Was ist Wi-Fi-Beamforming?

Eine Funktion, die auf vielen modernen WLAN-Routern beworben wird, ist „Beamforming“. Die Informationen auf der Box erklären im Allgemeinen, dass sie die WLAN-Reichweite und Signalstärke verbessern können, aber eine Erklärung zur Funktionsweise bekommt man selten.

Interferenz

Wi-Fi-Beamforming nutzt das physikalische Prinzip der konstruktiven Interferenz. Wenn zwei oder mehr Wellen eines ähnlichen Typs denselben Raum einnehmen, interferieren sie miteinander. Dies kann in Form von konstruktiver oder destruktiver Interferenz erfolgen. Bei der destruktiven Interferenz reiht sich die Spitze einer Welle an das Tal einer anderen Welle an und sie heben sich gegenseitig auf. Bei der konstruktiven Interferenz reihen sich die Spitzen für zwei Wellen auf und bilden eine Superspitze.

Wi-Fi funktioniert durch die Übertragung im 2,4-GHz- und 5-GHz-Frequenzbereich des Mikrowellen-Teilbereichs des Funkspektrums. Funkwellen, die Teil des elektromagnetischen Spektrums sind, sind Wellen, die andere Funkwellen stören können. Wenn ein WLAN-Router zwei oder mehr Antennen gleichzeitig verwendet, stören sich die Signale der beiden Antennen. An einigen Stellen stören die Signale destruktiv und verursachen eine abgeschwächte Signalstärke, aber an anderen stören die Signale konstruktiv und verursachen eine Superspitze der Signalstärke.

Beamforming ist kontrollierte Interferenz

Interferenzmuster allein würden ein Muster aus starken und schwachen Signalpositionen in Ihrem Haus verursachen. Wi-Fi-Router, die Beamforming durchführen, verwenden jedoch die Signalstärke über das Antennen-Array, um den Standort jedes verbundenen Geräts zu triangulieren. Der Router verwaltet dann die Signalstärke jeder seiner Antennen, damit jedes angeschlossene Gerät in einem Superpeak sitzt, er ändert sogar die Signalstärken, um die Peaks mit der Bewegung der Geräte zu verschieben.

Die Verwendung von präparierten Interferenzmustern auf diese Weise, um sicherzustellen, dass jedes Gerät in einer Superspitze der Signalstärke sitzt, stellt sicher, dass jedes Gerät die stärkste verfügbare Verbindung hat. Es erhöht auch effektiv die maximale Reichweite, bei der das Wi-Fi-Signal erkannt werden kann, zusammen mit der Signaldurchdringung durch Wände. Der Reichweitenboost ist jedoch weiterhin auf die maximale Übertragungsreichweite für das angeschlossene Gerät beschränkt. Ihr Telefon, Laptop und andere Geräte können den gleichen Trick nicht ausführen und können daher die erweiterte Reichweite nicht optimal nutzen.

Der Hauptnachteil des Beamformings ist die relativ hohe Rechenleistung, die erforderlich ist, um es in Echtzeit durchzuführen. Diese Leistungsanforderung zwingt Router-Hersteller, leistungsfähigere Prozessoren zu verwenden, was den Preis des Geräts in die Höhe treibt.