Co je Wi-Fi Beamforming?

Funkce inzerovaná na mnoha moderních Wi-Fi routerech je „Beamforming“. Informace na krabici obecně vysvětlují, že může zlepšit dosah Wi-Fi a sílu signálu, ale málokdy dostanete vysvětlení, jak to funguje.

Rušení

Wi-Fi beamforming využívá fyzikální princip konstruktivní interference. Když jakékoli dvě nebo více vln podobného typu zabírají stejný prostor, vzájemně se ruší. To může mít podobu konstruktivního nebo destruktivního rušení. Při destruktivní interferenci se vrchol vlny zarovná s korytem jiné vlny a vzájemně se ruší. Při konstruktivní interferenci se vrcholy pro dvě vlny seřadí a tvoří supervrchol.

Wi-Fi funguje prostřednictvím přenosu ve frekvenčním rozsahu 2,4 GHz a 5 GHz mikrovlnné podsekce rádiového spektra. Rádiové vlny, které jsou součástí elektromagnetického spektra, jsou vlny, které mohou rušit jiné rádiové vlny. Pokud router Wi-Fi používá dvě nebo více antén současně, signály z těchto dvou antén se vzájemně ruší. V některých místech budou signály destruktivně interferovat a způsobí oslabení síly signálu, ale v jiných budou signály konstruktivně interferovat a způsobit tak superšpičku síly signálu.

Beamforming je řízená interference

Samy o sobě by interferenční vzory způsobily vzor míst se silným a slabým signálem kolem vašeho domu. Směrovače Wi-Fi, které provádějí tvarování paprsku, však využívají sílu signálu v poli antény k triangulaci polohy každého připojeného zařízení. Router pak řídí sílu signálu každé ze svých antén tak, aby každé připojené zařízení sedělo ve špičkové špičce, dokonce mění sílu signálu tak, aby se špičky pohybovaly kolem pohybu zařízení.

Použitím vytvořených interferenčních vzorů tímto způsobem, aby bylo zajištěno, že každé zařízení bude mít maximální sílu signálu, zajistí, že každé zařízení bude mít nejsilnější dostupné připojení. Účinně také zvyšuje maximální dosah, ve kterém lze detekovat signál Wi-Fi, spolu s pronikáním signálu přes zdi. Zvýšení dosahu je však stále omezeno na maximální přenosovou vzdálenost pro připojené zařízení. Váš telefon, notebook a další zařízení nejsou schopny provést stejný trik, a tak nemohou co nejlépe využít rozšířený dosah.

Hlavní nevýhodou beamformingu je relativně velké množství výpočetního výkonu potřebného k jeho provedení v reálném čase. Tento požadavek na výkon nutí výrobce routerů používat výkonnější procesory, což tlačí nahoru cenu zařízení.