ما هو Beamforming؟ كيف تحسن سرعة الواي فاي؟

من المنطقي معرفة كل شيء من شأنه تسريع شبكة Wi-Fi ، أليس كذلك؟

نحن جميعًا نبحث عن شبكة Wi-Fi المثالية التي تغطي المنزل بأكمله وتوفر سرعات الإنترنت التي يضمنها مزود خدمة الإنترنت. ومع ذلك ، فإن تقنية Wi-Fi ضرورية لنقل الإشارات مباشرة إلى أجهزتنا دون أي تدهور من أجل تحقيق هذا الحلم.

هذا هو المكان الذي يأتي فيه تكوين الشعاع - ولكن ما هو بالضبط ، وهل يمكن أن يجعل شبكة Wi-Fi لديك أسرع؟ دعنا نكتشف ، إذن.

لماذا تحتاج Beamforming وما هو؟

يعد فهم كيفية نقل أجهزة توجيه Wi-Fi التقليدية للبيانات أمرًا حيويًا قبل مناقشة تكوين الحزمة وفوائدها.

كما ترى ، يرسل جهاز التوجيه التقليدي البيانات عبر موجات الراديو. يتم إنشاء هذه الموجات وإرسالها إلى جهازك بواسطة جهاز التوجيه باستخدام عدد من الهوائيات. قد تكون هذه الهوائيات مخفية داخل جهاز التوجيه أو قد تخرج منه في اتجاهات مختلفة ، مما يعطي جهاز التوجيه مظهر المحول.

في معظم الأحيان ، تبث هذه الهوائيات موجات بالتساوي في جميع الاتجاهات ، مما ينتج موجات تشبه نمط الحجر الذي يصطدم بسطح الماء. قد تتصل أداتك بالإنترنت بفضل موجات جهاز التوجيه. ومع ذلك ، فإن قوة هذه الموجات تتناقص مع زيادة المسافة. تنخفض سرعة الإنترنت بجهازك بسبب هذا الانخفاض في قوة الموجة ، ويمكن أن يساعدك تكوين الحزمة في حل هذه المشكلة.

كما ترى ، يتم إرسال الموجات متعددة الاتجاهات بواسطة أجهزة توجيه Wi-Fi التي لا تقدم تشكيل الحزمة. في المقابل ، يوجه تكوين الحزمة موجات الراديو نحو جهازك بدلاً من تشتيتها. تسمح هذه الإستراتيجية المركزة للموجات بالذهاب إلى مسافة أبعد نظرًا لأن الطاقة لا تتشتت في جميع أنحاء الهواء ، مما يؤدي إلى تحسين قوة الإشارة ومعدلات بيانات أسرع.

ولكن كيف تركز حزم الطاقة هذه بواسطة جهاز التوجيه الخاص بك؟ كيف تعرف مكان وجود أدواتك؟

وظيفة Beamforming

يُصدر جهاز التوجيه موجات راديو باستخدام الهوائيات ، كما ذكرنا سابقًا. يمكن أن تنبعث هذه الهوائيات في كثير من الأحيان الطاقة بطريقة متسقة. نتيجة لذلك ، تستخدم أجهزة التوجيه فكرة التداخل لإنتاج حزم موجّهة.

عندما تصطدم موجتان أو أكثر ، فإن التداخل هو ببساطة التغيير في سعة الموجة الناتج. اعتمادًا على مرحلة الموجة ، قد يكون هذا التقلب في اتساع الموجة إيجابيًا أو سلبيًا. وفقًا لذلك ، عندما تصطدم موجتان ، فإنهما ينتجان منطقتين: إحداهما ذات إشارة قوية ، والأخرى بإشارة ضعيفة.

هذا التغيير في شدة الموجة يجعل تشكيل الحزمة ممكنًا.

لذلك ، يرسل جهاز التوجيه موجات الراديو عبر كل هوائي في أوقات أو مراحل مختلفة عندما يرغب في إرسال حزمة من طاقة الراديو إلى جهازك. يتم توجيه الموجات نحو جهازك بفضل الاختلاف في الوقت والمرحلة ، مما يقوي شبكة Wi-Fi.

هذا يؤدي إلى الاستعلام الثاني: كيف يعرف جهاز التوجيه الخاص بك موقع جهازك؟ نحتاج إلى فحص أنواع تشكيل الحزم المختلفة لفهمها.

طرق تكوين الشعاع

يمكننا الآن فحص كيفية تحديد جهاز توجيه Wi-Fi الخاص بك موضعه بعد معرفة كيفية إرسال موجات الراديو. تحتوي شبكة Wi-Fi على خيارين للتعامل مع المهمة الحالية.

1. Beamforming صريح

يتصل جهاز التوجيه بجهازك لتحديد موقعه في الفضاء في هذا النوع من تشكيل الحزمة. لذلك ، يجب أن يدعم كل من جهاز التوجيه والجهاز الخاص بك تشكيل الحزمة الصريحة حتى يعمل. بدون نفس الشيء ، لن يتمكن جهازك وجهاز التوجيه من تبادل بيانات تكوين الحزمة ، مما يؤدي إلى تعطيلها.

يعمل تكوين الحزمة الصريح عن طريق إرسال حزم بيانات فريدة لتشكيل الشعاع لجهازك. يتم استخدام هذه المعلومات بواسطة الأداة الذكية لحساب مصفوفة التوجيه. يستخدم جهاز التوجيه هذه البيانات لإنتاج موجات الإشعاع من خلال استخدام أفكار التداخل التي تمت مناقشتها أعلاه.

2. تكوين الشعاع الضمني

ومع ذلك ، فإن تشكيل الحزمة الضمني ، على عكس تشكيل الحزمة الصريح ، يعمل حتى لو كان جهازك لا يدعمه. يرسل جهاز التوجيه حزم تكوين الحزمة إلى الجهاز لتمكين هذا النوع من تشكيل الحزمة ، لكن الجهاز لا يرسل جهاز التوجيه مصفوفة التوجيه. بدلاً من ذلك ، يستخدم جهاز التوجيه حزم إقرار لتحليل أنماط الإشارة التي يتلقاها الجهاز.

كما ترى ، عندما يتلقى جهاز متصل بشبكة Wi-Fi حزمة بيانات ، فإنه يرسل حزمة إقرار للإشارة إلى قيامه بذلك. إذا لم يتم استلام البيانات ، يطلب إطار الإقرار من جهاز التوجيه تسليمها مرة أخرى. بناءً على هذه الطلبات ، قد يحدد جهاز التوجيه موقع الجهاز ويستخدم تشكيل الحزمة لتعديل موجات الراديو وزيادة كفاءة الإرسال.

نظرًا لأن المواضع الدقيقة للجهاز يتم توصيلها إلى جهاز التوجيه بواسطة الجهاز ، فإن تكوين الحزمة الصريح يكون أكثر كفاءة من تكوين الحزمة الضمني.

MIMO beamforming و MU-MIMO

يعمل Beamforming على تحسين الاتصال اللاسلكي من خلال تقوية إشارة الراديو التي تصل إلى جهازك ، كما تمت مناقشته سابقًا. ومع ذلك ، فإنه يجعل أيضًا تقنية MIMO ممكنة. تمكّن MIMO ، التي تعني مدخلات متعددة ومخرجات متعددة ، جهاز التوجيه الخاص بك من توصيل العديد من تدفقات البيانات إلى جهازك بشكل متزامن.

يتم إرسال حزم البيانات على موجات متعددة الاتجاهات بواسطة أجهزة التوجيه التقليدية ، مما يجعل من المستحيل إرسال عدة موجات إلى جهاز في نفس الوقت. والعكس صحيح في تشكيل الحزم ، حيث قد يبث جهاز التوجيه عدة تدفقات بيانات باستخدام عدد من الموجات المشكلة بالحزمة.

ما هي التقنيات التي يمكنك استخدامها مع شبكة Wi-Fi الخاصة بك؟

عندما يتعلق الأمر بالحديث التقني ، فإن شبكة Wi-Fi لا مثيل لها. قد يكون من الصعب فهم إمكانيات شبكة Wi-Fi التي تحصل عليها نظرًا لوجود العديد من البروتوكولات والتطورات التقنية التي يتم إصدارها كل عام.

يتم سرد تقنيات Wi-Fi التي تدعمها بروتوكولات Wi-Fi المختلفة أدناه مع وصف موجز:

• 802.11a / b / g : بروتوكولات Wi-Fi هذه ، 802.11a / b / g ، لا توفر تشكيل الحزمة. وبالتالي يجب أن تحصل على جهاز توجيه يدعم البروتوكولات الأحدث إذا كان جهاز التوجيه الحالي لديك يدمر هذه البروتوكولات.
• 802.21n: تم تقديم تقنية MIMO وتشكيل الحزمة لأول مرة في معيار 802.11n. ومع ذلك ، نظرًا لأن هذا البروتوكول قدم طريقتين لتحقيق تكوين الحزمة الصريح ، فقد اختار غالبية صانعي موجه Wi-Fi استخدام تكوين الحزمة الضمني بدلاً من ذلك. لذلك ، يتم دعم تشكيل الحزمة الضمني بواسطة غالبية أجهزة التوجيه 802.11n. كانت Beamforming و MIMO من الميزات الاختيارية لبروتوكول 802.11n ، وبسبب صعوبة تنفيذها حسابيًا ، لم تقم معظم الشركات المصنعة بتضمينها في أجهزة التوجيه الخاصة بهم.
• 802.11ac wave 1 : يحدد هذا البروتوكول طريقة واحدة فقط لتنفيذ تشكيل الحزمة الصريح وتحسين تشكيل الحزمة بشكل أكبر. هذا يحمي الشركات المصنعة من الاضطرار إلى استخدام تقنيات التنفيذ المنفصلة ، مما يجعل تشكيل الحزم و MIMO شائعين.
• 802.11ac wave 2: تم تقديم MU-MIMO في الأصل في مواصفات 802.11ac wave 2.
• 802.11ax: تم تحسين MU-MIMO بواسطة بروتوكول 802.11ax ، الذي يشار إليه أحيانًا باسم Wi-Fi 6 ، والذي يدعمه لكل من الارتباط الصاعد والوصلة الهابطة.

هل يعمل Beamforming على تسريع شبكة WiFi لديك؟

يتم تعزيز قوة الإشارة من خلال تشكيل الحزمة ، مما يجعل أيضًا MIMO و MU-MIMO ممكنين. تجعل هذه الخيارات جهاز التوجيه الخاص بك أسرع من خلال تحسين معدل نقل البيانات. تظهر تأثيرات التكنولوجيا بشكل أكثر وضوحًا في مركز طيف المسافة ، وبالتالي فإن تشكيل الحزمة ليس عصا سحرية يمكن أن تجعل تغطية Wi-Fi لمسافات شاسعة للغاية.