บีมฟอร์มมิ่งคืออะไร? มันปรับปรุงความเร็ว Wi-Fi ได้อย่างไร?

มันสมเหตุสมผลแล้วที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับทุกสิ่งที่จะเพิ่มความเร็ว Wi-Fi ของคุณใช่ไหม?

เราทุกคนต่างค้นหา Wi-Fi ในอุดมคติที่ครอบคลุมทั้งบ้านและมอบความเร็วอินเทอร์เน็ตที่ ISP ของเรารับประกัน อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี Wi-Fi มีความจำเป็นในการนำสัญญาณตรงไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ของเราโดยไม่ลดคุณภาพลง เพื่อให้ความฝันนี้เป็นจริง

นั่นคือที่มาของการใช้บีมฟอร์มมิ่ง—แต่มันคืออะไรกันแน่ และทำให้ Wi-Fi ของคุณเร็วขึ้นได้หรือไม่? ลองหากัน

ทำไมคุณถึงต้องการ Beamforming และมันคืออะไร?

การทำความเข้าใจว่าเราเตอร์ Wi-Fi ทั่วไปรับส่งข้อมูลมีความสำคัญอย่างไรก่อนที่จะหารือเกี่ยวกับการสร้างบีมฟอร์มและประโยชน์ของมัน

คุณเห็นไหมว่าเราเตอร์ทั่วไปจะส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุ คลื่นเหล่านี้สร้างและส่งไปยังอุปกรณ์ของคุณโดยเราเตอร์โดยใช้เสาอากาศจำนวนหนึ่ง เสาอากาศเหล่านี้อาจซ่อนอยู่ภายในเราเตอร์หรืออาจโผล่ออกมาจากเสาอากาศในทิศทางต่างๆ ทำให้เราเตอร์ดูเหมือนหม้อแปลงไฟฟ้า

ส่วนใหญ่แล้ว เสาอากาศเหล่านี้จะกระจายคลื่นอย่างสม่ำเสมอในทุกทิศทาง ทำให้เกิดคลื่นที่คล้ายกับรูปแบบของหินกระทบผิวน้ำ แกดเจ็ตของคุณอาจเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตด้วยคลื่นของเราเตอร์ อย่างไรก็ตาม ความแรงของคลื่นเหล่านี้จะลดลงตามระยะทางที่เพิ่มขึ้น ความเร็วอินเทอร์เน็ตของอุปกรณ์ลดลงเนื่องจากความแรงของคลื่นที่ลดลง และการสร้างบีมฟอร์มสามารถช่วยคุณแก้ไขปัญหานี้ได้

คุณจะเห็นว่าคลื่นรอบทิศทางถูกส่งโดยเราเตอร์ Wi-Fi ที่ไม่มีรูปแบบลำแสง ในทางตรงกันข้าม การสร้างลำคลื่นจะส่งคลื่นวิทยุไปยังอุปกรณ์ของคุณโดยตรงแทนที่จะกระจายออกไป กลยุทธ์ที่เข้มข้นนี้ช่วยให้คลื่นไปได้ไกลขึ้นเนื่องจากพลังงานไม่กระจายไปทั่วอากาศ ส่งผลให้ความแรงของสัญญาณดีขึ้นและอัตราข้อมูลเร็วขึ้น

แต่ลำแสงพลังงานเหล่านี้ถูกโฟกัสโดยเราเตอร์ของคุณอย่างไร? มันรู้ได้อย่างไรว่าแกดเจ็ตของคุณอยู่ที่ไหน?

ฟังก์ชั่นของ Beamforming

เราเตอร์ของคุณสร้างคลื่นวิทยุโดยใช้เสาอากาศดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เสาอากาศเหล่านี้มักจะปล่อยพลังงานออกมาอย่างสม่ำเสมอ เป็นผลให้เราเตอร์ใช้แนวคิดของการรบกวนเพื่อสร้างลำแสงนำทาง

เมื่อคลื่นตั้งแต่สองคลื่นขึ้นไปปะทะกัน การแทรกสอดเป็นเพียงการเปลี่ยนแปลงของแอมพลิจูดของคลื่นที่เป็นผล ขึ้นอยู่กับเฟสของคลื่น ความผันผวนของแอมพลิจูดของคลื่นนี้อาจเป็นบวกหรือลบก็ได้ ดังนั้น เมื่อสองคลื่นปะทะกัน พวกมันจะสร้างพื้นที่สองส่วน: ฝั่งหนึ่งมีสัญญาณแรง และอีกฝั่งหนึ่งมีสัญญาณอ่อน

การเปลี่ยนแปลงความเข้มของคลื่นทำให้การสร้างบีมฟอร์มเป็นไปได้

ดังนั้น เราเตอร์จะส่งคลื่นวิทยุผ่านเสาอากาศแต่ละอันในเวลาหรือระยะต่างๆ กัน เมื่อต้องการส่งลำแสงของพลังงานวิทยุไปยังอุปกรณ์ของคุณ คลื่นจะนำทางไปยังอุปกรณ์ของคุณเนื่องจากความแตกต่างของเวลาและเฟส ซึ่งทำให้ Wi-Fi แข็งแกร่งขึ้น

สิ่งนี้นำไปสู่คำถามที่สอง: เราเตอร์ของคุณรู้ตำแหน่งของอุปกรณ์ของคุณได้อย่างไร? เราจำเป็นต้องตรวจสอบการขึ้นรูปลำแสงประเภทต่างๆ เพื่อให้เข้าใจ

วิธีการบีมฟอร์มมิ่ง

ตอนนี้เราสามารถตรวจสอบวิธีที่เราเตอร์ Wi-Fi กำหนดตำแหน่งหลังจากเรียนรู้วิธีการส่งคลื่นวิทยุ Wi-Fi ของคุณมีสองตัวเลือกในการจัดการงานปัจจุบัน

1. Beamforming อย่างชัดเจน

เราเตอร์จะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ของคุณเพื่อระบุตำแหน่งในอวกาศในรูปแบบลำแสงแบบนี้ ดังนั้น เราเตอร์และอุปกรณ์ของคุณต้องรองรับการสร้างบีมฟอร์มที่ชัดเจนเพื่อให้ทำงานได้ อุปกรณ์ของคุณและเราเตอร์จะไม่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลบีมฟอร์มมิ่งได้ ซึ่งจะปิดการใช้งาน

Explicit beamforming ทำงานโดยการส่งแพ็กเก็ตข้อมูล beamforming ที่ไม่ซ้ำกันให้กับอุปกรณ์ของคุณ แกดเจ็ตใช้ข้อมูลนี้เพื่อคำนวณเมทริกซ์บังคับเลี้ยว เราเตอร์ใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างคลื่นลำแสงโดยใช้แนวคิดการรบกวนที่กล่าวถึงข้างต้น

2. Beamforming โดยปริยาย

การสร้างบีมฟอร์มโดยนัย ตรงกันข้ามกับการสร้างบีมฟอร์มอย่างชัดเจน แต่ยังคงทำงานได้แม้ว่าอุปกรณ์ของคุณจะไม่รองรับก็ตาม เราเตอร์ส่งแพ็กเก็ตบีมฟอร์มไปยังอุปกรณ์เพื่อเปิดใช้งานบีมฟอร์มประเภทนี้ แต่อุปกรณ์ไม่ส่งเมทริกซ์การบังคับเลี้ยวให้เราเตอร์ เราเตอร์จะใช้แพ็กเก็ตตอบรับเพื่อวิเคราะห์รูปแบบสัญญาณที่อุปกรณ์ได้รับแทน

คุณจะเห็นว่าเมื่อใดก็ตามที่อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย Wi-Fi ได้รับแพ็กเก็ตข้อมูล อุปกรณ์จะส่งแพ็กเก็ตตอบรับเพื่อระบุว่าได้ดำเนินการดังกล่าวแล้ว หากไม่ได้รับข้อมูล กรอบการตอบรับจะร้องขอให้เราเตอร์ส่งมอบอีกครั้ง ตามคำขอเหล่านี้ เราเตอร์อาจกำหนดตำแหน่งของอุปกรณ์และใช้การสร้างลำแสงเพื่อปรับเปลี่ยนคลื่นวิทยุและเพิ่มประสิทธิภาพของการส่งสัญญาณ

เนื่องจากอุปกรณ์จะสื่อสารตำแหน่งอุปกรณ์ที่แม่นยำไปยังเราเตอร์ ดังนั้นการทำ Beamforming แบบชัดแจ้งจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าการทำ Beamforming โดยนัย

MIMO บีมฟอร์มมิ่งและ MU-MIMO

Beamforming ปรับปรุงการเชื่อมต่อไร้สายโดยเสริมความแข็งแกร่งของสัญญาณวิทยุที่ส่งถึงอุปกรณ์ของคุณ ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ อย่างไรก็ตาม มันยังทำให้เทคโนโลยี MIMO เป็นไปได้ด้วย MIMO ซึ่งย่อมาจากหลายอินพุตและหลายเอาต์พุต ช่วยให้เราเตอร์ของคุณสามารถส่งสตรีมข้อมูลหลายรายการไปยังอุปกรณ์ของคุณพร้อมกันได้

แพ็กเก็ตข้อมูลถูกส่งด้วยคลื่นรอบทิศทางโดยเราเตอร์ทั่วไป ทำให้ไม่สามารถส่งหลายคลื่นไปยังอุปกรณ์ในเวลาเดียวกันได้ ตรงกันข้ามกับบีมฟอร์มมิ่ง เนื่องจากเราเตอร์อาจกระจายกระแสข้อมูลหลายกระแสโดยใช้คลื่นบีมฟอร์มจำนวนหนึ่ง

คุณสามารถใช้เทคโนโลยีใดกับ Wi-Fi ของคุณ

เมื่อพูดถึงทางเทคนิค Wi-Fi นั้นไม่มีใครเทียบได้ อาจเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจความสามารถของ Wi-Fi ที่คุณได้รับ เนื่องจากมีโปรโตคอลและความก้าวหน้าทางเทคนิคมากมายที่ปล่อยออกมาทุกปี

เทคโนโลยี Wi-Fi ที่รองรับโดยโปรโตคอล Wi-Fi ต่างๆ แสดงรายการด้านล่างพร้อมคำอธิบายโดยย่อ:

• 802.11a/b/g : โปรโตคอล Wi-Fi เหล่านี้ 802.11a/b/g ไม่มีบีมฟอร์มมิ่ง ดังนั้น คุณต้องซื้อเราเตอร์ที่รองรับโปรโตคอลที่ใหม่กว่า หากเราเตอร์ปัจจุบันของคุณทำลายโปรโตคอลเหล่านี้
• 802.21n: MIMO และ beamforming ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในมาตรฐาน 802.11n อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโปรโตคอลนี้นำเสนอสองวิธีเพื่อให้ได้รูปแบบลำแสงที่ชัดเจน ผู้ผลิตเราเตอร์ Wi-Fi ส่วนใหญ่จึงเลือกใช้รูปแบบลำแสงโดยปริยายแทน ดังนั้น เราเตอร์ 802.11n ส่วนใหญ่จึงสนับสนุนการสร้างบีมฟอร์มโดยนัย Beamforming และ MIMO เป็นคุณสมบัติเสริมสำหรับโปรโตคอล 802.11n และเนื่องจากความยากในการนำไปใช้งานทางคอมพิวเตอร์ ผู้ผลิตส่วนใหญ่จึงไม่รวมคุณสมบัติเหล่านี้ไว้ในเราเตอร์
• 802.11ac wave 1 : โปรโตคอลนี้ระบุเพียงวิธีเดียวสำหรับดำเนินการสร้างบีมฟอร์มที่ชัดเจนและปรับปรุงบีมฟอร์มให้ดียิ่งขึ้นไปอีก สิ่งนี้ช่วยให้ผู้ผลิตไม่ต้องใช้เทคนิคการใช้งานแยกต่างหาก ซึ่งทำให้การขึ้นรูปลำแสงและ MIMO เป็นเรื่องธรรมดา
• 802.11ac คลื่น 2: MU-MIMO ถูกนำมาใช้ในข้อกำหนดเฉพาะของ 802.11ac คลื่น 2
• 802.11ax: MU-MIMO ได้รับการพัฒนาให้ดียิ่งขึ้นด้วยโปรโตคอล 802.11ax ซึ่งบางครั้งเรียกว่า Wi-Fi 6 ซึ่งรองรับทั้งอัปลิงก์และดาวน์ลิงก์

Beamforming เร่งความเร็ว WiFi ของคุณหรือไม่?

ความแรงของสัญญาณเพิ่มขึ้นผ่านการสร้างลำแสง ซึ่งทำให้ MIMO และ MU-MIMO เป็นไปได้ด้วย ตัวเลือกเหล่านี้ทำให้เราเตอร์ของคุณเร็วขึ้นโดยการเพิ่มอัตราการส่งข้อมูล ผลกระทบของเทคโนโลยีจะเด่นชัดที่สุดในใจกลางของสเปกตรัมระยะทาง ดังนั้นการสร้างบีมฟอร์มจึงไม่ใช่เครื่องมือวิเศษที่สามารถทำให้ Wi-Fi ครอบคลุมระยะทางที่กว้างมากได้