Такие читатели, как вы, помогают поддерживать MUO. Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию.
Все мы ищем идеальный Wi-Fi, который достигает каждого уголка дома и предлагает скорость передачи данных, которую обещал наш интернет-провайдер. Однако, чтобы воплотить эту мечту в жизнь, нам нужна технология Wi-Fi для передачи сигналов напрямую на наши устройства без какого-либо ухудшения качества.
Познакомьтесь с технологией формирования луча, технологией Wi-Fi, которая делает именно это, но что это такое и может ли она ускорить ваш Wi-Fi? Что ж, давайте узнаем.
Что такое формирование луча и зачем оно вам нужно?
Прежде чем перейти к формированию луча и его преимуществам, важно понять, как традиционные маршрутизаторы Wi-Fi передают данные.
Видите ли, традиционный маршрутизатор использует радиоволны для передачи данных. Маршрутизатор использует несколько антенн для создания этих волн и отправки их на ваше устройство. Эти антенны могут быть либо спрятаны внутри маршрутизатора, либо выступать из него в нескольких направлениях, что делает его похожим на трансформатор.
В большинстве случаев эти антенны одинаково передают волны во всех направлениях, создавая волны по образцу, подобному камню, падающему на поверхность воды. Эти пульсации, создаваемые маршрутизатором, позволяют вашему устройству подключаться к Интернету. Тем не менее, эти волны становятся слабее по интенсивности по мере того, как они проходят большие расстояния. Именно это уменьшение интенсивности волн и вызывает скорость интернета на вашем устройстве падает и для решения этой проблемы у нас есть формирование луча.
Видите ли, Wi-Fi-маршрутизаторы, которые не поддерживают формирование луча, посылают волны по всенаправленному шаблону. Формирование луча, напротив, направляет радиоволны на ваше устройство, а не рассылает их во всех направлениях. Благодаря такому сфокусированному подходу волны могут распространяться на большие расстояния, поскольку энергия не распределяется во всех направлениях, что повышает мощность сигнала и обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
Но как ваш маршрутизатор фокусирует эти лучи энергии? И как он узнает местоположение ваших устройств?
Как работает формирование луча?
Как объяснялось ранее, ваш маршрутизатор использует антенны для генерации радиоволн. В большинстве случаев эти антенны могут излучать энергию однородным образом. Поэтому для создания направленных лучей маршрутизаторы используют понятие интерференции.
Проще говоря, интерференция относится к изменению амплитуды волны при столкновении двух или более волн. Это изменение амплитуд волн может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от фазы волн. Это означает, что когда две волны сталкиваются, они создают две области, одну с высоким уровнем сигнала, а другую с низким уровнем сигнала.
Именно это изменение интенсивности волн обеспечивает формирование луча.
Поэтому, когда маршрутизатор хочет отправить луч радиоэнергии на ваше устройство, он передает радиоволны с разной продолжительностью или фазами через каждую антенну. Эта разница во времени и фазе помогает направить волны к вашему устройству, повышая мощность Wi-Fi.
Это подводит нас ко второму вопросу — как ваш маршрутизатор узнает местоположение вашего устройства? Ну, чтобы понять это, мы должны посмотреть на типы формирования луча.
Типы формирования луча
Теперь, когда мы знаем, как ваш маршрутизатор Wi-Fi передает волны, пришло время посмотреть, как он вычисляет свое местоположение. Есть два способа, которыми ваш Wi-Fi может выполнить поставленную задачу.
Явное формирование луча
В этом типе формирования луча маршрутизатор связывается с вашим устройством, чтобы определить его положение в пространстве. Поэтому, чтобы явное формирование луча работало, его должны поддерживать и маршрутизатор, и ваше устройство. Без этого маршрутизатор и ваше устройство не смогут передавать данные формирования луча между собой, отключив его.
Явное формирование луча работает путем передачи специальных пакетов данных формирования луча на ваше устройство. Устройство использует эти данные для расчета матрицы рулевого управления. Затем эти данные отправляются обратно на маршрутизатор, который создает излучающие волны, используя концепции интерференции, описанные ранее.
Неявное формирование луча
В отличие от явного формирования луча, неявное формирование луча работает, даже если ваше устройство его не поддерживает. Чтобы сделать этот тип формирования луча возможным, маршрутизатор передает пакеты формирования луча на устройство, но устройство не передает маршрутизатору управляющую матрицу. Вместо этого маршрутизатор пытается понять шаблоны сигналов, достигающих устройства, используя кадры подтверждения.
Видите ли, каждый раз, когда устройство в сети Wi-Fi получает пакеты данных, оно отправляет пакеты подтверждения того, что оно получило данные. Кадр подтверждения просит маршрутизатор повторно отправить данные, если данные не получены. На основе этих запросов маршрутизатор может определить местоположение устройства, а затем манипулировать радиоволнами, реализуя формирование луча, что повышает эффективность передачи.
Явное формирование луча обеспечивает более высокую эффективность по сравнению с неявным формированием луча, поскольку точное местоположение устройства отправляется на маршрутизатор через устройство.
Формирование луча MIMO и MU-MIMO
Как объяснялось в предыдущих разделах, формирование луча улучшает мощность радиосигнала, достигающего вашего устройства, улучшая беспроводную связь. Тем не менее, он также позволяет использовать такие технологии, как MIMO. Короче для Несколько входов Несколько выходов, MIMO позволяет маршрутизатору одновременно отправлять несколько потоков данных на ваше устройство.
Это невозможно с традиционными маршрутизаторами, поскольку пакеты данных отправляются по всенаправленным волнам, а несколько волн не могут быть отправлены на устройство одновременно при использовании этого подхода. Наоборот, с формированием луча это не так, поскольку маршрутизатор может отправлять несколько потоков данных, используя несколько волн с формированием луча.
Благодаря такой передаче одновременных потоков данных на приемник может быть передано больше данных с большей надежностью и эффективностью. Мало того, множественная передача потоков данных также увеличивает скорость передачи данных.
Понимание MU-MIMO
Как MIMO, так и формирование луча увеличивают эффективность передачи Wi-Fi в геометрической прогрессии. Тем не менее, даже после всех этих улучшений у Wi-Fi есть недостаток. Он не может передавать данные на несколько устройств одновременно.
Для решения этой проблемы у нас есть MU-MIMO, технология Wi-Fi, которая позволяет передавать данные на несколько устройств одновременно, сокращая время, в течение которого каждое устройство получает пакеты данных, повышая пропускную способность вашей сети.
Преимущества MU-MIMO можно увидеть только тогда, когда данные отправляются с маршрутизатора на ваше устройство, а не наоборот. Тем не менее, Wi-Fi 6 пытается решить эту проблему.
Какие технологии поддерживает ваш Wi-Fi?
Ничто не сравнится с Wi-Fi, когда дело доходит до технического жаргона. Каждый год появляется множество протоколов и технологических улучшений, поэтому трудно понять возможности Wi-Fi, которые вы получаете.
Вот краткое описание Технологии Wi-Fi, поддерживаемые различными протоколами Wi-Fi:
- 802.11а/б/г: Эти протоколы Wi-Fi не поддерживают формирование луча. Следовательно, если у вас есть маршрутизатор, разрушающий эти протоколы, вам придется приобрести маршрутизатор, поддерживающий более новые протоколы.
- 802.21n: Протокол 802.11n был первым, в котором были реализованы формирование луча и MIMO. Тем не менее, этот протокол предоставлял два способа реализации явного формирования луча, из-за чего большинство производителей Wi-Fi предпочитали реализовывать неявное формирование луча на своих маршрутизаторах. Поэтому большинство маршрутизаторов 802.11n поддерживают неявное формирование луча. Следует также отметить, что и формирование луча, и MIMO были необязательными функциями для протокола 802.11n, и, учитывая вычислительная сложность реализации этих функций, большинство производителей не реализовали эти функции на своих маршрутизаторы.
- 802.11ac волна 1: Этот протокол дополнительно усиливает формирование луча и определяет только один способ выполнения явного формирования луча. Благодаря этому производителям не нужно реализовывать его с использованием различных методологий, что делает формирование луча и MIMO популярными.
- 802.11ac волна 2: Стандарт 802.11ac wave 2 первым представил MU-MIMO.
- 802.11ax: Также известный как Wi-Fi 6, протокол 802.11ax дополнительно улучшает MU-MIMO, поддерживая его как для восходящей, так и для нисходящей линии связи.
Делает ли Beamforming ваш Wi-Fi быстрее?
Формирование луча увеличивает мощность сигнала и включает такие функции, как MIMO и MU-MIMO. Эти функции улучшают скорость, с которой ваш маршрутизатор передает данные, делая его быстрее. Тем не менее, формирование луча — это не волшебная палочка, которая может позволить Wi-Fi покрывать очень большие расстояния, и эффекты технологии наиболее заметны в среднем диапазоне, когда речь идет о расстоянии.