Co to jest kształtowanie wiązki Wi-Fi?

Funkcja reklamowana na wielu nowoczesnych routerach Wi-Fi to „Beamforming”. Informacje na pudełku ogólnie wyjaśniają, że może poprawić zasięg Wi-Fi i siłę sygnału, ale rzadko otrzymujesz wyjaśnienie, jak to działa.

Ingerencja

Formowanie wiązki Wi-Fi wykorzystuje zasadę fizyki konstruktywnej interferencji. Kiedy co najmniej dwie fale podobnego typu zajmują tę samą przestrzeń, interferują ze sobą. Może to przybrać formę konstruktywnej lub destrukcyjnej ingerencji. W destrukcyjnej interferencji szczyt fali pokrywa się z doliną innej fali i wzajemnie się znoszą. W konstruktywnej interferencji piki dla dwóch fal zbiegają się i tworzą superszczyt.

Wi-Fi działa poprzez transmisję w zakresach częstotliwości 2,4 GHz i 5 GHz podsekcji mikrofalowej widma radiowego. Fale radiowe, będące częścią widma elektromagnetycznego, to fale, które mogą zakłócać inne fale radiowe. Jeśli router Wi-Fi używa jednocześnie co najmniej dwóch anten, sygnały z dwóch anten zakłócają się nawzajem. W niektórych miejscach sygnały będą zakłócać destrukcyjnie i powodować osłabienie siły sygnału, ale w innych sygnały będą konstruktywnie zakłócać, powodując superszczyt siły sygnału.

Kształtowanie wiązki to kontrolowane zakłócenia

Same wzorce interferencyjne mogą powodować układ silnych i słabych lokalizacji sygnału w całym domu. Jednak routery Wi-Fi, które wykonują kształtowanie wiązki, wykorzystują siłę sygnału w układzie antenowym do triangulacji lokalizacji każdego podłączonego urządzenia. Router zarządza następnie siłą sygnału każdej ze swoich anten, aby każde podłączone urządzenie znajdowało się w stanie superszczytu, a nawet zmienia siłę sygnału, aby przesunąć szczyty w miarę poruszania się urządzeń.

Wykorzystanie spreparowanych wzorców zakłóceń w ten sposób, aby zapewnić, że każde urządzenie znajduje się w superszczycie siły sygnału, zapewnia, że ​​każde urządzenie ma najsilniejsze dostępne połączenie. Skutecznie zwiększa również maksymalny zasięg, w którym można wykryć sygnał Wi-Fi, a także przenikanie sygnału przez ściany. Jednak zwiększenie zasięgu jest nadal ograniczone do maksymalnej odległości transmisji dla podłączonego urządzenia. Twój telefon, laptop i inne urządzenia nie są w stanie wykonać tej samej sztuczki, więc nie mogą optymalnie wykorzystać rozszerzonego zasięgu.

Główną wadą formowania wiązki jest stosunkowo duża moc obliczeniowa wymagana do wykonania go w czasie rzeczywistym. Ten wymóg wydajności zmusza producentów routerów do stosowania mocniejszych procesorów, podnosząc cenę urządzenia.