Cos'è il beamforming? In che modo migliora la velocità Wi-Fi?

Ha senso conoscere tutto ciò che accelererà il tuo Wi-Fi, giusto?

Siamo tutti alla ricerca del Wi-Fi ideale che copra l'intera casa e fornisca le velocità Internet garantite dal nostro ISP. Tuttavia, la tecnologia Wi-Fi è necessaria per portare i segnali direttamente ai nostri gadget senza alcun degrado affinché questo sogno diventi realtà.

È qui che entra in gioco il beamforming, ma cos'è esattamente e può rendere il tuo Wi-Fi più veloce? Scopriamolo, allora.

Perché hai bisogno del beamforming e cos'è?

Capire come i router Wi-Fi convenzionali trasportano i dati è fondamentale prima di discutere del beamforming e dei suoi vantaggi.

Vedete, un router convenzionale invia i dati tramite onde radio. Queste onde vengono generate e inviate al tuo dispositivo dal router utilizzando una serie di antenne. Queste antenne possono essere nascoste all'interno del router o possono emergere da esso in varie direzioni, conferendo al router l'aspetto di un trasformatore.

La maggior parte delle volte, queste antenne trasmettono uniformemente le onde in tutte le direzioni, producendo onde che assomigliano al disegno di una pietra che colpisce la superficie dell'acqua. Il tuo gadget potrebbe connettersi a Internet grazie alle onde del router. Tuttavia, la forza di queste onde diminuisce con l'aumentare della distanza. La velocità di Internet del tuo dispositivo diminuisce a causa di questo calo della forza delle onde e il beamforming può aiutarti a risolvere questo problema.

Vedete, le onde omnidirezionali vengono inviate dai router Wi-Fi che non offrono il beamforming. Al contrario, il beamforming dirige le onde radio verso il tuo dispositivo anziché disperderle. Questa strategia concentrata consente alle onde di andare più lontano poiché l'energia non viene dispersa nell'aria, con conseguente miglioramento della potenza del segnale e velocità di trasmissione dati più elevate.

Ma come vengono focalizzati questi raggi di energia dal tuo router? Come fa a sapere dove si trovano i tuoi gadget?

La funzione del beamforming

Il tuo router produce onde radio utilizzando antenne, come accennato in precedenza. Queste antenne possono spesso emettere energia in modo coerente. Di conseguenza, i router sfruttano l'idea dell'interferenza per produrre raggi guidati.

Quando due o più onde si scontrano, l'interferenza è semplicemente il cambiamento nell'ampiezza dell'onda che ne risulta. A seconda della fase delle onde, questa fluttuazione nelle ampiezze delle onde potrebbe essere positiva o negativa. Di conseguenza, quando due onde si scontrano, producono due aree: una con un segnale forte e l'altra con un segnale debole.

Questo cambiamento nelle intensità delle onde rende possibile il beamforming.

Pertanto, un router invia onde radio attraverso ciascuna antenna in vari momenti o fasi quando desidera inviare un raggio di energia radio al dispositivo. Le onde vengono guidate verso il tuo dispositivo grazie alla differenza di tempo e fase, che rafforza il Wi-Fi.

Questo porta alla seconda domanda: come fa il tuo router a conoscere la posizione del tuo dispositivo? Dobbiamo esaminare i vari tipi di beamforming per comprenderli.

Metodi di beamforming

Ora possiamo esaminare come il tuo router Wi-Fi determina la sua posizione dopo aver appreso come invia onde radio. Il tuo Wi-Fi ha due opzioni per gestire l'attività corrente.

1. Beamforming esplicito

Il router si connette al tuo dispositivo per determinarne la posizione nello spazio in questa sorta di beamforming. Pertanto, il router e il tuo dispositivo devono entrambi supportare il beamforming esplicito affinché funzioni. Senza lo stesso, il tuo dispositivo e il router non saranno in grado di scambiare dati di beamforming, che lo disabiliteranno.

Il beamforming esplicito funziona inviando al tuo dispositivo pacchetti di dati di beamforming univoci. Queste informazioni vengono utilizzate dal gadget per calcolare la matrice di guida. Il router utilizza questi dati per produrre le onde di trasmissione utilizzando le idee di interferenza sopra discusse.

2. Beamforming implicito

Il beamforming implicito, a differenza del beamforming esplicito, funziona comunque anche se il tuo dispositivo non lo supporta. Il router invia pacchetti di beamforming al dispositivo per abilitare questo tipo di beamforming, ma il dispositivo non invia al router la matrice di guida. Invece, il router utilizza i pacchetti di riconoscimento per analizzare i modelli di segnale ricevuti dal dispositivo.

Vedete, ogni volta che un dispositivo connesso a una rete Wi-Fi riceve un pacchetto di dati, trasmette un pacchetto di riconoscimento per indicare che lo ha fatto. Se i dati non vengono ricevuti, il frame di riconoscimento richiede che il router li consegni di nuovo. Sulla base di queste richieste, il router può determinare la posizione del dispositivo e utilizzare il beamforming per modificare le onde radio e aumentare l'efficienza della trasmissione.

Poiché le posizioni precise del dispositivo vengono comunicate al router dal dispositivo, il beamforming esplicito è più efficiente del beamforming implicito.

MIMO beamforming e MU-MIMO

Il beamforming migliora la connettività wireless rafforzando il segnale radio che raggiunge il tuo dispositivo, come discusso in precedenza. Tuttavia, rende possibile anche la tecnologia MIMO. MIMO, che sta per più ingressi e più uscite, consente al tuo router di fornire contemporaneamente diversi flussi di dati al tuo dispositivo.

I pacchetti di dati vengono trasmessi su onde omnidirezionali dai router convenzionali, rendendo impossibile l'invio simultaneo di più onde a un dispositivo. È vero il contrario con il beamforming, poiché il router può trasmettere diversi flussi di dati utilizzando un numero di onde beamforming.

Quali tecnologie puoi utilizzare con il tuo Wi-Fi?

Quando si tratta di parlare di tecnologia, il Wi-Fi non ha eguali. Potrebbe essere difficile comprendere le capacità del Wi-Fi che stai ricevendo perché ci sono così tanti protocolli e progressi tecnici rilasciati ogni anno.

Le tecnologie Wi-Fi supportate dai vari protocolli Wi-Fi sono elencate di seguito con una breve descrizione:

• 802.11a/b/g : questi protocolli Wi-Fi, 802.11a/b/g, non forniscono beamforming. È quindi necessario ottenere un router che supporti i protocolli più recenti se il router attuale sta distruggendo questi protocolli.
• 802.21n: MIMO e beamforming sono stati introdotti per la prima volta nello standard 802.11n. Tuttavia, poiché questo protocollo offriva due metodi per ottenere il beamforming esplicito, la maggior parte dei produttori di router Wi-Fi ha scelto invece di utilizzare il beamforming implicito. Pertanto, il beamforming implicito è supportato dalla maggior parte dei router 802.11n. Beamforming e MIMO erano funzionalità opzionali per il protocollo 802.11n e, a causa della difficoltà di implementarle a livello computazionale, la maggior parte dei produttori non le ha incluse nei propri router.
• 802.11ac wave 1 : questo protocollo specifica solo un metodo per eseguire il beamforming esplicito e migliora ulteriormente il beamforming. Ciò evita ai produttori di dover utilizzare tecniche di implementazione separate, il che rende comune il beamforming e il MIMO.
• 802.11ac wave 2: MU-MIMO è stato originariamente introdotto nelle specifiche 802.11ac wave 2.
• 802.11ax: MU-MIMO è reso ancora migliore dal protocollo 802.11ax, a volte indicato come Wi-Fi 6, che lo supporta sia per l'uplink che per il downlink.

Il Beamforming velocizza il tuo WiFi?

La potenza del segnale viene potenziata tramite beamforming, che rende possibili anche MIMO e MU-MIMO. Queste opzioni rendono il tuo router più veloce migliorando la velocità di trasmissione dei dati. Gli impatti della tecnologia sono più pronunciati al centro dello spettro delle distanze, quindi il beamforming non è una bacchetta magica che può far coprire al Wi-Fi distanze estremamente vaste.