اخبار IT, شبکه‌های وایرلس

فناوری Beamforming چیست و چه کار می‌کند؟

فناوری Beamforming چیست و چه کار می‌کند؟

فناوری Beamforming یا شکل دهی پرتو چیست؟

شاید شما هم به گوشتان خورده باشد که می‌توان با شکل دهی به پرتو  WiFi یا به اصطلاح Beamforming سرعت اینترنت را بیشتر کرد. امروز می‌خواهیم در همین رابطه با شما صحبت کنیم اما قبل از آن باید بدانیم که روترهای WiFi سنتی چگونه داده ها را انتقال می‌دهند.

نحوه انتقال داده در روترهای سنتی

یک روتر سنتی از امواج رادیویی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. این روترها از چندین آنتن برای ایجاد این امواج و ارسال آنها به دستگاه شما بهره می‌برند. آنتن‌ها می‌توانند در داخل روتر و یا به صورت خارجی مشاهده شوند. بیشتر اوقات این آنتن ها امواج را در همه جهات به طور مساوی انتقال می‌دهند و امواجی مانند برخورد سنگ با سطح آب ایجاد می‌کنند. این امواج که به وسیله روتر شما ایجاد شده است دستگاه شما را به اینترنت متصل می‌کند.

همانطور که می‌دانید این امواج با رفتن به مسافت‌های طولانی تر ضعیف تر می‌شوند. همین کاهش شدت امواج باعث می‌شود که سرعت اینترنت دستگاه شما پایین بیاید و همین جاست که Beamforming نقش خود را برای بالا بردن قدرت امواج ایفا می‌کند.

روتر‌های WiFi که از شکل دهی پرتو پشتیبانی نمی‌کنند. امواج را در یک الگوی همه جهته ارسال می‌کنند. برعکس شکل دهی پرتو، امواج رادیویی را به جای ارسال آن ها در تمام جهات به سمت دستگاه شما هدف می‌گیرد.با توجه به این رویکرد متمرکز، امواج می‌توانند مسافت‌های بیشتری را طی کنند زیرا انرژی در همه جهات توزیع نمی شود و قدرت سیگنال را بهبود می‌بخشد و سرعت داده بهتری را ارائه می‌دهد. اما روتر شما چگونه این پرتوهای انرژی را متمرکز می‌کند؟ و چگونه مکان دستگاه های شما را می‌داند؟

چرا Beamforming برای Wi-Fi ضروری است؟

همانطور که می‌دانید استانداردهای WiFi به افزایش نرخ انتقال اختصاص داده شده اند. از زمانی که WiFi 4 با استاندارد 802.11n فناوری‌های چند خروجی و چند ورودی MIMO و شکل دهی پرتو را به دنیا معرفی کرد، نرخ انتقال داده به صدها مگابایت در ثانیه و حتی بیشتر افزایش یافت.

هرچند فناوری MIMO نرخ انتقال داده را چند برابر می‌کند اما با این حال ایستگاه‌های بی‌سیم (STA) در عمل معمولاً هر کدام فقط یک یا دو آنتن دارند. این باعث تفاوت بهره بین سیگنال‌های ارسال و دریافت در STA ها می‌شود. یعنی زمانی که یک STA سیگنال‌هایی را به یک AP ارسال می‌کند، AP می‌تواند از سیستم چند آنتنی خود برای افزایش بهره دریافت و دستیابی به قدرت سیگنال بالاتر استفاده کند. این مورد برای انتقال معکوس نیست. هنگامی که یک AP سیگنال‌هایی را به یک STA ارسال می‌کند، اگر فقط از آنتن‌هایی با همان تعداد آنتن در STA استفاده شود، بهره چند آنتنی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. برای رفع این مشکل، فناوری شکل دهی پرتو معرفی شده است. این AP‌ها و ایستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا با افزایش RSSI‌های ایستگاه‌ها در مورد نرخ انتقال بالاتر مذاکره کنند.

ضرورت بکارگیری بیم فورمینگ

برای اطمینان از استفاده کامل از منابع چند آنتن AP، Wi-Fi 5 (802.11ac) فناوری MIMO چند کاربره (MU-MIMO) را معرفی می‌کند تا یک AP بتواند همزمان سیگنال ها را به چندین STA ارسال کند و کارایی انتقال بی‌سیم را بهبود بخشد. . MU-MIMO به شکل دهی پرتو وابسته است. فناوری Beamforming سیگنال‌های چندین آنتن یک AP را روی هم قرار می‌دهد به طوری که هر ایستگاه می‌تواند تنها سیگنال‌های خود را در طول ارتباط MU-MIMO دریافت کند و از تداخل سیگنال بین STA ها جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، آخرین نسل استاندارد Wi-Fi 6 (802.11ax) تعداد کاربران MU-MIMO را افزایش می‌دهد که با استفاده از شکل دهی پرتو نیز امکان پذیر شده است.

Beamforming چگونه کار می‌کند؟

همانطور که قبلا توضیح داده شد روتر شما از آنتن‌ها برای تولید امواج رادیویی استفاده می‌کند. در بیشتر موارد این آنتن ها می‌توانند انرژی را در یک الگوی یکنواخت ساطع کنند. بنابراین برای ایجاد پرتوهای جهت دار، روترها از مفهوم تداخل استفاده می‌کنند. به زبان ساده، تداخل به تغییر دامنه موج در هنگام برخورد دو یا چند موج اشاره دارد. این تغییر در دامنه امواج بر اساس فاز امواج می‌تواند مثبت یا منفی باشد. این بدان معناست که وقتی دو موج با هم برخورد می‌کنند، دو ناحیه ایجاد می‌کنند، یکی با قدرت سیگنال بالا و دیگری با قدرت سیگنال پایین.

این تغییر در شدت موج است که شکل دهی پرتو را ممکن می‌کند. بنابراین، هنگامی که روتر می‌خواهد پرتوی از انرژی رادیویی را به دستگاه شما ارسال کند، امواج رادیویی را در مدت زمان یا فازهای مختلف از طریق هر آنتن ارسال می‌کند. این تفاوت در زمان و فاز به هدایت امواج به سمت دستگاه شما کمک می‌کند و قدرت WiFi را بهبود می‌بخشد.

این ما را به سؤال دوم می‌رساند: روتر شما چگونه از مکان دستگاه شما مطلع است؟ خوب، برای درک آن، باید به انواع شکل دهی پرتو نگاه کنیم.

انواع بیم فورمینگ

اکنون که می‌دانیم روتر وای فای شما چگونه امواج را منتقل می‌کند، وقت آن است که به نحوه محاسبه مکان خود نگاه کنیم. دو راه وجود دارد که Wi-Fi شما می‌تواند کار را انجام دهد.

شکل دهی صریح پرتو یا (Explicit Beamforming)

در این نوع شکل دهی پرتو روتر با دستگاه شما ارتباط برقرار می‌کند تا موقعیت آن را در فضا درک کند. بنابراین، برای اینکه فرم دهی پرتو واضح کار کند، هم روتر و هم دستگاه شما باید از آن پشتیبانی کنند. بدون همان، روتر و دستگاه شما نمی‌توانند داده‌های شکل دهی پرتو را بین یکدیگر انتقال دهند و آن را غیرفعال می‌کند.

آثار صریح توسط beamforming

ارسال داده‌های شکل دهنده پرتو، ویژه دستگاه شما. دستگاه از این داده‌ها برای محاسبه ماتریس فرمان استفاده می‌کند. سپس این داده‌ها به مسیریاب بازگردانده می‌شود. که امواج پرتویی را با استفاده از مفاهیم تداخلی که قبلا توضیح داده شد ایجاد می‌کند.

پرتوسازی ضمنی پرتو یا (Implicit Beamforming)

برخلاف شکل دهی پرتو صریح، شکل دهی پرتو ضمنی حتی زمانی که دستگاه شما از آن پشتیبانی نمی‌کند، کار می‌کند. برای امکان پذیر ساختن این نوع شکل دهی پرتو، روتر بسته‌های شکل دهی پرتو را به دستگاه ارسال می‌کند، اما دستگاه ماتریس فرمان را به روتر مخابره نمی‌کند. در عوض روتر سعی می‌کند الگوهای سیگنالی را که به دستگاه می‌رسد با استفاده از فریم‌های تصدیق درک کند. ببینید هر بار که دستگاهی در شبکه WiFi بسته‌های داده را ارسال می‌کند.

ببینید، هر بار که دستگاهی در شبکه WiFi بسته‌های داده را دریافت می‌کند، بسته‌های تاییدی را ارسال می‌کند که داده‌ها را دریافت کرده است. فرم تأیید از روتر می‌خواهد در صورت عدم دریافت داده، داده‌ها را مجدداً ارسال کند. بر اساس این درخواست‌ها، روتر می‌تواند مکان دستگاه را درک کند و سپس امواج رادیویی را دستکاری کند، شکل‌دهی پرتو را پیاده‌سازی کرده و راندمان انتقال را بهبود می‌بخشد.

یادداشت

شکل دهی پرتو صریح کارایی بهتری را در مقایسه با شکل دهی ضمنی ارائه می دهد، زیرا مکان‌های دقیق دستگاه از طریق دستگاه به روتر ارسال می‌شود.

شکل دهی پرتو MIMO و MU-MIMO

همانطور که در بخش‌های قبلی توضیح داده شد، شکل دهی پرتو، قدرت سیگنال رادیویی را که به دستگاه شما می‌رسد و همچنین اتصال بی‌سیم را بهبود می‌بخشد. گفته می‌شود که حتی فناوری‌هایی مانند MIMO را نیز فعال می‌کند. این قابلیت به روتر شما امکان می دهد تا چندین جریان داده را به طور همزمان به دستگاه شما ارسال کند. انجام این کار با روترهای سنتی امکان پذیر نیست زیرا بسته‌های داده بر روی امواج همه جانبه ارسال می‌شوند و امواج چندگانه را نمی‌توان به طور همزمان با استفاده از این رویکرد به دستگاه ارسال کرد. برعکس با شکل دهی پرتو اینطور نیست، زیرا روتر می‌تواند جریان های متعددی از داده ها را با استفاده از چندین موج شکل دهی شده ارسال کند.

آشنایی با MU-MIMO

MIMO و beamforming هر دو کارایی انتقال WiFi را به طور تصاعدی بهبود می‌بخشد. با این حال، حتی پس از این همه پیشرفت، WiFi یک نقص دارد. نمی‌تواند داده‌ها را همزمان به چندین دستگاه منتقل کند. زمان دریافت بسته‌های داده را برای هر دستگاه کاهش می‌دهد و توان عملیاتی شبکه شما را بهبود می‌بخشد.

یادداشت

مزایای MU-MIMO تنها زمانی قابل مشاهده است که داده ها از روتر به دستگاه شما ارسال شود نه برعکس. همانطور که گفته شد، WiFi 6 سعی می کند این مشکل را حل کند.

آیا beamforming وای فای شما را سریعتر می‌کند؟

Beamforming قدرت سیگنال را افزایش داده و ویژگی‌هایی مانند MIMO و MU-MIMO را فعال می‌کند. این ویژگی‌ها سرعت انتقال داده‌ها توسط روتر شما را بهبود می‌بخشد و آن را سریع‌تر می‌کند. همانطور که گفته شد، بیم فورمینگ یک عصای جادویی نیست که بتواند وای‌فای را قادر به پوشش مسافت‌های بسیار طولانی کند، بلکه این تاثیرات تنها در مسافت های میانی پر رنگ است.

کلام آخر

در این مطلب به معرفی عملکرد بیم فورمینگ و انواع آن پرداختیم و با نحوه کار آن آشنا شدیم. در این مقاله فهمیدیم این فناوری موثر تا چه اندازه می‌تواند در بهبود سرعت اینترنت کمک کند. به امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد برای خواندن مطالب بیشتر شبکه دیده بان را دنبال کنید.

جهت اطلاع از قیمت انوع تجهیزات شبکه با شبکه دیده‌بان تماس بگیرید : 20 21 9100 – 021

مراحل ثبت سفارش تعمیر تجهیزات شبکه :
  • تماس با دفتر و ارسال تجهیزات به دفتر شبکه دیده بان
  • بررسی مشکلات تجهیزات شبکه و اعلام هزینه به شما
  • در صورت تایید شما ، تعمیر انجام می شود.
  • ارسال تجهیزات در اسرع وقت
نکات مهم پروسه تعمیرات تجهیزات شبکه :
  1. مشکل و ایرادات احتمالی دستگاه را در برگه‌ای نوشته و همراه دستگاه به دفتر شبکه دیده‌بان ارسال فرمایید.
  2. نام و شماره تلفن مسئول پیگیری تجهیزات را حتما درج بفرمایید.
  3. به دلیل زیاد بودن تعداد کالاهای تعمیری ، حتما پیگیر کالای خود باشید.

شبکه دیده بان وارد کننده و ارائه کننده انواع تجهیزات شبکه برند های معروف است. از جمله خدمات مجموعه حرفه ای شبکه دیده بان :

  • 48 ساعت مهلت تست
  • یک سال گارانتی
  • ارسال در اسرع وقت به تمام نقاط ایران
  • مشاوره رایگان قبل از خرید محصول
  • امکان کانفیگ و راه اندازی بعد از خرید محصول
  • تعمیر تجهیزات شبکه

جهت سفارش یا مشاوره با کارشناسان فروش با شماره های زیر تماس بگیرید :

02191002120

09128005038

سایت های شبکه دیده بان :
www.netdrco.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *