Читатели като вас помагат в подкрепа на MUO. Когато правите покупка чрез връзки на нашия сайт, ние може да спечелим комисионна за партньор.
Всички ние търсим перфектен Wi-Fi, който достига до всеки ъгъл на къщата и предлага скоростите на данни, които нашият интернет доставчик обеща. Въпреки това, за да сбъднем тази мечта, се нуждаем от Wi-Fi технология за предаване на сигнали директно към нашите устройства без никакво влошаване.
Въведете beamforming, Wi-Fi технология, която прави точно това – но какво е това и може ли да направи вашия Wi-Fi по-бърз? Е, нека разберем.
Какво е Beamforming и защо ви е необходимо?
Преди да се впуснете в формирането на лъча и неговите предимства, важно е да разберете как традиционните Wi-Fi рутери предават данни.
Виждате ли, традиционният рутер използва радиовълни за предаване на данни. Рутерът използва няколко антени, за да създаде тези вълни и да ги изпрати до вашето устройство. Тези антени могат или да бъдат скрити вътре в рутера, или да стърчат от него в няколко посоки, правейки го да изглежда като трансформатор.
В повечето случаи тези антени предават вълни във всички посоки еднакво, създавайки вълни в модел, подобен на този на камък, който се удря върху повърхността на водата. Тези вълнички, създадени от рутера, позволяват на вашето устройство да се свърже с интернет. Това каза, че тези вълни стават по-слаби по интензитет, когато пътуват на по-големи разстояния. Това е намаляването на интензитета на вълните, което причинява скоростта на интернет на вашето устройство да падне и за да разрешим този проблем, имаме формиране на лъч.
Виждате ли, Wi-Fi рутерите, които не поддържат формиране на лъч, изпращат вълни във всепосочен модел. Beamforming, напротив, насочва радиовълните към вашето устройство, вместо да ги изпраща във всички посоки. Благодарение на този фокусиран подход, вълните могат да изминат по-големи разстояния, тъй като енергията не се разпределя във всички посоки, подобрявайки силата на сигнала - предлагайки по-добри скорости на данни.
Но как вашият рутер фокусира тези лъчи енергия? И как знае местоположението на вашите устройства?
Как работи Beamforming?
Както беше обяснено по-рано, вашият рутер използва антени за генериране на радиовълни. В повечето случаи тези антени могат да излъчват енергия в еднакъв модел. Следователно, за да създадат насочени лъчи, рутерите използват концепцията за смущения.
Просто казано, интерференцията се отнася до промяната в амплитудата на вълната, когато две или повече вълни се сблъскат. Тази промяна в амплитудите на вълните може да бъде положителна или отрицателна въз основа на фазата на вълните. Това означава, че когато две вълни се сблъскат, те създават две области, една с висока сила на сигнала и друга с ниска сила на сигнала.
Това е тази промяна в интензитета на вълната, която позволява формирането на лъча.
Следователно, когато рутер иска да изпрати лъч радиоенергия към вашето устройство, той предава радиовълни с различна продължителност или фаза през всяка антена. Тази разлика във времето и фазата помага за насочването на вълните към вашето устройство – подобрявайки силата на Wi-Fi.
Това ни води до втория въпрос - как вашият рутер знае местоположението на вашето устройство? Е, за да разберем това, трябва да разгледаме типовете формиране на лъч.
Видове формиране на лъчи
След като вече знаем как вашият Wi-Fi рутер предава вълни, е време да разгледаме как изчислява местоположението си. Има два начина, по които вашият Wi-Fi може да изпълни поставената задача.
Явно формиране на лъч
При този тип формиране на лъч рутерът комуникира с вашето устройство, за да разбере позицията му в пространството. Следователно, за да работи изричното формиране на лъча, както рутерът, така и вашето устройство трябва да го поддържат. Без същото рутерът и вашето устройство няма да могат да прехвърлят данни за формиране на лъч помежду си, което го деактивира.
Изричното формиране на лъч работи чрез предаване на специални пакети данни за формиране на лъч към вашето устройство. Устройството използва тези данни, за да изчисли матрицата на управление. След това тези данни се изпращат обратно към рутера, който създава излъчващите вълни, използвайки концепциите за смущения, обяснени по-рано.
Неявно формиране на лъч
За разлика от явното формиране на лъч, имплицитното формиране на лъч работи дори когато вашето устройство не го поддържа. За да направи възможно този тип формиране на лъч, рутерът предава пакети за формиране на лъч към устройството, но устройството не комуникира управляващата матрица към рутера. Вместо това рутерът се опитва да разбере моделите на сигнала, достигащи до устройството, използвайки рамки за потвърждение.
Виждате ли, всеки път, когато устройство в Wi-Fi мрежа получи пакети с данни, то изпраща пакети с потвърждение, че е получило данните. Рамката за потвърждение изисква от рутера да изпрати отново данните, ако данните не бъдат получени. Въз основа на тези заявки рутерът може да разбере местоположението на устройството и след това да манипулира радиовълните, прилагайки формиране на лъч – подобрявайки ефективността на предаване.
Явното формиране на лъч предлага по-добра ефективност в сравнение с имплицитното формиране на лъч, тъй като точните местоположения на устройството се изпращат към рутера през устройството.
Формиране на лъч MIMO и MU-MIMO
Както беше обяснено в по-ранните раздели, формирането на лъча подобрява силата на радиосигнала, достигащ вашето устройство, подобрявайки безжичната връзка. Въпреки това, той също така позволява технологии като MIMO. Съкратено от Множество входове Множество изходи, MIMO позволява на вашия рутер да изпраща множество потоци от данни към вашето устройство едновременно.
Това не е възможно с традиционните рутери, тъй като пакетите с данни се изпращат на многопосочни вълни и множество вълни не могат да бъдат изпратени към устройство едновременно с този подход. Напротив, при формирането на лъч това не е така, тъй като рутерът може да изпраща множество потоци от данни, използвайки няколко вълни, формирани на лъч.
Благодарение на това предаване на едновременни потоци от данни, повече данни могат да бъдат предадени към приемника с по-добра надеждност и ефективност. Не само това, многократното предаване на потоци от данни увеличава и скоростите на данни.
Разбиране на MU-MIMO
Както MIMO, така и формирането на лъч подобряват ефективността на Wi-Fi предаването експоненциално. Въпреки това, дори след всички тези подобрения, Wi-Fi има недостатък. Не може да предава данни на няколко устройства едновременно.
За да разрешим този проблем, имаме MU-MIMO, Wi-Fi технология, която позволява предаването на данни към множество устройства едновременно, намалявайки времето, през което всяко устройство получава пакети данни, подобрявайки пропускателната способност на вашата мрежа.
Предимствата на MU-MIMO могат да се видят само когато данните се изпращат от рутера към вашето устройство, а не обратното. Въпреки това Wi-Fi 6 се опитва да реши този проблем.
Кои технологии поддържа вашият Wi-Fi?
Нищо не се доближава до Wi-Fi, когато става дума за технически жаргон. С много протоколи и технологични подобрения, излизащи всяка година, е трудно да разберете възможностите на Wi-Fi, който получавате.
Ето кратко описание на Wi-Fi технологии, поддържани от различни Wi-Fi протоколи:
- 802.11a/b/g: Тези Wi-Fi протоколи не поддържат формиране на лъч. Следователно, ако имате рутер, който съсипва тези протоколи, ще трябва да вземете рутер, който поддържа по-нови протоколи.
- 802.21n: Протоколът 802.11n беше първият, който въведе формиране на лъчи и MIMO. Въпреки това, този протокол предоставя два начина за внедряване на явно формиране на лъчи, поради което повечето производители на Wi-Fi предпочитат прилагането на имплицитно формиране на лъчи на своите рутери. Следователно повечето 802.11n рутери поддържат имплицитно формиране на лъч. Друго нещо, което трябва да се отбележи, е, че и формирането на лъчи, и MIMO бяха незадължителни функции за протокола 802.11n и предвид изчислителната сложност на прилагането на тези функции, повечето производители не са внедрили тези функции на своите рутери.
- 802.11ac вълна 1: Този протокол допълнително укрепва формирането на лъча и дефинира само един начин за извършване на явно формиране на лъч. Благодарение на това производителите не трябва да го прилагат, използвайки различни методологии, което прави beamforming и MIMO популярни.
- 802.11ac вълна 2: Стандартът 802.11ac вълна 2 беше първият, който въведе MU-MIMO.
- 802.11ax: Известен също като Wi-Fi 6, протоколът 802.11ax допълнително подобрява MU-MIMO, като го поддържа както за връзката нагоре, така и за връзката надолу.
Beamforming прави ли вашия Wi-Fi по-бърз?
Beamforming увеличава силата на сигнала и позволява функции като MIMO и MU-MIMO. Тези функции подобряват скоростта, с която вашият рутер предава данни, което го прави по-бърз. Въпреки това формирането на лъч не е магическа пръчица, която може да позволи на Wi-Fi да покрие много големи разстояния, а ефектите на технологията са най-видими в средния спектър, когато става въпрос за разстояние.