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Tutti noi cerchiamo un Wi-Fi perfetto che raggiunga ogni angolo della casa e offra le velocità dati che il nostro ISP ha promesso. Tuttavia, per realizzare questo sogno, abbiamo bisogno della tecnologia Wi-Fi per trasmettere i segnali direttamente ai nostri dispositivi senza alcun degrado.
Entra nel beamforming, una tecnologia Wi-Fi che fa esattamente questo, ma cos'è e può rendere il tuo Wi-Fi più veloce? Bene, scopriamolo.
Che cos'è il beamforming e perché ne hai bisogno?
Prima di entrare nel beamforming e nei suoi vantaggi, è importante capire come i router Wi-Fi tradizionali trasmettono i dati.
Vedete, un router tradizionale utilizza le onde radio per trasmettere i dati. Il router utilizza diverse antenne per creare queste onde e inviarle al tuo dispositivo. Queste antenne possono essere nascoste all'interno del router o sporgere da esso in più direzioni, facendolo sembrare un trasformatore.
Nella maggior parte dei casi, queste antenne trasmettono le onde in tutte le direzioni allo stesso modo, creando onde simili a quelle di una pietra che colpisce la superficie dell'acqua. Queste increspature create dal router consentono al tuo dispositivo di connettersi a Internet. Detto questo, queste onde diventano più deboli di intensità man mano che percorrono distanze maggiori. È questa diminuzione dell'intensità delle onde che provoca il ridurre la velocità di Internet sul tuo dispositivo e per risolvere questo problema, abbiamo il beamforming.
Vedete, i router Wi-Fi che non supportano il beamforming inviano onde in uno schema omnidirezionale. Il beamforming, al contrario, indirizza le onde radio verso il tuo dispositivo anziché inviarle in tutte le direzioni. Grazie a questo approccio mirato, le onde possono percorrere distanze maggiori poiché l'energia non viene distribuita in tutte le direzioni, migliorando la potenza del segnale e offrendo una migliore velocità dei dati.
Ma come fa il tuo router a focalizzare questi raggi di energia? E come fa a conoscere la posizione dei tuoi dispositivi?
Come funziona il beamforming?
Come spiegato in precedenza, il tuo router utilizza antenne per generare onde radio. Nella maggior parte dei casi, queste antenne possono irradiare energia in uno schema uniforme. Pertanto, per creare raggi diretti, i router utilizzano il concetto di interferenza.
In poche parole, l'interferenza si riferisce alla variazione dell'ampiezza dell'onda quando due o più onde si scontrano. Questa variazione nelle ampiezze delle onde può essere positiva o negativa in base alla fase delle onde. Ciò significa che quando due onde si scontrano, creano due aree, una con un'intensità del segnale elevata e un'altra con un'intensità del segnale bassa.
È questa variazione delle intensità delle onde che consente il beamforming.
Pertanto, quando un router desidera inviare un raggio di energia radio al tuo dispositivo, trasmette onde radio in diverse durate temporali o fasi attraverso ciascuna antenna. Questa differenza di tempo e fase aiuta a dirigere le onde verso il tuo dispositivo, migliorando la potenza del Wi-Fi.
Questo ci porta alla seconda domanda: come fa il tuo router a conoscere la posizione del tuo dispositivo? Bene, per capirlo, dobbiamo guardare ai tipi di beamforming.
Tipi di Beamforming
Ora che sappiamo come il tuo router Wi-Fi trasmette le onde, è il momento di vedere come calcola la sua posizione. Esistono due modi in cui il tuo Wi-Fi può eseguire l'attività a portata di mano.
Beamforming esplicito
In questo tipo di beamforming, il router comunica con il tuo dispositivo per capire la sua posizione nello spazio. Pertanto, affinché il beamforming esplicito funzioni, sia il router che il dispositivo devono supportarlo. Senza lo stesso, il router e il tuo dispositivo non saranno in grado di trasferire i dati di beamforming tra loro, disabilitandolo.
Il beamforming esplicito funziona trasmettendo speciali pacchetti di dati di beamforming al dispositivo. Il dispositivo utilizza questi dati per calcolare la matrice di guida. Questi dati vengono quindi inviati al router, che crea le onde di trasmissione utilizzando i concetti di interferenza spiegati in precedenza.
Beamforming implicito
A differenza del beamforming esplicito, il beamforming implicito funziona anche quando il tuo dispositivo non lo supporta. Per rendere possibile questo tipo di beamforming, il router trasmette i pacchetti di beamforming al dispositivo, ma il dispositivo non comunica la matrice di guida al router. Invece, il router cerca di comprendere i modelli di segnale che raggiungono il dispositivo utilizzando i frame di riconoscimento.
Vedete, ogni volta che un dispositivo su una rete Wi-Fi riceve pacchetti di dati, invia pacchetti di riconoscimento che ha ricevuto i dati. Il frame di riconoscimento chiede al router di inviare nuovamente i dati se i dati non vengono ricevuti. Sulla base di queste richieste, il router può comprendere la posizione del dispositivo e quindi manipolare le onde radio, implementando il beamforming, migliorando l'efficienza della trasmissione.
Il beamforming esplicito offre una migliore efficienza rispetto al beamforming implicito, poiché le posizioni precise del dispositivo vengono inviate al router attraverso il dispositivo.
Beamforming MIMO e MU-MIMO
Come spiegato nelle sezioni precedenti, il beamforming migliora la potenza del segnale radio che raggiunge il dispositivo, migliorando la connettività wireless. Detto questo, abilita anche tecnologie come MIMO. Corto per Ingresso multiplo Uscita multipla, MIMO consente al tuo router di inviare più flussi di dati contemporaneamente al tuo dispositivo.
Ciò non è possibile con i router tradizionali poiché i pacchetti di dati vengono inviati su onde omnidirezionali e non è possibile inviare più onde contemporaneamente a un dispositivo utilizzando questo approccio. Al contrario, con il beamforming non è così, poiché il router può inviare più flussi di dati utilizzando diverse onde beamforming.
Grazie a questa trasmissione di flussi di dati simultanei, è possibile trasmettere più dati al ricevitore con maggiore affidabilità ed efficienza. Non solo questo, la trasmissione multipla di flussi di dati aumenta anche la velocità dei dati.
Comprendere MU-MIMO
Sia MIMO che beamforming migliorano l'efficienza della trasmissione Wi-Fi in modo esponenziale. Detto questo, anche dopo tutti questi miglioramenti, il Wi-Fi ha un difetto. Non può trasmettere dati a più dispositivi contemporaneamente.
Per risolvere questo problema, abbiamo MU-MIMO, una tecnologia Wi-Fi che consente la trasmissione di dati a più persone dispositivi contemporaneamente, riducendo il tempo in cui ciascun dispositivo riceve i pacchetti di dati e migliorando il throughput della rete.
I vantaggi di MU-MIMO possono essere visti solo quando i dati vengono inviati dal router al tuo dispositivo e non viceversa. Detto questo, Wi-Fi 6 cerca di risolvere questo problema.
Quali tecnologie supporta il tuo Wi-Fi?
Niente si avvicina al Wi-Fi quando si parla di gergo tecnico. Con un sacco di protocolli e miglioramenti tecnologici che escono ogni anno, è difficile capire le capacità del Wi-Fi che stai ricevendo.
Ecco una breve descrizione del Tecnologie Wi-Fi supportate da diversi protocolli Wi-Fi:
- 802.11a/b/g: Questi protocolli Wi-Fi non supportano il beamforming. Quindi, se hai un router che rovina questi protocolli, dovrai procurarti un router che supporti i protocolli più recenti.
- 802.21n: Il protocollo 802.11n è stato il primo a introdurre il beamforming e il MIMO. Detto questo, questo protocollo ha fornito due modi per implementare il beamforming esplicito, per cui la maggior parte dei produttori Wi-Fi ha preferito implementare il beamforming implicito sui propri router. Pertanto la maggior parte dei router 802.11n supporta il beamforming implicito. Un'altra cosa da notare è che sia il beamforming che il MIMO erano funzionalità opzionali per il protocollo 802.11n, e data la complessità di calcolo dell'implementazione di queste funzionalità, la maggior parte dei produttori non ha implementato queste funzionalità sul proprio router.
- 802.11ac onda 1: Questo protocollo rafforza ulteriormente il beamforming e definisce solo un modo per eseguire il beamforming esplicito. Per questo motivo, i produttori non devono implementarlo utilizzando metodologie diverse, rendendo popolari il beamforming e il MIMO.
- 802.11ac onda 2: Lo standard 802.11ac wave 2 è stato il primo a introdurre MU-MIMO.
- 802.11ax: Conosciuto anche come Wi-Fi 6, il protocollo 802.11ax migliora ulteriormente MU-MIMO supportandolo sia per l'uplink che per il downlink.
Beamforming rende il tuo Wi-Fi più veloce?
Il beamforming aumenta la potenza del segnale e abilita funzioni come MIMO e MU-MIMO. Queste funzionalità migliorano la velocità con cui il tuo router trasmette i dati rendendolo più veloce. Detto questo, il beamforming non è una bacchetta magica che può consentire al Wi-Fi di coprire distanze molto lunghe e gli effetti della tecnologia sono più evidenti nello spettro medio quando si tratta di distanza.
