Comment profiter du streaming sans fil grâce au WiFi

Le WiFi désigne un réseau local sans fil à haut débit destiné à relier entre eux et à Internet différents équipements informatiques et appareils connectés, dans un cadre domestique ou professionnel. Il est également appelé WLAN pour Wireless Local Area Network (réseau local sans fil) dans les pays anglophones.

Le WiFi sert notamment à relier au réseau local domestique et à Internet les ordinateurs du foyer ainsi que les TV UHD 4K connectées et certains vidéoprojecteurs ou vidéoprojecteurs UHD 4K connectés, les amplis connectés, les lecteurs réseau audio et les lecteurs réseau AV, les enceintes avec assistant vocal, les enceintes multiroom, les enceintes connectées et les enceintes connectées hi-fi mais aussi les multiples objets connectés de la maison comme les modules domotiques, les ampoules et les éclairages connectés, les caméras de surveillance et les différents capteurs utilisés pour sécuriser sa maison.

WiFi : dites adieu aux câbles !

L’intérêt majeur de la liaison WiFi, c’est de pouvoir accéder au réseau local et à Internet sans fil. Cela permet ainsi de connecter un appareil sédentaire (TV UHD 4K, lecteur réseau audio ou lecteur réseau AV, enceinte connectée…) dans n’importe quelle pièce de la maison sans avoir à tirer de câble réseau. Le WiFi permet également de conserver une totale mobilité avec son baladeur audiophile ou son ordinateur portable à l’intérieur du domicile pour écouter sa musique ou regarder ses séries préférées sur Netflix ou Prime Video.

WiFi : définition et fonctionnement

Les normes IEEE 802.11 qui définissent ce protocole de transmission sans fil sont nées en 1997 et ont connu de multiples évolutions depuis. Quant au terme WiFi, il s’agit en fait de la marque déposée par la Wi-Fi Alliance pour certifier les appareils compatibles avec cette norme de diffusion. Plus simple à utiliser et à retenir, le terme Wi-Fi est rapidement passé dans le langage courant pour désigner tout réseau sans fil répondant aux normes IEEE 802.11. Sur les notices de certains appareils, on trouve également le terme WLAN (Wireless Local Area Network).

La liaison entre les différents appareils exploitant le protocole WiFi se fait par ondes radio sur des plages de fréquences bien définies. 

WiFi : les normes

La norme IEEE 802.11 initiale publiée en 1997 offrait des débits de 1 ou 2 Mbit/s. Plusieurs révisions ont été apportées à cette norme afin d’améliorer le débit de données et/ou de spécifier des fonctions de sécurité ou d’interopérabilité. Chacune de ces révisions est identifiable par une lettre ajoutée à la fin de la norme 802.11 (802.11a, 802.11b, 802.11c…). Depuis 2019, le Wi-Fi Alliance a simplifié cette nomenclature pour rendre les différentes normes plus compréhensibles par le grand public. On parle désormais de WiFi 1, WiFi 2… jusqu’au Wi-Fi 6.

Les principales normes WiFi sont les suivantes :

WiFi : comment connecter un périphérique ?

Il existe deux manières de connecter un appareil à un réseau WiFi.

Connexion avec mot de passe

Il suffit de se rendre dans le menu “réseau” de l’appareil à connecter, d’activer la fonction WiFi si elle ne l’est pas déjà et de sélectionner le réseau local généré par la box Internet. Le nom de ce réseau (on dit le SSID pour “Service Set Identifier”) figure généralement sur une étiquette collée sur la box Internet. Une fois qu’on a sélectionné le bon réseau (il peut y en avoir plusieurs dans le voisinage), il suffit de saisir dans le champ dédié le mot de passe permettant d’y accéder.

Connexion WPS

Certains appareils sont également compatibles avec la fonction WPS (WiFi Protected Setup). Celle-ci permet d’établir rapidement et facilement une connexion sécurisée cryptée (WPA) entre le routeur et un périphérique Wi-Fi compatible, qu’il s’agisse d’un lecteur Blu-ray, d’une TV UHD 4K ou d’une caméra de vidéosurveillance. En pratique, il faut se rendre dans le menu réseau, sous section WiFi, de l’appareil à connecter pour sélectionner le mode de connexion WPS. Dans les deux minutes qui suivent, il faut presser le bouton WPS sur la box Internet du domicile. Le périphérique recherche alors le réseau WiFi domestique et s’y connecte automatiquement. 

NB : ce mode de connexion est un peu plus long que celui avec mot de passe et n’est pas pris en charge par tous les appareils. 

Re-connexion automatique

Lorsqu’un appareil a été connecté au réseau local en WiFi une première fois, il garde généralement en mémoire le mot de passe qui lui est associé. Cette fonction lui permet de se connecter automatiquement à la box Internet de la maison ou au routeur WiFi à chaque nouvelle mise en marche.

WiFi : lecture audio

Une fois la connexion au réseau local et à Internet en WiFi établie, une multitude d’options de lecture audio s’offre à un ampli connecté, à un lecteur réseau audio ou même à un baladeur audiophile. 

Il est ainsi possible d’accéder aux fichiers audio numériques stockés sur un NAS (appelé aussi disque dur réseau) ou sur un ordinateur du même réseau. L’accès direct aux services de streaming comme Deezer, Spotify, Qobuz, Tidal et bien d’autres encore ainsi qu’à de multiples stations de radio Internet est également envisageable.

Le débit offert par la liaison WiFi, même avec une box ou un routeur d’ancienne génération, autorise la lecture des musiques en haute résolution. Il peut s’agir de fichiers locaux partagés au format FLAC, ALAC, WAV, AIFF ou encore DSD mais aussi de titres lus depuis un service de streaming au format FLAC (Qobuz, Deezer HiFi) ou MQA (Tidal).

WiFi : lecture vidéo

La lecture sans fil de contenus vidéo sur une TV 4K UHD connectée en WiFi est aujourd’hui parfaitement envisageable. On peut ainsi profiter des services de streaming comme Netflix ou Prime Video ou bien lire des fichiers HD ou 4K stockés sur un NAS et partagés sur le réseau. 

Plusieurs conditions doivent cependant être réunies pour que l’expérience utilisateur soit satisfaisante. Ainsi, la box Internet ou le routeur WiFi domestique ne doivent pas être trop anciens. En effet, le matériel réseau d’ancienne génération n'est pas adapté pour répondre aux usages actuels et gérer simultanément de multiples et importants flux de données. 

Si votre box Internet ou votre routeur WiFi n’offre qu’un faible débit et ne gère pas efficacement les connexions multiples, des goulots d'étranglement vont apparaître dans votre réseau domestique. Le streaming vidéo est le premier domaine d’application qui en fera les frais.

Quel débit pour la lecture vidéo ?

Pour diffuser du contenu vidéo 4K à partir de Netflix ou Prime Video, il faut disposer d’un débit d'au moins 25 Mbps. La diffusion de vidéos HD 1080p nécessite moins de débit mais il faut une vitesse de connexion d’au moins 10 Mbps pour obtenir des performances fluides. Si votre débit est plus faible, ces services de streaming sont en mesure d’adapter la qualité vidéo à la baisse pour maintenir la fluidité de la diffusion.

La diffusion de films et séries TV HD 1080p et 4K stockés sur un serveur réseau local (NAS) peut se révéler plus gourmande en bande passante et exiger un débit supérieur à 30 Mbps en fonction de la qualité du fichier et du codec utilisé. Il faut alors une liaison WiFi robuste et un débit important pour espérer en profiter sans ralentissement ou gel d’image. 

En théorie, un routeur ou une box d’ancienne génération offrant une liaison WiFi à la norme 802.11g ou 802.11n peut sembler suffisant. Cela pourrait éventuellement être le cas si vous vivez seul et si vous n’avez qu’un ou deux appareils connectés simultanément à votre réseau local en WiFi... 

File d’attente et technologie MU-MIMO

Il faut en effet prendre en compte le nombre d’appareils connectés sans fil simultanément au réseau puisque la bande passante WiFi doit être partagée entre eux. 

Les box Internet et les routeurs WiFi les plus anciens (jusqu’à la norme 802.11g - WiFi 4) ne peuvent communiquer sans fil qu’avec un seul appareil à la fois. Chaque appareil connecté au WiFi est ainsi placé dans une file d’attente et le transfert des données est effectué alternativement avec chacun d’entre-eux, ce qui affecte la vitesse de connexion. Le débit est de plus ralenti dès qu'un nouvel appareil est connecté au réseau Wi-Fi.

Si plusieurs appareils et plusieurs utilisateurs doivent être connectés simultanément au WiFi, une box Internet ou un routeur sans fil à la norme 802.11ac (WiFi 5) ou supérieure avec technologie MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output) est indispensable. D’une part son débit maximal est plus élevé, d’autre part la prise en charge du MU-MIMO lui permet de communiquer sans fil simultanément avec plusieurs appareils (jusqu’à trois flux de données simultanés avec le Netgear XR700-100EUS, par exemple). Le temps d’attente est ainsi considérablement réduit et les performances du réseau sans fil sont bien meilleures, même lorsque plusieurs appareils sont connectés simultanément.

Fréquences 2,4 et 5 GHz

Avec la norme WiFi 802.11n est apparue la notion de réseau sans fil double bande. Les box Internet et les routeurs WiFi répondant à cette norme sont en effet capables de créer un réseau exploitant simultanément deux bandes de fréquences : 2,4 GHz et 5 GHz. 

Quel est l’intérêt d’utiliser deux bandes de fréquences ?

Cela permet d’abord de continuer à utiliser d’ancien appareils uniquement compatibles avec la bande 2,4 GHz. 
De plus, cela permet aux appareils récents, souvent compatibles avec les deux bandes de fréquences, d’exploiter la bande des 5 GHz afin de profiter d’une connexion WiFi plus rapide. Il est ainsi possible de faire cohabiter sur le même réseau WiFi des appareils anciens plus lents et des appareils récents plus rapides sans que les seconds soient pénalisés par la lenteur des premiers. 
Enfin, la bande des 2,4 GHz est fréquemment soumise à des interférences générées par les appareils qui fonctionnent également sur cette plage de fréquences. C’est le cas notamment des babyphones, des appareils Bluetooth et de la majorité des caméras sans fil. Les fours à micro-ondes émettent également des ondes sur la bande de fréquences 2,4 GHz lorsqu’ils sont en fonctionnement, générant d’importantes perturbations sur les liaisons WiFi. Cette plage de fréquences très chargée n’est donc pas idéale pour diffuser sans fil de la musique et des films.

On réservera donc la bande des 2,4 GHz aux ordinateurs pour la navigation sur Internet, aux objets connectés ainsi qu'à l'éclairage connecté et d’une manière générale à tous les dispositifs qui ne nécessitent pas une vitesse de connexion élevée.

On privilégiera la plage de fréquences 5 GHz pour les TV 4K Ultra HD connectées et les lecteurs réseau AV comme les Google Chromecast Vidéo, Google Chromecast Ultra avec Google TV, Apple TV 4K et Xiaomi Mi TV Box S 4K.

Comment améliorer la couverture et le débit WiFi ?

Il existe plusieurs pistes à explorer pour améliorer la qualité d’une connexion WiFi, dont certaines ne nécessitent aucun investissement particulier.

Optimiser le placement de la box Internet ou du routeur WiFi

Box Internet et routeurs Wi-Fi utilisent des ondes radio pour déployer une connexion réseau sans fil, ces ondes formant tout autour d’eux une sorte de “bulle”. Plus on s’éloigne du routeur, plus le signal est atténué. Par ailleurs, ces ondes radio sont altérées et freinées dans leur déploiement par certains obstacles, notamment les murs épais en matériaux pleins (béton, brique), mais aussi les parois métalliques d’un réfrigérateur ou encore l’eau contenue dans un aquarium. 

La première optimisation du réseau WiFi consiste donc à trouver le meilleur emplacement possible pour la box Internet ou le routeur WiFi afin que la “bulle” d’ondes WiFi couvre la plus grande surface possible. L’emplacement idéal est généralement le centre du logement. Si votre routeur WiFi se trouve à une extrémité de votre domicile, la TV 4K située dans la chambre à l’autre extrémité risque d’être pénalisée par une connexion WiFi déplorable, voire inexistante. 

Il existe plusieurs outils logiciels sur ordinateur et sur smartphone permettant d'analyser la puissance des réseaux WiFi disponibles à proximité. Le logiciel WiFi Analyser permet ainsi de visualiser sous forme graphique la puissance d'un réseau WiFi. Pratique pour chercher le meilleur emplacement pour la box Internet ou le routeur WiFi.

Ne pas (trop) cacher ses appareils

De la même manière qu’il faut prêter attention au placement de la box Internet, il est primordial de choisir correctement l’emplacement de l’appareil à connecter au réseau WiFi. Plus il sera éloigné du routeur WiFi, plus le signal WiFi reçu sera faible et la lecture audio ou vidéo susceptible d’être perturbée. Si votre lecteur réseau AV ou votre lecteur réseau audio est camouflé dans un meuble TV-Vidéo ou dans un meuble hi-fi fermé, il y a fort à parier que la réception du signal WiFi ne sera pas non plus optimale. 

Optimiser l’occupation des plages de fréquences

Comme nous l’avons vu plus haut, depuis la norme WiFi 802.11n le réseau WiFi peut être constitué de deux plages de fréquences distinctes (2,4 et 5 GHz). En forçant la connexion des appareils qui ne nécessitent pas une grande vitesse de connexion sur la bande 2,4 GHz, on peut libérer de la bande passante sur la plage de fréquence 5 GHz qui offre un meilleur débit. On veillera ainsi à connecter prioritairement la TV 4K UHD ainsi que le lecteur réseau AV sur la bande des 5 GHz.
Attention cependant : la bande des 5 GHz offre un meilleur débit mais sa portée est plus courte et elle est plus sensible aux obstacles. À partir d'une certaine distance, la bande de fréquences 2,4 GHz peut donc se révéler plus efficace.

Changer de canal

Sur une même plage de fréquences WiFi, plusieurs canaux de diffusion sont disponibles. Si votre habitation est très isolée, il est très improbable que vous ayez à souffrir d’un quelconque encombrement sur l’un de ces canaux. Mais si vous habitez en appartement ou dans un lotissement, cela peut être le cas. 

Que se passe-t-il si plusieurs box Internet diffusent leur signal WiFi sur le même canal ou sur des canaux très proches ? Le réseau est saturé, les signaux ont plus de mal à passer et la connexion est moins bonne. Si vous n’avez pas la chance de posséder un routeur WiFi ou une box Internet de dernière génération capable de gérer l'attribution des canaux de manière dynamique, il faudra intervenir manuellement. Généralement, l’interface de gestion du routeur ou de la box permet de visualiser sur un graphique l’occupation des différents canaux d’une fréquence par les réseaux WiFi environnants. En sélectionnant le ou les canaux les moins utilisés, on optimise alors la portée et la robustesse de son réseau WiFi.

Utiliser des répéteurs WiFi

S’il vous est impossible de placer la box Internet ou le routeur WiFi au centre de votre domicile, vous pouvez recourir à un ou plusieurs répéteurs WiFi pour étendre la portée de votre réseau.

Le signal WiFi d'une box Internet rayonne à 360° autour d’elle avec une portée théorique d'une trentaine de mètres environ en intérieur. Cependant les cloisons, le mobilier ou encore l'électroménager sont autant d'obstacles et de sources d'interférences qui affectent la liaison WiFi. 

Judicieusement placé dans les limites intérieures de la zone de couverture WiFi de la box Internet, le répéteur WiFi capte le signal de celle-ci et déploie une nouvelle zone de couverture qui rayonne tout autour de lui. Cette extension du réseau WiFi principal est transparente pour tous les appareils qui s'y connectent automatiquement avec la même clé réseau que celle du réseau principal.

Simple et rapide à mettre en oeuvre, cette solution requiert de choisir un répéteur WiFi en adéquation avec les normes WiFi de la box Internet. Un répéteur WiFi plus "rapide" n'améliorera pas la connectivité (il fonctionnera au débit maximal de la box) mais un répéteur plus "lent" limitera les performances de la liaison WiFi dans sa zone de couverture.

Utiliser le CPL (Courant Porteur en Ligne)

La technologie CPL exploite le réseau de câbles électriques du domicile pour étendre le réseau local et accéder facilement à Internet depuis n'importe quelle pièce de son habitation. Le CPL peut être utilisé comme une alternative ou un complément au réseau sans fil WiFi.

Très simple à exploiter (pas de mot de passe requis pour se connecter), le CPL est aussi mieux sécurisé puisque les données ne sortent pas du réseau électrique de l'habitation, alors que les ondes WiFi traversent les murs et peuvent porter jusque chez les voisins. Cette technologie impose cependant une liaison câblée entre le boîtier CPL et l'appareil à connecter, sauf avec certains boîtiers CPL qui font également office de répéteur WiFi.

En pratique, un premier boîtier CPL relié par câble réseau à la box Internet est branché sur une prise de courant. Il communique au travers du réseau de câbles électriques du domicile avec un ou plusieurs boîtiers CPL branchés sur différentes prises électriques. Ces boîtiers sont reliés à un ordinateur, à une TV UHD 4K ou encore à un lecteur réseau AV avec un câble réseau. Il faut au minimum deux boîtiers CPL pour créer un réseau CPL, auquel on peut ensuite ajouter autant de boîtiers que nécessaire.

Pour diffuser de la musique et des vidéos mais aussi pour jouer en réseau dans des conditions acceptables, un débit de 500 Mbps ou plus est nécessaire. Les adaptateurs CPL offrant un débit théorique de 1000 et 2000 Mbps sont les plus adaptés pour garantir une lecture fluide des vidéos HD et 4K.

La technologie CPL peut être utilisée comme une alternative ou un complément au réseau sans fil WiFi. 

Routeur WiFi : la solution idéale ?

Confier le réseau WiFi à un routeur sans fil de nouvelle génération plutôt qu’à la box de votre fournisseur d’accès Internet peut être une solution idéale pour établir un réseau Wi-Fi hautes performances et bénéficier d'une connexion réseau et Internet ultra-rapide. 

Cette solution est particulièrement recommandée si vous souhaitez profiter du streaming en Ultra Haute Définition sur une TV 4K HDR, jouer aux jeux vidéo en réseau et même réaliser des vidéoconférences UHD 4K/8K avec la meilleure qualité possible. 

L’idéal est de se tourner vers un routeur WiFi aux normes 802.11ac ou 802.11ax exploitant la technologie Beamforming et offrant des fonctions avancées de QoS. 

La technologie Beamforming

Un routeur standard diffuse le signal WiFi dans toutes les directions avec la même puissance, ce signal subissant une atténuation avec la distance. La position des appareils connectés et leur éloignement par rapport au routeur WiFi influe donc sur la puissance du signal qu’ils reçoivent. 

Le Beamforming (formation de faisceau en français) offre la possibilité au routeur de détecter la position des différents appareils WiFi qui lui sont connectés et de concentrer le signal WiFi spécifiquement dans leur direction. Le signal ainsi concentré dans un faisceau (beam en anglais) est plus puissant et possède une plus grande portée tout en bénéficiant d’une rapidité et d’une stabilité accrues.

Apparue avec la norme WiFi 802.11n, la technologie du Beamforming a été standardisée avec la norme WiFi 802.11ac pour faciliter sa mise en oeuvre et maximiser sa compatibilité. Il faut donc choisir un routeur WiFi ainsi que des périphériques compatibles 802.11ac voire 802.11ax en vérifiant qu’ils prennent bien en charge cette technologie Beamforming pour pouvoir en profiter. 

Le QoS

Lorsqu’elle est prise en charge par le routeur, la technologie QoS (Quality of Service) permet de personnaliser l'attribution de la bande passante à chaque appareil qui lui est connecté. Cette fonction sert également à prioriser les applications, pour éviter par exemple qu'un téléchargement sur un des ordinateurs de la maison ne pénalise une session de jeux en ligne sur un autre ou le streaming de Netflix sur la TV UHD 4K connectée du salon.

La plupart des routeurs WiFi qui proposent la gestion du QoS possèdent une interface de réglage relativement simple et intuitive à prendre en main. En quelques clics, on peut limiter la bande passante allouée à certains périphériques et en favoriser d’autres plus gourmands.

Le partage réseau

En plus de gérer très efficacement le réseau WiFi domestique, certains routeurs WiFi permettent de partager sur le réseau des périphériques connectés à leurs ports USB. Il peut s’agir d’une imprimante mais également d’un ou plusieurs disques durs sur lesquels sont stockées des musiques, des séries et des films. Il est alors possible de les lire avec n’importe quel périphérique connecté au réseau local, y compris une TV 4K ou un lecteur réseau AV. Certains routeurs WiFi peuvent même faire office de serveur multimédia pour l’application de lecture Plex. 

Déployer un réseau maillé (WiFi mesh)

Si vous habitez dans un bâtiment ancien aux murs très épais ou que votre habitation comporte plusieurs niveaux, la puissance des répéteurs WiFi ou des routeurs WiFi peut se révéler insuffisante. Dans ce cas, un réseau WiFi maillé peut constituer la solution idéale, notamment si vous possédez de multiples objets connectés à domicile (enceintes intelligentes ou enceintes connectées, éclairage connecté, caméras de surveillance, amplis connectés, enceintes multiroom...). 

Un réseau WiFi maillé adopte une configuration particulière : plutôt que de s’en remettre à un unique émetteur WiFi, il est constitué de plusieurs modules WiFi appelés noeuds ou satellites, à répartir dans plusieurs pièces du domicile, au besoin sur les différents niveaux/étages. Ce système est très simple à mettre en place. Il suffit de relier la Box Internet ou le routeur au satellite principal avec un câble réseau puis de déployer les autres satellites dans la maison et de les brancher sur le courant. Les satellites sont tous interconnectés entre eux et relaient la connexion WiFi, générant un réseau sans fil unique à la fois stable et robuste. 

Plus efficace que le répéteur WiFi avec notamment un meilleur débit et une plus grande stabilité, le réseau WiFi maillé est particulièrement adapté dans les habitations à multiples niveaux, lorsque le signal doit traverser plafond et plancher.  

Le réseau câblé Ethernet

Pour s’assurer une parfaite stabilité de connexion et un débit optimal notamment pour la lecture en streaming des vidéos 4K Ultra HD, le câblage direct de la TV 4K ou du lecteur réseau AV avec la box Internet est l’idéal. En connectant les périphériques les plus gourmands en bande passante directement sur la box Internet, sur l’un des ports Ethernet du routeur WiFi ou sur un switch Ethernet (multiprise réseau) lui-même câblé sur la box Internet, on libère également la charge sur le réseau sans fil WiFi.

Quelle catégorie de câbles Ethernet choisir ?

On trouve trois catégories de câbles réseau sur le marché : la catégorie 5 (CAT.5), la catégorie 6 (CAT.6) et la catégorie 7 (CAT.7).

• Catégorie 5 (débit théorique maximal de 100 Mbit/s) : convient pour relier à la box Internet ou au routeur un appareil exigeant peu de débit (webradio, PC pour surfer et relever ses mails, ampli hi-fi connecté, etc).
• Catégorie 6 (débit théorique maximal de 1 Gbit/s) : adaptés au transferts de données entre appareils au sein d'un réseau local (streaming audio et vidéo, par exemple) ainsi qu'à l'accès Internet à haut débit (téléchargement de fichiers ftp, streaming vidéo, etc).
• Catégorie 7 (débit théorique maximal de 10 Gbit/s) : adaptés aux applications les plus gourmandes comme le streaming audio et vidéo HD et 4K Ultra HD.

La question du blindage

Il existe plusieurs normes de blindage pour les câbles réseau, destinées à préserver au maximum la qualité du signal sur de grandes longueurs.

• UTP (Unshielded Twisted Pair) : paire torsadée non blindée.
• FTP (Foiled Twisted Pair) : paire torsadée « feuilletée » . Blindage au moyen d'une feuille d'aluminium qui entoure les quatre paires torsadées.
• STP (Shielded Twisted Pair) : paire torsadée blindée. Chaque paire torsadée est individuellement protégée par une tresse métallique.
• SFTP (Shielded and Foiled Twisted Pair) : paire torsadée blindée et « feuilletée ». Double blindage avec tresse métallique pour chaque paire torsadée et feuille d'aluminium entourant les paires torsadées.