Pourquoi le WiFi encapsule-t-il les MSDU en MPDU ?

Pourquoi le WiFi encapsule-t-il les MSDU en MPDU ?

Dans les réseaux WiFi, l’encapsulation des unités de données de service (MSDU) dans des unités de données de protocole MAC (MPDU) permet de découpler la gestion des flux de données de la gestion des transmissions physiques. Cette séparation optimise la flexibilité du protocole IEEE 802.11 en facilitant l’adaptation aux conditions radio variables, tout en assurant la compatibilité avec les couches réseau supérieures (IP, TCP/UDP). La structuration des données en MPDU permet également la retransmission sélective et le contrôle granulaire des erreurs, ce qui n’est pas possible avec les MSDU seuls.

Rôle de la couche MAC dans la segmentation

Le protocole MAC gère la conversion des MSDU en MPDU via une étape d’encapsulation qui insère un en-tête MAC, suivi des données utiles, puis d’un CRC (FCS). Cette encapsulation est essentielle pour permettre au protocole de gestion des accès radio (CSMA/CA) de traiter chaque MPDU indépendamment, même si plusieurs proviennent d’un même flux de données applicatif.

Encapsulation unique ou agrégée selon la qualité du lien

Selon les conditions radio et les capacités du terminal, la couche MAC peut encapsuler un ou plusieurs MSDU dans un seul MPDU (agrégation A-MSDU), ou encapsuler un MPDU unique par trame (non agrégé). Le choix dépend du compromis entre efficacité de la transmission (moins d’en-têtes redondants) et robustesse (capacité de retransmission ciblée en cas d’erreur).

Contrôle d’erreurs localisé au niveau MPDU

Chaque MPDU dispose de son propre CRC, ce qui permet à la couche MAC de détecter et retransmettre uniquement les unités erronées. Cette granularité est impossible au niveau MSDU, car celui-ci ne contient pas de mécanisme autonome de contrôle d’intégrité. Cela permet de réduire la latence de correction et d’optimiser la bande passante, en évitant de retransmettre des blocs entiers de données inutilement.

Interopérabilité avec les mécanismes de QoS IEEE 802.11e

L’usage de MPDU encapsulant les MSDU permet d’associer chaque unité de transmission à un identifiant de file (Access Category) pour les mécanismes de différenciation de trafic. Cette association assure un traitement prioritaire aux flux sensibles à la latence (voix, vidéo), sans avoir à modifier la structure du MSDU d’origine. Elle est donc essentielle à la mise en œuvre de la qualité de service dans les réseaux WiFi modernes.

Pour approfondir l’impact de l’agrégation sur les performances de transmission dans les environnements à forte densité, une analyse du mécanisme A-MPDU serait pertinente.