Рейтинг: 4.3/5 — 26
голосов
Обновлено: 05.09.2019
Формирование луча одно из тех понятий, которое кажется настолько простым, что удивляешься, почему раньше никто про это не думал. Вместо того, чтобы транслировать сигнал во все стороны в надежде, что он достигнет пункта назначения, почему бы не сфокусировать этот сигнал, и не направить его прямо в цель?
Иногда самые простые понятия являются наиболее сложными для реализации, особенно в начальном ценовом диапазоне (SOHO сегмент). Начиная с пятого поколения Wi-Fi (802.11ac) эта функция, наконец, появилась в домашних маршрутизаторах.
История развития Beamforming
Немного предыстории: формирование луча было на самом деле дополнительной функцией более старого стандарта 802.11n, но IEEE (международный орган, который устанавливает эти стандарты) не разъяснил, как именно это должно было быть реализовано. И могло получиться так, что вы купили роутер, и он использует одну реализацию, а Wi-Fi адаптер в вашем ноутбуке использует другую, в этом случае формирование луча не заработает.
Некоторые производители разрабатывали свои комплекты 802.11n, но они, как правило, были дорогими и не пользовались широким спросом на рынке.
Формирование луча фокусирует сигналы, которыми обмениваются Wi-Fi маршрутизатор и клиенты, с которыми он связан.
IEEE не допустил той же ошибки со стандартом 802.11ac. Компании, производящие оборудование с поддержкой 802.11ac, не обязаны реализовывать формирование луча, но если они это делают, то только согласно установленной спецификации. Это гарантирует, что оборудование каждой компании будет совместимо. Если одно устройство (например, точка доступа) поддерживает формирование луча, а другое (например, Wi-Fi адаптер в ноутбуке) — нет, они все равно будут работать вместе. Только не будет использоваться технология Beamforming.
Формирование луча способствует более эффективному использованию полосы пропускания беспроводной сети и увеличивает радиус ее действия. Это, в свою очередь улучшает потоковую передачу видео, качество голоса и работу других приложений, чувствительных к пропускной способности, задержке и джиттеру.
Beamforming стал возможным благодаря передатчикам и приемникам, которые используют технологию MIMO (множественный вход, множественный выход): данные отправляются и принимаются с использованием нескольких антенн для увеличения пропускной способности и дальности. MIMO был впервые представлен стандартом 802.11n, и он остается важной функцией стандарта 802.11ac и 802.11ax. MIMO может работать по схеме 1×1, 2×2 и 3×3, последний означает поддержку 3-х пространственных потоков для передачи и приема.
Как работает формирование луча
Беспроводные маршрутизаторы (или точки доступа) и беспроводные адаптеры, которые не поддерживают формирование луча, ведут широковещательную передачу данных во всех направлениях. Представьте лампу без абажура в качестве беспроводного маршрутизатора: лампа (передатчик) излучает свет (данные) во всех направлениях.
Устройства, поддерживающие формирование луча, фокусируют свои сигналы на каждом клиенте, ведя передачу данных таким образом, чтобы больше данных достигало целевого устройства, а не излучалось в пространство. Теперь установим на лампу (беспроводной маршрутизатор) абажур, чтобы уменьшить количество света (данных), излучаемых во всех направлениях. Сделаем отверстия в абажуре, чтобы концентрированные лучи света перемещались в определенные места (ваши клиенты Wi-Fi) в комнате.
Если Wi-Fi клиент также поддерживает формирование луча, маршрутизатор и клиент могут обмениваться информацией об их соответствующих местоположениях, чтобы определить оптимальный путь прохождения сигнала. Устройство, которое формирует луч и его сигналы, называется beamformer, а любое устройство, которое принимает сформированные лучом сигналы, называется beamformee.
Сигналы, исходящие с антенн роутера откалиброваны с необходимым смещением фаз и амплитудой, и они испытывают конструктивную (усиливающую) интерференцию непосредственно в области приемной антенны абонентского оборудования, а в других направлениях проявляется деструктивная (гасящая) интерференция.
Роутер отправляет со всех своих антенн зондирующий сигнал клиенту. Клиент отвечает роутеру то, что он увидел и отправляет набор комплексной матрицы с параметрами местоположения, фазовым сдвигом и амплитудой сигнала.
Роутер вычисляет местоположение клиента, делает, если нужно поправки в сигнале и формирует узконаправленный главный лепесток в направлении от точки доступа к клиенту. А чем выше соотношение сигнал/шум на клиенте, тем выше модуляция и тем большей скорости можно достигнуть.
В чем разница между неявным и явным формированием луча?
Формирование луча может значительно повысить уровень сигнала устройств, которые фактически не поддерживают формирование луча, хотя и не так сильно, как это происходит на поддерживаемом устройстве.
Явное формирование диаграммы направленности означает, что луч формируется, только если устройство на другом конце поддерживает формирование луча (explicit Beamforming – eBF). В этом случае используются специальные калибровочные кадры от клиента. Поддержку eBF реализована в стандартах 802.11ac и ax.
Неявное формирование луча (implicit Beamforming, iBF) будет пытаться сформировать луч, даже если конечное устройство его не поддерживает. Это упрощенный вариант алгоритма eBF. Роутер оценивает канал связи на основании принятых данных от клиента. Точка доступа объявляет, на каких скоростях она может работать. Клиент в зависимости от параметров принятого сигнала отвечает, что он будет работать на такой-то скорости. Путем итераций точка доступа меняет скорость и фазовый сдвиг на антеннах, и смотрит, что ответит клиент. Если клиент повысил скорость, принимается решение что все хорошо. Так продолжается до тех пор, пока не будет установлена максимальная скорость со стороны клиента.
Технология Beamforming это еще один метод для улучшения скорости беспроводной сети, и используя ее совместно с MIMO можно получить очень хорошие результаты.
Видео — увеличение емкости сети с помощью Massive MIMO и 3D Beamforming
Комментарии
Задайте свой вопрос
Вместе с этой статьей сейчас смотрят
ВОПРОС! Всем привет. Скажите, пожалуйста, а что такое Beamforming? На роутере наклеена подобная надпись, но не понимаю, что это.
БЫСТРЫЙ ОТВЕТ! Технология Beamforming (от англ. яз. «Beam» – луч, «Forming» – формирование) – это формирование направленного луча радиосигнала по Wi-Fi. Если говорить грубо, то роутер примерно понимает, где находится ваш ноутбук, телефон, планшет или даже телевизор, формирует концентрированный направленный сигнал в этом направлении, и клиентское устройство принимает лучший сигнал. А как мы знаем, чем лучше идет сигнал, тем больше скорость обмена данными. Данная технология впервые в работоспособном виде появилась в WiFi стандарте 802.11ac. А теперь более подробно про саму технологию ниже в статье.
Хотите узнать все тайны Wi-Fi, то идем сюда.
Содержание
- Как работает технология?
- Видео
- Задать вопрос автору статьи
Как работает технология?
Начнем с того, что сама технология впервые появилась в стандарте 802.11n, но была проблема в том, что каждый производитель своего оборудования по-своему её реализовывал с разными алгоритмами. И как итог – она могла работать только между устройствами одного производителя. И уже с выходом 802.11ac данная технология заработала как надо, так как появился один всеобщий стандарт. Даже сейчас стандарт 802.11n еще остается достаточно популярным, но вот TX Beamforming на нем работает только в очень редких случаях.
Beam forming стал возможным только после выхода другой технологии – MIMO, которая позволяет за счет нескольких антенн передавать данные на несколько устройств одновременно. И вот MIMO уже появился при стандарте 802.11n.
MIMO позволяет создавать несколько потоков и по ним одновременно передавать данные. Есть два вида MIMO:
- SU-MIMO – когда данные в несколько потоков передаются на одно устройство.
- MU-MIMO – когда общение с роутером идет одновременно сразу с несколькими клиентами.
В скором времени вы поймете, почему я начал именно с этого. Технология MIMO возможна только при наличии у роутера сразу нескольких антенн – то есть данные с каждой антенны передаются на одно конкретное устройство. Это достаточно удобно, ведь теперь не нужно ждать очереди, чтобы получить доступ к сети и интернету. У MU-MIMO есть схемы:
- 2х2
- 3х3
- 4х4
- 8х8
Если у роутера 3 антенны, и он поддерживает схему 3х3, то он может одновременно общаться сразу с 3-мя устройствами.
Transmit Beamforming использует сразу несколько антенн, для того, чтобы понять примерно расположение устройства в пространстве. На сам деле каждая антенна транслирует радиосигнал равномерно во все направления – тут ничего не поделаешь. И тут встает вопрос – как можно усилить и улучшить сигнал в конкретном место, там, где находится телефон, планшет или ноутбук?
На помощь нам приходит физика и понятие интерференции. Интерференция – это когда при наложении двух волн, мы видим, что в одном месте идет усиление колебания и сигнал становится лучше, а в другом колебания становятся слабее и сигнал ухудшается.
Давайте посмотри на примере. У нас есть роутер с двумя антеннами. Каждая антенна начинает испускать радиоволны. И есть два клиента. Пассивный клиент – это тот, который ждет своей очереди, то есть в данный момент времени информация на него не передается, и он ничего не принимает.
Активный клиент – это тот клиент, который принимает данные от роутера в данный момент времени. Beamforming работает таким образом:
- Обе антенны задают базовые колебания волны.
- При помощи сдвига фазы обе антенны начинают подстраивать амплитуду сигнала таким образом, чтобы она была максимальна в месте, где находится клиентское устройство.
На картинке выше активен 1-ый клиент, и антенны подстраивают радиоволны таким образом, чтобы в месте, где находится устройство, была максимальная интерференция и наложение двух волн, исходящих от двух антенн.
Потом второе устройство становится активным (смотрим на картинку ниже). И антенны адаптируют фазы для усиления сигнала в месте нахождения этого устройства.
Но не забываем, что не один роутер участвует в анализе расположения клиентских устройств. Сам клиент выступает главным звеном нашей задачи. Получается такая схема:
- Две антенны отправляют звуковой кадр, который называется Null Data Packets (NDP).
- У NDP есть свой заголовок, чтобы клиент понимал, от какой антенны был отправлен сигнал.
- Устройство записывает параметры приема радиоволны в матрицу с такими данными как сила сигнала, время получения сигнала.
- Для каждого используемого канала идет своя запись данных, так как у всех каналов частоты немного отличаются. А как мы помним, волны с разной частотой по-разному распространяются в определенной среде.
- Матрица со всеми этими данными (Channel State Information (CSI)) отправляется обратно к роутеру.
- Роутер на основе этих данных по формуле высчитывает примерное расположение клиента и уже начинает транслировать радиоволны таким образом, чтобы интерференция в месте клиентского устройства была максимальна.
Но это мы рассмотрели схему, при которой оба устройства поддерживают Beamforming. В таком случае считается, что луч формируется явно (implicit Beamforming, iBF). Если же клиентское устройство не поддерживает эту технологию, и не может передать лист с данными о приеме Channel State Information (CSI), то маршрутизатор все равно пытается примерно понять, где расположено устройство на основе принятых данных от клиента, а также оценивает канал связи.
- Точка доступа отсылает вопрос: с какой скоростью, дескать, мне отправлять тебе информацию?
- Клиент отправляет ответ – ну давай, вот так попробуем!
- Маршрутизатор начинает потихоньку менять скорость и фазовый сдвиг на обеих антеннах. Тем самым, как мы помним интерференция должна усилиться или уменьшиться, и как итог – сигнал будет или ухудшаться, или улучшаться.
- Если клиент отвечает, что все норм, можно повышать скорость, то значит роутер попал с настройками фазового сдвига правильно. Если сигнал ухудшился и скорость уменьшилась, то роутер ищет другие настройки сдвига.
- Так продолжается до тех пор, пока не найдется максимальная скорость передачи, что будет символизировать, что настройки антенн найдены.
Так называется неявное формирование луча (implicit Beamforming, iBF). В интернете можно встретить огромное множество комментариев по поводу того, что данная технология является просто маркетинговым ходом. Но на деле она сильно увеличивает качество связи и скорость передачи данных.
Beamforming в теории может обнулять помехи, за счет отправки в сторону источника помех определенного сигнала, что также улучшает связь в многоквартирных домах, где помимо вас живет еще много соседних роутеров, мешающих вашей точке доступа.
Напомню, что активно данная технология используется в Wi-Fi 6-го поколения – про него можете подробно почитать тут. Также если вы хотите углубиться и понять тему более детально, то советую почитать дополнительные материалы:
- Что такое роутер
- Статья про Wi-Fi каналы и для чего они нужны
- Ширина канала
- Про частоты Wi-Fi (2,4 и 5 ГГц)
Видео
На чтение 3 мин Просмотров 39.6к. Опубликовано
Обновлено
Читая технические спецификации современных wifi маршрутизаторов, все чаще на глаза попадается такое понятие, как TX Beamforming. Что это в роутере, я расскажу в этой статье.
Технология TX Beamforming
Говоря простым языком, beamforming — это технология формирования направленного луча в сторону принимающего беспроводной сигнал устройства. Ее ещё называют TX Beamforming, то есть «концентрирование излучения».
Обычные антенны роутера ретранслируют вайфай с одинаковой амплитудой во все стороны, покрывая равномерную площадь вокруг. При этом более дорогие модели бывают оснащены сразу несколькими антеннами в одном частотном диапазоне. Их излучение накладывается друг на друга, благодаря чему увеличивается качество wifi.
Благодаря формированию луча beamforming можно дополнительно улучшить за счёт того, что он распространяется не равномерно вокруг себя, а как бы вытягивается в сторону подключенного к нему девайса.
Особенно это актуально в местах, где много различных перекрытий и других источников радио помех.
Но как быть, если с роутером в одно время работает несколько смартфонов, ноутбуков и других гаджетов? Здесь включается умный алгоритм Beamforming, который автоматически определяет, от каких из них ответ приходит быстрее, от каких медленнее, и в какую соответственно сторону нужно направить более мощный сигнал.
Главной сложностью при ее внедрении в устройства является особая настройка антенн в сочетании с грамотным программным обеспечением. Поэтому в недорогих моделях роутеров зачастую наличие beamforming является больше маркетинговым ходом, нежели действительно фактором, сильно повышающим стабильность приема в отдаленных участках помещения.
Если речь идёт о стандарте wifi 802.11n, то для достижения максимального эффекта нужно, чтобы и приемник, и передатчик работали по одной и той же технологии beamforming. Поэтому рекомендуется использовать оба устройства одной фирмы — роутер и wifi адаптер.
В более новом 802.11ac beanforming уже является составной частью стандарта, поэтому производитель значения не имеет.
Формирование луча на практике
Подведем итог — каким образом эти знания могут нам пригодиться на практике? Нужно ли обращать внимание на наличие технологии формирования направления излучения TX Beamforming в маршрутизаторе?
- Определяющего значения при выборе она не имеет и может быть лишь дополнительным плюсом
- Сильного прироста в стабильности wifi только лишь из-за beamforming ожидать не стоит. Это достигается за счёт сочетания многих факторов, одним из которых он может являться
- Для получения максимальной отдачи от наличия технологии формирования луча по wi-fi стандарта 802.11 N (это большинство недорогих роутеров, работающих на частоте 2.4 ГГц) необходимо, чтобы все устройства были одного производителя
- 10 лет занимается подключением и настройкой беспроводных систем
- Выпускник образовательного центра при МГТУ им. Баумана по специальностям «Сетевые операционные системы Wi-Fi», «Техническое обслуживание компьютеров», «IP-видеонаблюдение»
- Автор видеокурса «Все секреты Wi-Fi»
Актуальные предложения:
Задать вопрос
( 890 оценок, среднее 0.04 из 5 )
НЕКЕШЕРОВАННЫЙ КОНТЕНТ
Современные беспроводные маршрутизаторы часто предлагают технологию формирования луча для улучшения приема Wi-Fi и уменьшения помех. Но что такое формирование луча, как оно работает и действительно ли полезно?
Таким образом, формирование луча — полезная функция, хотя вы действительно получите все преимущества только с новыми устройствами 802.11ac. Вам не обязательно платить намного больше за маршрутизатор с функцией формирования луча.
Основы формирования луча
СВЯЗАННЫЕ С:
Как улучшить беспроводной сигнал и уменьшить помехи в беспроводной сети
Проще говоря, формирование луча — это фокусировка сигнала Wi-Fi в определенном направлении.
Обычно, когда ваш маршрутизатор передает сигнал Wi-Fi, он передает данные во всех направлениях. Благодаря формированию луча маршрутизатор определяет, где находится ваше устройство — ноутбук, смартфон, планшет или что-то еще — и передает более сильный сигнал в этом конкретном направлении.
Beamforming обещания
более быстрый и сильный сигнал Wi-Fi с большим радиусом действия
для каждого устройства. Вместо того, чтобы просто транслировать во всех направлениях, маршрутизатор пытается передавать беспроводные данные, предназначенные для устройства, оптимальным для него способом.
Итак, это конечный результат формирования луча — лучший сигнал Wi-Fi и лучший прием для ваших устройств.
Вот очень упрощенная графика, любезно предоставленная Netgear:
802.11ac против 802.11n
СВЯЗАННЫЕ С:
Обновите свой беспроводной маршрутизатор, чтобы получить более высокую скорость и более надежный Wi-Fi
Формирование луча было частью спецификации 802.11n — своего рода. Но для этого требовалось, чтобы оба устройства — маршрутизатор и клиент — поддерживали формирование луча одинаково. Стандартного способа не существовало, и производители устройств могли изобретать свои собственные реализации. В результате этого так и не произошло, поскольку не было никакой гарантии, что какие-либо устройства 802.11n будут совместимы друг с другом, даже если оба поддерживают формирование луча. Например, для использования этой функции вам, возможно, придется покупать устройства от одного производителя.
С
спецификация 802.11ac
, это было исправлено. Существует стандартный способ работы с формированием луча, и любые устройства 802.11ac, поддерживающие формирование луча, будут работать с другими устройствами, которые поддерживают. По сути, устройства 802.11ac, такие как маршрутизатор и ноутбук, могут связываться друг с другом и предоставлять информацию об их взаимном расположении.
Формирование луча — это стандартизированная часть стандарта Wi-Fi 802.11ac. Однако не все устройства 802.11ac должны поддерживать формирование луча. Тот факт, что у вас есть устройство 802.11ac, не означает, что оно поддерживает формирование луча. Но если устройство поддерживает формирование луча, оно делает это стандартизированным способом.
Это может быть фирменная функция некоторых маршрутизаторов. Например, D-Link называет это «Advanced AC SmartBeam». Но он по-прежнему совместим с другими устройствами 802.11ac, которые реализуют формирование луча, даже если они называют это как-то иначе.
Неявное и явное формирование луча
Во всяком случае, все вышесказанное — это принцип работы «явного формирования луча». Также существует «неявное формирование луча».
При «неявном формировании луча» беспроводной маршрутизатор пытается использовать методы формирования луча для улучшения сигнала даже для более старых устройств, то есть устройств без беспроводного оборудования 802.11ac. Теоретически в старые устройства 802.11n, g и b будут внесены некоторые улучшения. На практике это не будет работать так же хорошо, как явное формирование луча между маршрутизатором 802.11ac и клиентским устройством 802.11ac. Но это еще одно преимущество. Маршрутизаторы, которые предлагают неявное формирование луча, также должны предлагать явное формирование луча. Неявное формирование луча — это всего лишь перк, который дает некоторые преимущества формированию луча и для ваших старых устройств.
Неявное формирование луча часто является фирменной функцией с именем производителя. Например, Netgear называет это на своих маршрутизаторах «Beamforming +».
Изображение
Маршрутизатор D-Link AC3200
Итак, стоит ли это делать с помощью Beamforming?
Beamforming становится стандартом для высокопроизводительных беспроводных маршрутизаторов 802.11ac, наряду с другими новыми функциями, такими как
Tarband и WV
. Если вы можете использовать формирование луча на своем маршрутизаторе, это, безусловно, хорошо — у него нет недостатков, кроме денег, которые вам, возможно, придется потратить на приобретение более дорогого маршрутизатора с этой функцией.
Возможно, вы действительно не захотите покупать маршрутизатор с технологией формирования луча, если этот маршрутизатор стоит намного дороже. Эта технология будет наиболее полезна с новыми устройствами 802.11ac, которые поддерживают формирование диаграммы направленности, поэтому старые устройства не получат от нее никакой выгоды (если предлагается только явное формирование диаграммы направленности) или гораздо меньшую выгоду, чем устройства 802.11ac (если также предлагается неявное формирование диаграммы направленности). .
Со временем формирование диаграммы направленности должно перейти на более дешевые маршрутизаторы 802.11ac и стать более стандартной функцией. К тому времени он станет еще более полезным, когда у всех будет больше устройств 802.11ac.
Если вам интересно, как работает формирование луча, в Интернете можно найти много информации об этом. Это не просто функция Wi-Fi — это технология обработки сигналов для радио и звуковых волн в целом.
Для формирования луча требуются антенны MIMO (с несколькими входами и выходами). По сути, он использует различные методы обработки сигналов для передачи нескольких разных сигналов на разные антенны, гарантируя, что они создают помехи таким образом, что более сильный сигнал транслируется в определенном направлении. В Википедии есть хорошая статья о
формирование луча
.
What Is Beamforming?
What Is Beamforming?
Can Your Router AIM Your WiFi? — BeamForming Explained
Beamforming
TP-Link AC1900 Smart Wireless Router — Beamforming Dual Band Gigabit WiFi Internet Routers For Home
MIMO And Beamforming In Wireless Systems (4G, 5G)
All of us are looking for perfect Wi-Fi that reaches every corner of the house and offers the data speeds that our ISP promised. However, to make this dream come true, we need Wi-Fi technology to transmit signals directly to our devices without any degradation.
Enter beamforming, a Wi-Fi technology that does exactly that—but what is it, and can it make your Wi-Fi faster? Well, let’s find out.
What Is Beamforming, and Why Do You Need It?
Before getting into beamforming and its advantages, it’s important to understand how traditional Wi-Fi routers transmit data.
You see, a traditional router uses radio waves to transmit data. The router uses several antennas to create these waves and send them to your device. These antennas can either be hidden inside the router or protrude out of it in multiple directions, making it look like a transformer.
In most cases, these antennas transmit waves in all directions equally, creating waves in a pattern similar to that of a stone hitting the surface of water. These ripples created by the router enable your device to connect to the internet. That said, these waves get weaker in intensity as they travel longer distances. It is this decrease in the intensity of waves that causes the internet speed on your device to drop and to solve this issue, we have beamforming.
You see, Wi-Fi routers that do not support beamforming send waves in an omnidirectional pattern. Beamforming, on the contrary, aims the radio waves at your device rather than sending them in all directions. Due to this focused approach, the waves can travel greater distances as energy is not distributed in all directions improving signal strength—offering better data speeds.
But how does your router focus these beams of energy? And how does it know your devices’ location?
How Does Beamforming Work?
As explained earlier, your router uses antennas to generate radio waves. In most cases, these antennas can radiate energy in a uniform pattern. Therefore, to create directed beams, routers use the concept of interference.
Simply put, interference refers to the variation in wave amplitude when two or more waves collide. This variation in wave amplitudes can either be positive or negative based on the phase of the waves. This means that when two waves collide, they create two areas, one with high signal strength and another with low signal strength.
It is this variation in wave intensities that enables beamforming.
Therefore, when a router wants to send a beam of radio energy to your device, it transmits radio waves at different time durations or phases through each antenna. This difference in time and phase helps steer the waves toward your device—improving Wi-Fi strength.
This brings us to the second question—how does your router know your device’s location? Well, to understand that, we have to look at the types of beamforming.
Types of Beamforming
Now that we know how your Wi-Fi router transmits waves, it’s time to look at how it calculates its location. There are two ways your Wi-Fi can perform the task at hand.
Explicit Beamforming
In this type of beamforming, the router communicates with your device to understand its position in space. Therefore, for explicit beamforming to work, both the router and your device should support it. Without the same, the router and your device won’t be able to transfer beamforming data amongst one another, disabling it.
Explicit beamforming works by transmitting special beamforming data packets to your device. The device uses this data to calculate the steering matrix. This data is then sent back to the router, which creates the beaming waves using the interference concepts explained earlier.
Implicit Beamforming
Unlike explicit beamforming, implicit beamforming works even when your device does not support it. To make this type of beamforming possible, the router transmits beamforming packets to the device, but the device does not communicate the steering matrix to the router. Instead, the router tries to understand signal patterns reaching the device using acknowledgment frames.
You see, every time a device on a Wi-Fi network receives data packets, it sends acknowledgment packets that it has received the data. The acknowledgment frame asks the router to resend the data if the data is not received. Based on these requests, the router can understand the device’s location and then manipulate the radio waves, implementing beamforming—improving the transmission efficiency.
Explicit beamforming offers better efficiency when compared to implicit beamforming, as accurate device locations are sent to the router through the device.
Beamforming MIMO and MU-MIMO
As explained in earlier sections, beamforming improves the strength of the radio signal reaching your device, improving wireless connectivity. That said, it also enables technologies like MIMO. Short for Multiple Input Multiple Output, MIMO enables your router to send multiple data streams to your device simultaneously.
Doing so is not possible with traditional routers as data packets are sent on omnidirectional waves, and multiple waves can’t be sent to a device simultaneously using this approach. On the contrary, with beamforming, that is not the case, as the router can send multiple streams of data using several beamformed waves.
Due to this transmission of simultaneous data streams, more data can be transmitted to the receiver with better reliability and efficiency. Not only this, the multiple transmission of data streams increases data rates as well.
Understanding MU-MIMO
Both MIMO and beamforming improve the efficiency of Wi-Fi transmission exponentially. That said, even after all these improvements, Wi-Fi has a flaw. It can’t transmit data to multiple devices at the same time.
To solve this problem, we have MU-MIMO, a Wi-Fi technology that enables the transmission of data to multiple devices simultaneously, reducing the time each device gets data packets, improving your network’s throughput.
The advantages of MU-MIMO can only be seen when data is sent from the router to your device and not the other way around. That said, Wi-Fi 6 tries to solve this problem.
Which Technologies Does Your Wi-Fi Support?
Nothing comes close to Wi-Fi when it comes to technical jargon. With a ton of protocols and technological improvements coming out every year, it’s hard to understand the capabilities of the Wi-Fi you are getting.
Here is a brief description of the Wi-Fi technologies supported by different Wi-Fi protocols:
- 802.11a/b/g: These Wi-Fi protocols do not support beamforming. Hence, if you have a router ruining these protocols, you will have to get a router that supports newer protocols.
- 802.21n: The 802.11n protocol was the first to introduce beamforming and MIMO. That said, this protocol provided two ways of implementing explicit beamforming, due to which most Wi-Fi manufacturers preferred implementing implicit beamforming on their routers. Therefore most 802.11n routers support implicit beamforming. Another thing to note is that both beamforming and MIMO were optional features for the 802.11n protocol, and given the computation complexity of implementing these features, most manufacturers did not implement these features on their routers.
- 802.11ac wave 1: This protocol further strengthens beamforming and defines only one way to perform explicit beamforming. Due to this, manufacturers don’t have to implement it using different methodologies, making beamforming and MIMO popular.
- 802.11ac wave 2: The 802.11ac wave 2 standard was the first to introduce MU-MIMO.
- 802.11ax: Also known as Wi-Fi 6, the 802.11ax protocol further improves MU-MIMO by supporting it for both the uplink and downlink.
Does Beamforming Make Your Wi-Fi Faster?
Beamforming increases signal strength and enables features like MIMO and MU-MIMO. These features improve the rate at which your router transmits data making it faster. That said, beamforming is not a magic wand that can enable Wi-Fi to cover very long distances, and the effects of the technology are most prominent in the middle spectrum when it comes to distance.