Ce dossier s’inscrit dans le travail de fond consacré au fonctionnement du Wi-Fi et aux performances d’un réseau sans fil. Il vise notamment à distinguer des indicateurs souvent confondus : débit, bande passante, ping, latence et jitter.
Une connexion Internet annoncée à 1 Gbit/s peut parfaitement sembler moins réactive qu’une ligne moins rapide. À l’inverse, un réseau Wi-Fi affichant un débit relativement modeste peut offrir une expérience très fluide. La raison est simple : la qualité d’une connexion ne se résume pas au nombre de mégabits par seconde.
Pour comprendre les performances d’un réseau, il faut distinguer plusieurs notions : débit, bande passante, latence, ping et jitter. Elles mesurent des caractéristiques différentes et n’ont pas la même importance selon que l’on télécharge un fichier, regarde Netflix, participe à une visioconférence ou joue en ligne.
Débit et bande passante : deux notions proches, mais différentes
La bande passante représente la capacité théorique ou disponible d’une liaison à transporter des données pendant une période donnée. Elle est généralement exprimée en bit/s, Mbit/s ou Gbit/s. On peut la comparer à la largeur d’une route. Plus celle-ci possède de voies, plus elle peut accueillir simultanément de véhicules. Pour comprendre les performances d’un réseau, il faut distinguer plusieurs notions : débit, bande passante, latence, ping et jitter. Elles mesurent des caractéristiques différentes et n’ont pas la même importance selon que l’on télécharge un fichier, regarde Netflix, participe à une visioconférence ou joue en ligne.
A relire : Tout savoir sur le Wi-Fi
« Comment tester correctement la vitesse de son Wi-Fi ? » ; « Débit Wi-Fi : pourquoi la vitesse réelle est-elle inférieure au débit annoncé ? » ; « Quelle est la portée réelle du Wi-Fi ? » ; « Wi-Fi 7 : quelle vitesse peut-on réellement atteindre ? » ; « Wi-Fi 7 pour le gaming : apporte-t-il réellement moins de latence ? » ; « Comment améliorer son Wi-Fi à la maison ? »…
Débit et bande passante : deux notions proches, mais différentes
La bande passante représente la capacité théorique ou disponible d’une liaison à transporter des données pendant une période donnée. Elle est généralement exprimée en bit/s, Mbit/s ou Gbit/s. On peut la comparer à la largeur d’une route. Plus celle-ci possède de voies, plus elle peut accueillir simultanément de véhicules.
Le débit correspond davantage à la quantité de données réellement transférée pendant une période donnée. Une liaison disposant d’une grande capacité n’est donc pas nécessairement exploitée à son maximum. Prenons une connexion fibre proposant 1 Gbit/s. Ce chiffre représente la capacité maximale fournie par l’accès Internet dans certaines conditions. Si un ordinateur connecté en Wi-Fi télécharge réellement à 600 Mbit/s, son débit observé est alors de 600 Mbit/s.
Dans un réseau Wi-Fi, plusieurs éléments peuvent créer un écart entre la capacité théorique et le débit réellement obtenu : qualité du signal radio, distance avec le point d’accès, interférences, largeur de canal, nombre de flux spatiaux, capacités du terminal ou encore présence d’autres appareils utilisant le même canal. Le Wi-Fi est par ailleurs un support partagé. Plusieurs appareils peuvent devoir se partager le temps d’utilisation du canal radio. La famille IEEE 802.11 définit précisément les mécanismes utilisés par les équipements pour accéder à ce média partagé.
C’est une différence importante avec un lien Ethernet commuté, pour lequel un appareil dispose généralement de sa propre liaison physique vers le switch. Les technologies récentes tentent d’utiliser plus efficacement les ressources radio. Le Wi-Fi 6, par exemple, introduit l’OFDMA afin de répartir plus efficacement les ressources d’un canal entre plusieurs appareils. Pour approfondir ces technologies, le dossier [Wi-Fi de Planet Sans Fil](/wi-fi/) regroupe les actualités, tests et explications consacrés aux différentes générations de réseaux sans fil.
Ping et latence : pourquoi la réactivité ne dépend pas du débit
La latence mesure le temps nécessaire aux données pour parcourir un réseau entre deux points. Elle est généralement exprimée en millisecondes (ms). Cisco la décrit comme le délai subi par les données lorsqu’elles traversent le réseau. Dans de nombreux outils grand public, la mesure affichée correspond au RTT (Round Trip Time), c’est-à-dire au temps nécessaire à un paquet pour effectuer un aller-retour entre l’appareil et sa destination.
Le ping, lui, est avant tout un outil et, par extension dans le langage courant, la valeur de temps obtenue grâce à un test d’aller-retour. Dire « j’ai un ping de 15 ms » revient généralement à indiquer qu’un aller-retour vers le serveur testé prend environ 15 millisecondes. C’est donc une erreur de considérer le ping comme une mesure de débit.
Une connexion peut présenter :
| Situation | Débit | Latence |
|---|---|---|
| Fibre performante | élevé | faible |
| Wi-Fi perturbé | moyen ou faible | variable |
| Liaison longue distance | élevé | élevée |
| Réseau local Ethernet | élevé | très faible |
La latence dépend notamment de la distance jusqu’au serveur, du nombre d’équipements traversés, de la congestion du réseau et du temps passé dans les files d’attente des routeurs. La partie Wi-Fi ajoute également son propre délai. Les appareils utilisant le même canal doivent coordonner leurs transmissions.
Le Wi-Fi utilise notamment un mécanisme appelé CSMA/CA, pour Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance. Avant d’émettre, un appareil vérifie si le canal radio est disponible et peut devoir attendre lorsque celui-ci est déjà occupé. IEEE rappelle que ce fonctionnement est nécessaire parce qu’un équipement radio ne peut pas détecter les collisions de la même manière qu’un réseau Ethernet filaire. Un réseau très chargé peut donc conserver un débit correct tout en présentant une latence moins régulière.
Jitter : quand la latence devient irrégulière
Une moyenne de latence ne raconte pas toute l’histoire. Imaginons une série de paquets dont les temps de transmission sont de :
- 20 ms, 21 ms, 19 ms, 20 ms et 21 ms.
La connexion est relativement régulière.
Prenons maintenant :
- 10 ms, 55 ms, 14 ms, 80 ms et 12 ms.
La moyenne peut encore paraître acceptable dans certains cas, mais les paquets n’arrivent plus à intervalles réguliers. C’est ici qu’intervient le jitter, généralement traduit par variation de délai. L’IETF définit précisément la variation de délai entre les paquets et souligne que le mot « jitter » peut recouvrir plusieurs méthodes de calcul. Dans le contexte réseau, il correspond généralement à la variation du délai d’acheminement des paquets.
Cisco utilise également le jitter pour désigner la variation du délai entre plusieurs paquets successifs. Cette valeur est particulièrement importante pour les applications fonctionnant en temps réel :
- appels VoIP ;
- visioconférences ;
- jeux en ligne ;
- streaming audio en direct ;
- streaming vidéo interactif.
Pour le téléchargement d’un fichier, quelques variations de délai sont généralement peu perceptibles. Pour une conversation audio, elles peuvent provoquer des coupures ou une restitution irrégulière.
Les applications audio et vidéo utilisent donc des buffers, ou mémoires tampons, capables d’absorber une partie de ces variations. Mais augmenter la taille du tampon ajoute également du délai. L’objectif consiste donc à trouver un compromis entre régularité et latence.
Pourquoi une connexion à 1 Gbit/s peut sembler plus lente qu’une connexion à 100 Mbit/s
Le chiffre affiché par un fournisseur d’accès ou un routeur ne suffit donc pas à déterminer la qualité ressentie. Prenons deux connexions fictives. La première offre 1 Gbit/s, mais avec 80 ms de latence et de fortes variations de délai. La seconde est limitée à 100 Mbit/s avec une latence stable de 10 ms. Pour télécharger un fichier volumineux, la première devrait disposer d’un avantage important si son débit peut réellement être exploité.
Pour un jeu en ligne, une session de bureau à distance ou certaines communications interactives, la seconde peut toutefois sembler nettement plus réactive. Il faut également distinguer le débit Internet du débit du réseau local. Une fibre à 2 Gbit/s n’oblige pas automatiquement le Wi-Fi à fonctionner à cette vitesse. Entre le smartphone et Internet, les données peuvent successivement traverser :
smartphone → liaison Wi-Fi → routeur → réseau de l’opérateur → Internet → serveur distant.
La performance finale dépend du maillon limitant.
Une mauvaise couverture Wi-Fi peut donc réduire les performances d’une excellente connexion fibre. À l’inverse, remplacer un routeur Wi-Fi 6 par un modèle Wi-Fi 7 ne transformera pas nécessairement une connexion Internet lente. La congestion peut également augmenter fortement la latence. Lorsque les files d’attente des équipements réseau se remplissent, les paquets doivent patienter avant d’être transmis. Cisco rappelle que des files d’attente importantes augmentent directement le délai.
C’est notamment pour cette raison qu’un test réalisé lorsque le réseau est au repos peut donner un excellent ping, alors que celui-ci augmente fortement pendant un téléchargement massif.
Quels indicateurs surveiller selon son utilisation ?
Il n’existe pas une seule mesure permettant d’évaluer une connexion. Pour un téléchargement, le débit reste l’indicateur principal. Plus le débit utile est élevé, moins le transfert d’un fichier prend de temps. Pour le streaming vidéo, le débit disponible doit être suffisant et relativement stable. Une latence très basse est moins critique pour regarder un contenu déjà mis en mémoire tampon.
Pour une visioconférence, le débit nécessaire reste relativement modéré, mais la latence, le jitter et les pertes de paquets deviennent beaucoup plus importants. Pour le gaming, disposer de plusieurs gigabits par seconde n’apporte généralement pas un avantage direct pendant une partie une fois les données du jeu installées. La latence, sa stabilité et les pertes de paquets ont davantage d’influence sur les échanges avec le serveur.
Enfin, pour une installation Wi-Fi domestique, il faut distinguer les performances de l’accès Internet de celles du réseau sans fil. Un test de débit vers Internet mesure toute la chaîne entre l’appareil et le serveur utilisé. Pour analyser spécifiquement le Wi-Fi, un test entre deux appareils du réseau local permet de limiter l’influence du fournisseur d’accès et du serveur distant.
Récapitulatif technique :
| Indicateur | Ce qu’il mesure | Unité courante | Valeur recherchée |
|---|---|---|---|
| Bande passante | capacité d’une liaison | Mbit/s, Gbit/s | élevée |
| Débit | quantité réellement transférée | Mbit/s, Gbit/s | élevée |
| Latence | délai de transmission | ms | faible |
| Ping | généralement un temps aller-retour | ms | faible |
| Jitter | variation du délai | ms | faible |
| Perte de paquets | données perdues pendant le transport | % | proche de 0 % |
Ces mesures doivent surtout être interprétées ensemble. Un Speedtest affichant plusieurs centaines de Mbit/s ne garantit pas à lui seul une connexion parfaitement réactive. De la même manière, un débit inférieur au maximum théorique du Wi-Fi ne signifie pas nécessairement que le réseau fonctionne mal.
La meilleure mesure reste celle adaptée à l’usage : débit pour les transferts lourds, latence et jitter pour les applications interactives, et stabilité générale pour les usages quotidiens.
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