Vad är Wi-Fi Beamforming?

En funktion som annonseras på många moderna Wi-Fi-routrar är "Beamforming". Informationen på kartongen förklarar generellt att den kan förbättra Wi-Fi-räckvidden och signalstyrkan, men du får sällan en förklaring om hur det fungerar.

Interferens

Wi-Fi-strålformning använder fysikprincipen för konstruktiv störning. När två eller flera vågor av liknande typ upptar samma utrymme, stör de varandra. Detta kan ta formen av konstruktiv eller destruktiv störning. Vid destruktiv interferens hamnar toppen av en våg i linje med dalgången för en annan våg och de tar ut varandra. Vid konstruktiv interferens ligger topparna för två vågor i linje och bildar en supertopp.

Wi-Fi fungerar genom överföringen i frekvensområdena 2,4 GHz och 5 GHz i mikrovågsunderdelen av radiospektrumet. Radiovågor, som är en del av det elektromagnetiska spektrumet, är vågor som kan störa andra radiovågor. Om en Wi-Fi-router använder två eller flera antenner samtidigt, stör signalerna från de två antennerna varandra. På vissa ställen kommer signalerna att störa destruktivt och orsaka en försvagad signalstyrka, men på andra kommer signalerna att störa konstruktivt och orsaka en supertopp av signalstyrkan.

Strålformning är kontrollerad interferens

I sig skulle störningsmönster orsaka ett mönster av starka och svaga signalplatser runt ditt hus. Wi-Fi-routrar som utför strålformning använder dock signalstyrkan över antennuppsättningen för att triangulera platsen för varje ansluten enhet. Routern hanterar sedan signalstyrkan för var och en av sina antenner för att få varje ansluten enhet att sitta i en supertopp, den ändrar till och med signalstyrkorna för att flytta runt topparna när enheterna rör sig.

Att använda utformade interferensmönster på detta sätt för att säkerställa att varje enhet sitter i en supertopp av signalstyrka säkerställer att varje enhet har den starkaste anslutningen som finns. Det ökar också effektivt den maximala räckvidden vid vilken Wi-Fi-signalen kan detekteras, tillsammans med signalpenetrering genom väggar. Räckviddsförstärkningen är dock fortfarande begränsad till det maximala överföringsavståndet för den anslutna enheten. Din telefon, bärbara dator och andra enheter kan inte utföra samma trick och kan därför inte utnyttja den utökade räckvidden på bästa sätt.

Den största nackdelen med strålformning är den relativt stora mängden processorkraft som krävs för att utföra den i realtid. Detta prestandakrav tvingar routertillverkare att använda kraftfullare processorer, vilket pressar upp priset på enheten.