Czytelnicy tacy jak ty pomagają wspierać MUO. Kiedy dokonujesz zakupu za pomocą linków na naszej stronie, możemy otrzymać prowizję partnerską.
Wszyscy szukamy idealnego Wi-Fi, które dociera do każdego zakamarka domu i oferuje prędkości danych obiecane przez naszego dostawcę usług internetowych. Jednak aby to marzenie się spełniło, potrzebujemy technologii Wi-Fi, która przesyła sygnały bezpośrednio do naszych urządzeń bez jakiejkolwiek degradacji.
Wejdź do formowania wiązki, technologii Wi-Fi, która dokładnie to robi — ale co to jest i czy może sprawić, że Twoja sieć Wi-Fi będzie szybsza? Cóż, dowiedzmy się.
Co to jest kształtowanie wiązki i dlaczego jest potrzebne?
Zanim przejdziemy do formowania wiązki i jego zalet, ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób tradycyjne routery Wi-Fi przesyłają dane.
Widzisz, tradycyjny router wykorzystuje fale radiowe do przesyłania danych. Router używa kilku anten do tworzenia tych fal i wysyłania ich do urządzenia. Anteny te mogą być ukryte wewnątrz routera lub wystawać z niego w wielu kierunkach, dzięki czemu wygląda jak transformator.
W większości przypadków anteny te transmitują fale we wszystkich kierunkach jednakowo, tworząc fale o wzorze podobnym do uderzenia kamienia o powierzchnię wody. Te zmarszczki tworzone przez router umożliwiają urządzeniu połączenie z Internetem. To powiedziawszy, fale te stają się słabsze, gdy pokonują większe odległości. To właśnie ten spadek intensywności fal powoduje prędkość internetu na twoim urządzeniu spadnie i aby rozwiązać ten problem, mamy kształtowanie wiązki.
Widzisz, routery Wi-Fi, które nie obsługują kształtowania wiązki, wysyłają fale we wzór wielokierunkowy. Wręcz przeciwnie, kształtowanie wiązki kieruje fale radiowe na urządzenie, zamiast wysyłać je we wszystkich kierunkach. Dzięki temu skoncentrowanemu podejściu fale mogą przemieszczać się na większe odległości, ponieważ energia nie jest rozprowadzana we wszystkich kierunkach, co poprawia siłę sygnału i zapewnia lepszą prędkość transmisji danych.
Ale w jaki sposób router skupia te wiązki energii? I skąd zna lokalizację Twoich urządzeń?
Jak działa kształtowanie wiązki?
Jak wyjaśniono wcześniej, router wykorzystuje anteny do generowania fal radiowych. W większości przypadków anteny te mogą emitować energię w jednolity sposób. Dlatego routery wykorzystują koncepcję interferencji do tworzenia wiązek skierowanych.
Mówiąc najprościej, interferencja odnosi się do zmiany amplitudy fali, gdy zderzają się dwie lub więcej fal. Ta zmiana amplitudy fal może być dodatnia lub ujemna w zależności od fazy fal. Oznacza to, że gdy zderzają się dwie fale, tworzą dwa obszary, jeden o wysokiej sile sygnału, a drugi o niskiej sile sygnału.
To właśnie ta zmiana intensywności fal umożliwia formowanie wiązki.
Dlatego też, gdy router chce wysłać wiązkę energii radiowej do urządzenia, transmituje fale radiowe w różnych okresach czasu lub fazach przez każdą antenę. Ta różnica w czasie i fazie pomaga skierować fale w stronę urządzenia, poprawiając siłę Wi-Fi.
To prowadzi nas do drugiego pytania — skąd router zna lokalizację urządzenia? Cóż, aby to zrozumieć, musimy przyjrzeć się rodzajom kształtowania wiązki.
Rodzaje kształtowania wiązki
Teraz, gdy wiemy, w jaki sposób router Wi-Fi transmituje fale, czas przyjrzeć się, w jaki sposób oblicza swoją lokalizację. Wi-Fi może wykonać to zadanie na dwa sposoby.
Wyraźne kształtowanie wiązki
W przypadku tego typu kształtowania wiązki router komunikuje się z urządzeniem, aby zrozumieć jego położenie w przestrzeni. Dlatego, aby jawne kształtowanie wiązki działało, zarówno router, jak i urządzenie powinny je obsługiwać. Bez tego router i twoje urządzenie nie będą mogły przesyłać między sobą danych kształtowania wiązki, wyłączając je.
Jawne kształtowanie wiązki polega na przesyłaniu do urządzenia specjalnych pakietów danych kształtujących wiązkę. Urządzenie wykorzystuje te dane do obliczenia macierzy sterowania. Dane te są następnie przesyłane z powrotem do routera, który tworzy fale rozchodzące się za pomocą wyjaśnionych wcześniej koncepcji interferencji.
Niejawne kształtowanie wiązki
W przeciwieństwie do jawnego formowania wiązki, niejawne formowanie wiązki działa nawet wtedy, gdy urządzenie go nie obsługuje. Aby umożliwić tego typu formowanie wiązki, router przesyła pakiety formowania wiązki do urządzenia, ale urządzenie nie przekazuje routerowi macierzy sterującej. Zamiast tego router próbuje zrozumieć wzorce sygnałów docierających do urządzenia za pomocą ramek potwierdzających.
Widzisz, za każdym razem, gdy urządzenie w sieci Wi-Fi odbiera pakiety danych, wysyła pakiety potwierdzające, że otrzymało dane. Ramka potwierdzenia prosi router o ponowne wysłanie danych, jeśli dane nie zostaną odebrane. Na podstawie tych żądań router może rozpoznać lokalizację urządzenia, a następnie manipulować falami radiowymi, wdrażając kształtowanie wiązki, co poprawia wydajność transmisji.
Jawne formowanie wiązki zapewnia lepszą wydajność w porównaniu z niejawnym formowaniem wiązki, ponieważ dokładne lokalizacje urządzeń są wysyłane do routera przez urządzenie.
Kształtowanie wiązki MIMO i MU-MIMO
Jak wyjaśniono we wcześniejszych sekcjach, kształtowanie wiązki poprawia siłę sygnału radiowego docierającego do urządzenia, poprawiając łączność bezprzewodową. To powiedziawszy, umożliwia również technologie takie jak MIMO. Skrót do Wiele wejść Wiele wyjść, MIMO umożliwia routerowi jednoczesne wysyłanie wielu strumieni danych do urządzenia.
Nie jest to możliwe w przypadku tradycyjnych routerów, ponieważ pakiety danych są wysyłane falami dookólnymi, a przy użyciu tego podejścia nie można jednocześnie wysłać wielu fal do urządzenia. Wręcz przeciwnie, w przypadku kształtowania wiązki tak nie jest, ponieważ router może wysyłać wiele strumieni danych za pomocą kilku fal kształtowanych wiązką.
Dzięki takiej transmisji jednoczesnych strumieni danych do odbiornika można przesłać więcej danych z lepszą niezawodnością i wydajnością. Nie tylko to, wielokrotna transmisja strumieni danych również zwiększa szybkość transmisji danych.
Zrozumienie MU-MIMO
Zarówno MIMO, jak i formowanie wiązki poprawiają wykładniczo wydajność transmisji Wi-Fi. To powiedziawszy, nawet po tych wszystkich ulepszeniach Wi-Fi ma wadę. Nie może przesyłać danych do wielu urządzeń jednocześnie.
Aby rozwiązać ten problem, mamy MU-MIMO, technologię Wi-Fi, która umożliwia transmisję danych do wielu urządzeń jednocześnie, skracając czas, w którym każde urządzenie otrzymuje pakiety danych, poprawiając przepustowość sieci.
Zalety MU-MIMO widać tylko wtedy, gdy dane są przesyłane z routera do Twojego urządzenia, a nie odwrotnie. To powiedziawszy, Wi-Fi 6 próbuje rozwiązać ten problem.
Jakie technologie obsługuje Twoje Wi-Fi?
Jeśli chodzi o techniczny żargon, nic nie może się równać z Wi-Fi. Z mnóstwem protokołów i ulepszeń technologicznych pojawiających się każdego roku, trudno jest zrozumieć możliwości Wi-Fi, które otrzymujesz.
Oto krótki opis ww Technologie Wi-Fi obsługiwane przez różne protokoły Wi-Fi:
- 802.11a/b/g: Te protokoły Wi-Fi nie obsługują kształtowania wiązki. Dlatego jeśli masz router rujnujący te protokoły, będziesz musiał zdobyć router obsługujący nowsze protokoły.
- 802.21n: Protokół 802.11n był pierwszym, który wprowadził formowanie wiązki i MIMO. To powiedziawszy, ten protokół zapewniał dwa sposoby implementacji jawnego kształtowania wiązki, dzięki czemu większość producentów Wi-Fi wolała implementować niejawne kształtowanie wiązki na swoich routerach. Dlatego większość routerów 802.11n obsługuje niejawne kształtowanie wiązki. Należy również zauważyć, że zarówno kształtowanie wiązki, jak i MIMO były opcjonalnymi funkcjami protokołu 802.11n, a biorąc pod uwagę złożoność obliczeniowa wdrażania tych funkcji, większość producentów nie wdrażała tych funkcji w swoich urządzeniach routery.
- 802.11ac fala 1: Protokół ten dodatkowo wzmacnia kształtowanie wiązki i definiuje tylko jeden sposób wykonywania wyraźnego kształtowania wiązki. Dzięki temu producenci nie muszą wdrażać go przy użyciu różnych metodologii, co sprawia, że kształtowanie wiązki i MIMO stają się popularne.
- 802.11ac fala 2: Standard 802.11ac wave 2 jako pierwszy wprowadził MU-MIMO.
- 802.11ax: Znany również jako Wi-Fi 6, protokół 802.11ax dodatkowo ulepsza MU-MIMO, obsługując go zarówno dla łącza w górę, jak i łącza w dół.
Czy kształtowanie wiązki przyspiesza Wi-Fi?
Kształtowanie wiązki zwiększa siłę sygnału i umożliwia korzystanie z takich funkcji, jak MIMO i MU-MIMO. Te funkcje poprawiają szybkość, z jaką router przesyła dane, czyniąc je szybszymi. To powiedziawszy, kształtowanie wiązki nie jest magiczną różdżką, która może umożliwić Wi-Fi pokonywanie bardzo dużych odległości, a efekty tej technologii są najbardziej widoczne w środkowym spektrum, jeśli chodzi o odległość.