du routeur). C’est en regardant ce que font Asus et Linksys à ce niveau que l’on se rend compte très vite que Buffalo doit faire des progrès. Quoi qu’il en soit, Buffalo a le mérite d’employer lui aussi une configuration d’antennes 3×3:3.

Linksys EA6500/AC1750 et Netgear R6300

Le Cisco Linksys EA6500 (~190 euros) est arrivé chez nous avec le pont WUMC710 802.11ac (~115 euros, vendu séparément). Compte tenu de nos précédents tests avec l’E3000 ainsi que d’autres routeurs Linksys, nous attendions beaucoup de l’EA6500 qui a parfois répondu présent. Une partie des problèmes rencontrés tient à la jeunesse du firmware, or celui-ci a évolué dans le bon sens après la rédaction de cet article.

Au-delà des défauts de jeunesse, il faut reconnaitre que l’EA6500 a de nombreux arguments en sa faveur : double bande en simultané avec configuration d’antennes 3×3:3 pour les deux bandes, deux ports USB pour le partage d’imprimante et stockage amovible, prise en charge du DLNA. En outre, les utilitaires QoS permettent de donner la priorité à certains types de données.

A l’image d’Asus, Cisco a développé une application basée sur navigateur dédiée au contrôle du routeur, ainsi qu’au streaming multi plateforme : Linksys Smart Wi-Fi. On peut ainsi gérer le contrôle parental, les accès invités, QoS et le stockage USB depuis son smartphone ou sa tablette. De plus, il existe déjà une petite dizaine de programmes (certains sont réservés à iOS, d’autres à Android) pour gérer les caméras de surveillance IP, la sécurité du réseau, le streaming de médias etc.

Comme nous l’avons évoqué plus tôt, Cisco suit le chemin tracé par Linksys en matière de menus et d’options : bien que les fonctionnalités soient nombreuses, elles sont proprement arrangées dans une interface utilisateur en onglets aussi élégante qu’intuitive. Encore faut-il utiliser un navigateur compatible : lorsque nous avons essayé avec Chrome, nous n’avons obtenu qu’un bouton « Log in » ainsi que le menu déroulant pour choisir son pays. Quand on sait que Chrome est maintenant le navigateur le plus utilisé de par le monde, la situation est regrettable.

Netgear R6300

Linksys a donc son Smart Wi-Fi, tandis que Netgear a développé Netgear Genie qui est disponible sous Windows, OS X, Android et iOS. Notons que dans ce dernier cas, il est possible d’utiliser n’importe quelle imprimante compatible AirPrint grâce à l’application AirPrint au sein de Netgear Genie.

Etant donné que nous avons reçu deux R6300 et que Netgear met en avant la capacité de son routeur à marcher en mode bridge comme AP, l’un d’entre eux a servi de pont sur la bande 2,4 GHz. Il faut cependant se préparer à chercher comment revenir dans le routeur après être passé d’un mode à l’autre vu qu’il n’est alors plus accessible depuis l’IP par défaut, sachant que Netgear n’a pas fait d’effort pour illustrer le processus. Ceci étant dit, la suite logicielle mérite d’être saluée pour la richesse de ses fonctionnalités avec la vue simple comme l’avancée (par onglets).

Copie dossier de 2 Go

Les premiers relevés de performances révèlent des informations intéressantes. La principale question est : que se passe-t-il avec le routeur Belkin ? Nous avons pensé à un coup de malchance dans un premier temps, mais les tests qui suivent confirment ce triste constat. D’une part l’AC1200 DB est plombé par sa conception autour de deux antennes et d’autre part, il ne parvient même pas à proposer des débits au niveau du 802.11g. Comme évoqué plus tôt, nous avons contacté le support technique de Belkin, essayé tous les réglages possibles mais rien n’y a fait. Belkin doit sortir une version revue de ce routeur que l’on espère pouvoir tester à terme, mais d’ici là… disons que ce relevé illustre parfaitement la nécessité de lire les tests de périphériques WLAN avant achat, ainsi que l’importance pour ces derniers d’embarquer trois antennes. L’AC1200 DB se ferait sans aucun doute corriger par de nombreux routeurs 802.11g de 10 ans d’âge.

Tant que nous sommes sur le sujet des trois antennes, regardons l’AirLive : grâce à la technologie beamforming, le N450R (~115 €) parvient à d’excellents résultats et ce malgré le fait qu’il se contente du 802.11n sur la bande 5 GHz. Il va jusqu’à surpasser le routeur Buffalo, pourtant 802.11ac, dans le sens client à serveur. Globalement, le N450R se traine derrière tous les routeurs 11ac (exception faite de Belkin) mais les écarts ne sont pas énormes. A cet endroit et dans ce cadre d’usage, le N450R se révèle être un très bon rapport performances/prix, si ce n’est pas un modèle de référence pour le 802.11n.

Gardons à l’esprit que nous sommes dans la même pièce que le serveur, les conditions de test sont donc sensées être idéales. Cependant, les débits s’effondrent lorsque l’on passe sur la bande 2,4 GHz en 802.11n. Le débit ascendant (uplink) pour le Netgear R6300 parle de lui-même : 600 % d’écart ! Ce changement radical a de quoi laisser perplexe. Nous avons certes vu entre quatre et sept réseaux en concurrence dans notre espace à un moment donné, mais les signaux étaient assez faibles. De plus, l’AirLive N450R travaille en configuration d’antenne 2×2 sur la bande 2,4 GHz, ce que ne l’empêche pas de devancer tous ses concurrents à l’exception du routeur Asus. C’est à en perdre son latin. Pourquoi les modèles de Linksys et Netgear, lesquels ont bien entendu été vérifiés avant de répéter ce test, affichent-ils des débits aussi faibles ? Quoi qu’il en soit, il faut saluer la conception du RT-AC66U ainsi que l’efficacité du beamforming chez AirLive.

A partir du moment où l’on repasse sur la bande 5 GHz, mais avec une distance d’environ 21 mètres entre serveur et client, les cartes sont redistribuées. Précisons qu’au fil des ans, nous avons vu de nombreux routeurs échouer à cette distance et dans la même maison. Nombreux sont les modèles comme celui de Belkin qui n’ont jamais pu se connecter, d’où le fait que les débits en Mb/s à trois chiffres sur les quatre « vrais » routeurs 802.11ac nous semblent miraculeux. Il faut également tenir compte des proportions dans lesquelles les débits baissent entre les deux positions : nous sommes habitués à voir une chute de 60 à 80 % dans ces conditions or ici, les routeurs 802.11ac ne subissent presque aucune baisse. A vrai dire, on peut même voir que leurs performances sont susceptibles de progresser à cette distance.

Certes, l’AirLive a du mérite à afficher des débits moyens suffisants pour supporter plusieurs flux vidéos HD, mais ses rivaux sont capables d’à peu près trois fois mieux. Ce relevé nous a sidérés, au point de presque nous pousser à recommander le 802.11ac sans réserves.

Les tests à longue distance sur la bande 2,4 GHz ne sont pas surprenants : Asus et AirLive dominent à nouveau, le Belkin AC1200 DB n’arrive toujours pas à se connecter tandis que les trois autres routeurs sont à la traine par rapport au duo de tête. On verra plus loin quelles sont les répercussions de ces petits débits sur l’intégrité d’un streaming. Le résultat n’est pas des plus plaisants…

PerformanceTest 7 à trois mètres

Similaire à IxChariot sur certains points, le test réseau de PerformanceTest 7 permet de vérifier facilement les résultats d’autres benchmarks. Le test TCP dans la même pièce sur la bande 5 GHz nous permet de voir Asus perdre un peu de terrain pour finir derrière AirLive. Buffalo, Linksys et Netgear se tiennent tous trois entre 165 et 180 Mb/s, ce qui correspond en moyenne à ce que l’on avait vu lors des transferts de dossier 2 Go. Le RT-AC66U est à vrai dire le seul routeur à connaitre une variation significative d’un benchmark à l’autre.

En passant à l’UDP, les débits s’envolent soudainement avant de tomber sur un goulet d’étranglement. Notons que le Netgear R6300 est le seul routeur à ne pas dépasser la barre des 600 Mb/s.

Pour vérifier la solidité de notre hypothèse et mieux comprendre l’origine du goulet d’étranglement, nous avons contacté David Wren, créateur de PerformanceTest. D’après lui, le pilote d’un périphérique accepte une quantité de données illimitée avant de rejeter ce qui ne peut être transmis avec la bande passante disponible : en situation réelle, l’UDP n’est pas utilisé pour transmettre autant de données que possible aussi vite que possible. L’UDP est utilisé lorsque les données doivent arriver à temps.

Lorsque l’on passe en TCP sur la bande 2,4 GHz, on voit à nouveau les débits plonger bien en dessous de ce que permet le 802.11ac comme c’était le cas avec les tests de transfert sur un dossier de 2 Go. Asus sort large vainqueur, suivi par Buffalo qui offre un débit 40 % inférieur. Jusqu’ici, les performances de ces routeurs en 802.11n sont décevantes : nous avons vu plusieurs modèles sortis l’année dernière afficher de meilleures performances sur la bande 2,4 GHz pour un prix divisé par deux.

En UDP sur la bande 2,4 GHz, Netgear parvient cette fois à dépasser le seuil de 600 Mb/s. Globalement, les débits sont très légèrement inférieurs à ceux que l’on avait mesurés sur la bande 5 GHz.

PerformanceTest 7 à 21 mètres

Toujours sous PerformanceTest 7, passons maintenant à l’épreuve TCP longue distance. Le routeur Belkin ne parvient pas à se connecter, ce qui est finalement à peine plus mauvais que les débits constatés à 3 mètres du serveur. L’AirLive voit ses performances en prendre un coup, mais il a tout de même le mérite de bien résister avec environ 55 Mb/s. Toutefois, Asus, Buffalo et Netgear font à peu près trois fois mieux, la première des trois marques devançant les deux autres d’une courte tête. Linksys se retrouve au milieu du gué, ce qui est assez surprenant : la comparaison avec les précédents routeurs de la marque nous laisse à penser que le firmware de l’AC1750 est sorti plus tôt qu’il n’aurait dû. Espérons que les mises à jour permettent de rectifier le tir.

Pas grand-chose de neuf en UDP : Netgear passe premier, suggérant au passage une marge de manœuvre d’environ 5 % par rapport aux tests à 3 mètres. Si tel est le cas, les cinq routeurs fonctionnant correctement se tiennent alors dans un mouchoir de poche dans ce test.

En TCP sur la bande 2,4 GHz, il faut préciser que le comportement du routeur Belkin était la norme pour les modèles 802.11n dans ces conditions de test : les cinq autres routeurs sont donc d’autant plus méritants à maintenir la connexion. Linksys semble enfin se réveiller bien que l’Asus RT-AC66U soit encore premier, seul routeur à dépasser le seuil de 100 Mb/s ici.

Tous les résultats en UDP sont au-delà de 600 Mb/s : ce n’est pas ici que l’on apprend grand-chose.

PerformanceTest 7 : débits dans le temps

PerformanceTest 7 a de nombreuses qualités, notamment la richesse des graphiques qu’il permet de produire.

Après avoir vu les résultats bruts sur les deux précédentes pages, il nous semble important d’observer l’évolution des débits dans le temps. Nous ne faisons cependant pas figurer tous les résultats pour éviter d’être répétitifs : seuls ceux qui nous apportent un nouvel éclairage sont mis en avant.

Dans un premier temps, voyons comment l’AirLive réagit avec du trafic TCP sur la bande 2,4 GHz lorsqu’on l’éloigne du serveur : idéalement, c’est une ligne droite que l’on voudrait voir ici, signe que le débit ne souffre pas d’interférences et que le trafic n’est pas perturbé. Malheureusement, plus la distance et les obstacles augmentent, plus l’on risque de voir des chutes sur les graphiques.

L’AirLive affiche ici un comportement plus que respectable grâce au beamforming : on voit sur le deuxième graphique (test à longue distance) que les chutes de débit sont minimes.

Lorsque l’on passe sur la bande 5 GHz pour les mêmes tests TCP, on constate un résultat radicalement différent qui nous a quelque peu surpris : en effet, les tests à courte portée montrent un débit dont la stabilité est quasi parfaite, jusqu’à ce qu’il décolle brusquement au bout de 45 secondes. On pourrait donc croire que ce changement est dû à l’extinction d’un appareil qui créait des interférences. Bien que l’ensemble des tests aient été réalisés dans des conditions aussi constantes que possibles, nous avons vu ce genre de « décollage » se produire à plusieurs reprises sur différents modèles.

Le test à longue portée est particulièrement intéressant : ce qui avait l’air d’un débit correct de 57,6 Mb/s sur notre histogramme ressemble plutôt à un désastre ici, puisque l’on va de 80 Mb/s en pointe jusqu’à un débit nul lors d’une chute. Un coup d’œil rapide au débit moyen pourrait laisser penser que ce routeur peut gérer le streaming de flux vidéo HD à longue distance alors qu’il faut absolument observer les chutes de débit pour en avoir le cœur net. Si un flux nécessite par exemple 10 à 20 Mb/s pour être correctement restitué, alors ce routeur n’est tout simplement pas adapté dans ces conditions de test.

Histoire que l’on ne nous accuse pas d’être obsédés par AirLive, voyons maintenant quatre cas de figure en TCP avec le routeur d’Asus. En 802.11ac avec 3 mètres de distance, on constate une brève chute au démarrage le temps que la connexion se stabilise suivie d’une longue période aux alentours de 90 Mb/s et enfin, une envolée au-delà de 140 Mb/s sur le dernier tiers du test. Lorsque l’on passe en 802.11n, toute impression de stabilité disparait : on constate des variations de 100 %, allant de 70 à 140 Mb/s. D’un point de vue applicatif, ceci ne posera pas de problème, mais on voit tout de même à quel point le débit en 802.11n peut varier sur un excellent routeur.

En revenant sur notre test en 802.11ac à longue distance, on observe à nouveau un décollage avant que le débit ne montre une stabilisation impressionnante aux alentours de 145 Mb/s. Ce niveau de performance compte tenu des conditions de tests est tout bonnement incroyable. En 802.11n, on retrouve ce décollage mais il est un peu plus tardif et le débit est bien plus irrégulier qu’en 802.11ac sur la période qui suit. Notons que l’on ne constate pas de chutes drastiques chez Asus : une fois que le RT-AC66U passe sa phase de décollage, il est particulièrement doué pour respecter un seuil de performance.

Pour finir, observons les quatre autres routeurs dans des conditions idéales en TCP. Sans même prendre la peine de regarder l’axe des ordonnées, on sait que Belkin est hors course. Buffalo affiche le débit le plus stable, mais Netgear fait un concurrent particulièrement intéressant : son routeur connait une brève période de chauffe après laquelle le débit se stabilise au-delà de ce qu’affiche le modèle de Buffalo. Si la régularité n’est pas le premier mot qui vient pour qualifier les performances de Linksys, il faut toutefois regarder de près l’axe des ordonnées : la barre des 300 Mb/s est dépassée pendant environ dix secondes en TCP !

L’occasionnel phénomène de performances en plateaux reste un mystère. Etant donné que l’on constate toujours une progression des débits, nous rallongerons probablement la durée des tests pour les prochains articles (une  demi-heure voir plus) afin de voir si le phénomène se répète. Le fait est qu’il se produit à longue comme à courte portée et l’on peut donc exclure tout effet local, de même qu’un lien avec les associations de routeurs/pont. Peut-être que le problème tient à la pile TCP/IP, mais il faudrait alors des recherches approfondies. Bref, c’est un point sur lequel nous reviendrons.

IxChariot, 3 mètres, 5 GHz

IxChariot est le dernier des trois benchmarks, sachant qu’il s’agit probablement du plus utilisé et du plus fiable pour les réseaux sans fil.

Sur du trafic TCP en 802.11ac à trois mètres de distance, le routeur de Belkin est le seul à afficher des performances exécrables. Même le Linksys, pourtant avant dernier, parvient à une moyenne de 160 Mb/s assez incroyable compte tenu du protocole employé. Notons en parallèle qu’AirLive continue d’impressionner avec une moyenne de 189 Mb/s qui s’explique par l’implémentation du beamforming. Le simple fait d’imaginer la deuxième génération de routeurs 802.11ac en 2013 ou 2014 avec beamforming laisse tout simplement rêveur !

S’agissant d’Asus, Buffalo et Netgear, il faut prendre du recul avec les débits maximum. Voici par exemple le débit du RT-AC66U en détail :

Là encore, on constate un phénomène de plateau. Si le routeur d’Asus était capable de fournir 320 Mb/s de manière constante, nous en ferions l’objet d’un culte. Cependant, d’ici à ce que l’on puisse expliquer ce phénomène, notre avis restera plus modéré.

La situation est très semblable pour Netgear. Bien que l’amplitude pics/creux soit similaire à ce que l’on voit chez Asus, le plateau se situe à un niveau légèrement plus élevé mais il se manifeste plus tardivement, ce qui tire le débit moyen vers le bas.

Nous n’avons pas décomposé les temps de réponse individuellement vu qu’ils constituent le miroir inverse des graphiques de débit. Prenons par exemple le cas de Linksys ci-dessus : on pourrait considérer que le temps de réponse moyen est d’une demie seconde, mais les variations sont considérables au fil du test.

Passons maintenant au trafic UDP, toujours à trois mètres de distance. Les résultats obtenus sous PerformanceTest 7 nous avaient interpellés et c’est encore le cas ici, bien que le niveau de performance n’ait plus rien à voir : le script UDP d’IxChariot limite clairement la bande passante, à tel point que l’on se retrouve avec des débits UDP inférieurs aux débits TCP, ce qui ne se produit presque jamais.

Le débit UDP est donc quasiment diminué de moitié par rapport à ce que l’on avait constaté en TCP. Quelle que soit la manière dont IxChariot bride ou libère le flux de données au travers de ses scripts, nous avons toutefois un classement fiable de tous les routeurs vu qu’ils sont tous soumis au même protocole de test. C’est précisément avec ce protocole que l’on voit les quatre routeurs 802.11ac se tenir dans un mouchoir de poche.

Les plateaux que nous avions constatés en TCP ne se manifestent pas ici, mais on voit par contre des différences saisissantes dans les caractéristiques des débits. Prenons par exemple ceux de Buffalo et Linksys : bien que les moyennes soient très proches, il est évident que les caractéristiques sont différentes.

S’il fallait préférer un graphique à l’autre, nous pencherions pour Linksys : alors que Buffalo semble plafonner aux alentours de 118 Mb/s, Linksys ne descend que très rarement en dessous de 112 Mb/s. Lorsqu’il s’agit de maintenir la qualité de service d’un flux de données, le deuxième graphique est clairement le meilleur des deux.

IxChariot (suite)

Toujours à trois mètres de distance mais cette fois en 802.11n sur la bande 2,4 GHz, on distingue encore plus de résultats curieux. Pour une fois Belkin n’affiche pas le pire débit minimal. Tandis qu’AirLive, Asus et Buffalo parviennent à ne jamais descendre sous le seuil de 50 Mb/s, Linksys et Netgear plongent tous deux à environ 5 Mb/s : même Belkin ne descend pas aussi bas. Certes, la moyenne de ce dernier reste la plus mauvaise, mais on essaie de ne pas tirer sur l’ambulance.

Etant donné que nous sommes en 802.11n, on devrait voir des technologies aussi maitrisées que poussées chez tous les concurrents. Il est donc intéressant de voir AirLive surpasser une marque respectée comme Buffalo, sans même parler de la claque infligée à Linksys et Netgear. Seul Asus parvient à maintenir le moins cher des six routeurs à distance (et de loin).

Le graphique en UDP permet de voir les débits évoluer en cohérence avec ceux relevés en TCP. Cependant, AirLive et Asus souffrent un peu, tandis que Buffalo, Linksys et Netgear affichent une progression. Vu que Linksys affiche un énorme écart entre débit moyen et maximum, regardons de plus près ce qu’il en est :

Plutôt révélateur, non ? Le pic le plus élevé de graphique est presque cinq fois supérieur aux performances moyennes que l’on perçoit clairement à l’œil nu. De même, les nombreuses chutes en-dessous de 20 Mb/s nous interpellent, d’autant plus que le client est à trois mètres du serveur. Il ne nous reste plus qu’à reconnaitre que notre environnement de test souffre d’interférences assez importantes en plus d’être imprévisible, mais ces conditions de tests sont assez révélatrices de ce que l’on peut constater dans un environnement urbain. C’est donc ce cas de figure auquel les routeurs doivent faire face au quotidien, et le fait de voir Linksys et Netgear à la peine n’a rien de rassurant.

Passons maintenant aux tests à longue distance en 802.11ac avec du trafic TCP. Belkin peine encore à établir une connexion, tandis qu’AirLive parvient enfin à améliorer sa situation avec ces conditions de test. Voici ce que l’on peut observer dans le pire des cas de figure :

L’aspect positif, c’est qu’Airlive a pu transmettre les 100 points de mesure sous IxChariot. La mauvaise nouvelle, c’est que la plupart de ces points de mesure sont arrivés en deux salves, comme des coups d’éclair dans la nuit, sachant que le débit était quasiment nul le reste du temps. Au-delà du cas d’AirLive, nous sommes impressionnés par les débits TCP des quatre autres routeurs bien que Linksys soit significativement derrière le trio de tête. Les quelques 180 Mb/s relevés pour Asus, Buffalo et Netgear sont parfaitement  cohérents par rapport aux 240 Mb/s pour ces trois même routeurs à trois mètres de distance : à vrai dire, une simple baisse de 25 % dans des conditions aussi difficiles relève de l’exploit.

Le trafic UDP à longue portée en 802.11ac est bien plus lent, mais reste tout à fait utilisable et fiable dans la plupart des cas. Netgear parvient non seulement à des performances stables, mais aussi au meilleur débit minimum. Asus affiche le meilleur débit moyen, mais regardons plus en détail :

Pour un test à longue distance à travers des murs et un étage, les performances sont d’une stabilité exceptionnelle. On ne constate qu’un seul raté manifeste, lequel est probablement dû à une brève interférence après laquelle le routeur a amplifié son signal en guise de réponse. Lorsque les conditions ambiantes sont redevenues favorables, le routeur a ramené son signal à un niveau normal. Il s’agit là d’une déduction, mais quoi qu’il en soit, ce graphique prouve la capacité d’Asus à stabiliser un signal 802.11ac en répondant très rapidement à des conditions défavorables.

IxChariot, 21 mètres, 2,4 GHz

Les tests à longue distance sur la bande 2,4 GHz sont rapidement menés au motif que les résultats constituent pour l’essentiel une répétition ce que ce l’on a pu observer jusqu’ici.

Une fois encore, AirLive et Asus montrent leur qualité en TCP au travers des débits minimum. Il faut souligner le faible delta entre débits minimum et maximum chez AirLive, ce qui est bon à prendre. Asus sort largement vainqueur ici, suivi de loin par Linksys.

Le test en UDP nous fait tirer les mêmes conclusions : le routeur d’Asus est le seul en lequel nous aurions confiance pour un flux vidéo HD en streaming, même si celui de Buffalo pourrait convenir à la rigueur.

Les caractéristiques des débits entre deux protocoles peuvent énormément différer : 1000 relevés en UDP s’opposent à 100 en TCP, ce qui permet de bien prendre la mesure de la bande passante « normale » en UDP. A l’opposé, le TCP semble bien plus sinueux et variable.

IxChariot propose une fonctionnalité particulièrement intéressante : le nombre de bytes perdus au cours d’une communication UDP est systématiquement rapporté. Ce n’est pas un point qui transparait en général des débits, or il peut être inutile d’atteindre 200 Mb/s si la moitié des données se perdent en route. Pour cette raison, nous avons pris quelques tests à longue distance pour voir dans quelles situations le phénomène se produit.

Belkin affiche un taux de perte de 100 % parce que le routeur est incapable de se connecter à cette distance. Bien que ce ne soit pas vraiment le cas vu qu’il n’y a aucune transmission, il nous a semblé important de faire apparaitre le pire des cas de figure.

La différence entre 5 et 2,4 GHz est très intéressante : on peut voir que malgré le beamforming, l’AirLive souffre de l’absence de compatibilité 802.11ac. De leur côté, Buffalo et Linksys n’affichent pas la moindre perte en 802.11ac, ce qui est phénoménal.

Notons que la situation s’inverse sur la bande 2,4 GHz : Buffalo et Netgear perdent la moitié des paquets, suivis par Linksys qui affiche un taux d’environ 40 % de déchet. Seul Asus rend une copie quasi parfaite, très proche de ce que l’on avait constaté sur la bande 5 GHz : il s’agit d’un point très important dès lors que l’on compte utiliser un routeur sur les deux bandes.

Le 802.11ac constitue un progrès non négligeable

Mieux vaut ne pas s’étendre sur le cas de Belkin. Peut-être qu’une mise à jour de firmware permettra à l’AC1200 de sortir du gouffre, mais on ne l’attendra pas.

En choisissant certains tests plutôt que d’autres, on peut arriver à faire un choix entre les modèles de Buffalo, Linksys et Netgear mais à nos yeux, aucun des trois ne surpasse globalement les deux autres. En revanche, Linksys et Netgear ont clairement l’avantage au niveau de l’interface utilisateur, de même que nous apprécions tout particulièrement la richesse de la plateforme applicative Smart Wi-Fi propre à Linksys.

Pour peu que l’on ait un budget assez serré et que l’on ne soit pas prêt à ajouter des clients prenant en charge le 802.11ac, le routeur d’AirLive reste un choix attractif, aussi surprenant que cela puisse paraitre. Ce dernier ne propose pas de fonctionnalités qui en mettent plein la vue, mais il se positionne comme l’un des meilleurs routeurs milieu de gamme que l’on ait vu jusqu’ici. Le problème tient surtout à sa disponibilité en France, à laquelle on peut remédier en allant faire un tour sur les boutiques allemandes.

Enfin, le RT-AC66U remporte ce comparatif et de loin : Asus a tout simplement surpassé la concurrence aussi bien en termes de conception que de fonctionnalités. Le mérite est d’autant plus grand qu’il s’agit d’un routeur 802.11ac première génération dont le prix est tout à fait acceptable par rapport à ceux des modèles qui s’en approchent sur le plan des performances. Pour ces raisons, nous lui attribuons notre distinction la plus élevée.

Prenons un peu de recul : globalement, le 802.11ac vaut-il déjà la peine d’investir ? La réponse est oui, même s’il est évident que de nombreux fabricants ont encore du pain sur la planche. De notre côté, nous reviendrons sur l’influence du canal choisi sur les performances, la portée maximale du signal en 802.11ac ainsi que d’autres variables que nous avons délibérément essayé d’isoler. Rajoutons à cela les problèmes de débits maximum étant donné que certains résultats laissent à penser que nous sommes parvenus aux limites des périphériques de stockage sur les configurations de test. Dans l’immédiat, nous estimons avoir suffisamment d’informations pour croire que le Wi-Fi 5G est prêt à être déployé.

Au chapitre des regrets, on aurait apprécié relever des débits au-delà de 300 (ou au moins 200) Mb/s, ce qui n’a pas été le cas. Peut-être faudra-t-il passer par le beamforming, des antennes supplémentaires ou encore d’autres améliorations pour y arriver dans le courant de l’année. Ceci dit, on peut se contenter d’environ 150 Mb/s dans la même pièce que le routeur à condition que le débit reste compris entre 100 et 150 Mb/s lorsque l’on passe au travers de plusieurs obstacles à longue distance. C’est précisément ce constat qui nous a sidéré : lorsqu’il est bien maîtrisé, le 802.11ac permet de doubler les débits atteignables avec le 802.11n. A lui seul, cet argument nous fait dire que l’on peut passer au 802.11ac dès maintenant.