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Todos nós procuramos um Wi-Fi perfeito que chegue a todos os cantos da casa e ofereça as velocidades de dados que o nosso ISP prometeu. No entanto, para tornar esse sonho realidade, precisamos da tecnologia Wi-Fi para transmitir sinais diretamente para nossos dispositivos sem qualquer degradação.
Entre no beamforming, uma tecnologia Wi-Fi que faz exatamente isso – mas o que é isso e pode tornar seu Wi-Fi mais rápido? Bem, vamos descobrir.
O que é Beamforming e por que você precisa disso?
Antes de entrar no beamforming e suas vantagens, é importante entender como os roteadores Wi-Fi tradicionais transmitem dados.
Você vê, um roteador tradicional usa ondas de rádio para transmitir dados. O roteador usa várias antenas para criar essas ondas e enviá-las ao seu dispositivo. Essas antenas podem estar escondidas dentro do roteador ou se projetar em várias direções, fazendo com que pareça um transformador.
Na maioria dos casos, essas antenas transmitem ondas em todas as direções igualmente, criando ondas em um padrão semelhante ao de uma pedra atingindo a superfície da água. Essas ondulações criadas pelo roteador permitem que seu dispositivo se conecte à Internet. Dito isto, essas ondas ficam mais fracas em intensidade à medida que percorrem distâncias maiores. É essa diminuição na intensidade das ondas que faz com que a velocidade da internet no seu aparelho caia e para resolver esse problema, temos o beamforming.
Você vê, roteadores Wi-Fi que não suportam beamforming enviam ondas em um padrão omnidirecional. O Beamforming, pelo contrário, direciona as ondas de rádio para o seu dispositivo em vez de enviá-las em todas as direções. Devido a essa abordagem focada, as ondas podem percorrer distâncias maiores, pois a energia não é distribuída em todas as direções, melhorando a força do sinal, oferecendo melhores velocidades de dados.
Mas como seu roteador foca esses feixes de energia? E como ele sabe a localização dos seus dispositivos?
Como funciona o Beamforming?
Conforme explicado anteriormente, seu roteador usa antenas para gerar ondas de rádio. Na maioria dos casos, essas antenas podem irradiar energia em um padrão uniforme. Portanto, para criar feixes direcionados, os roteadores usam o conceito de interferência.
Simplificando, a interferência refere-se à variação na amplitude da onda quando duas ou mais ondas colidem. Essa variação nas amplitudes das ondas pode ser positiva ou negativa com base na fase das ondas. Isso significa que quando duas ondas colidem, elas criam duas áreas, uma com alta intensidade de sinal e outra com baixa intensidade de sinal.
É esta variação nas intensidades das ondas que permite a formação de feixes.
Portanto, quando um roteador deseja enviar um feixe de energia de rádio para seu dispositivo, ele transmite ondas de rádio em diferentes durações ou fases através de cada antena. Essa diferença de tempo e fase ajuda a direcionar as ondas em direção ao seu dispositivo, melhorando a força do Wi-Fi.
Isso nos leva à segunda pergunta: como seu roteador sabe a localização do seu dispositivo? Bem, para entender isso, temos que olhar para os tipos de beamforming.
Tipos de Beamforming
Agora que sabemos como seu roteador Wi-Fi transmite ondas, é hora de ver como ele calcula sua localização. Existem duas maneiras de o seu Wi-Fi executar a tarefa em questão.
Beamforming explícito
Nesse tipo de beamforming, o roteador se comunica com seu dispositivo para entender sua posição no espaço. Portanto, para que o beamforming explícito funcione, tanto o roteador quanto o dispositivo devem suportá-lo. Sem o mesmo, o roteador e seu dispositivo não poderão transferir dados de formação de feixe entre si, desabilitando-o.
O beamforming explícito funciona transmitindo pacotes de dados de beamforming especiais para o seu dispositivo. O dispositivo usa esses dados para calcular a matriz de direção. Esses dados são então enviados de volta ao roteador, que cria as ondas radiantes usando os conceitos de interferência explicados anteriormente.
Beamforming Implícito
Ao contrário do beamforming explícito, o beamforming implícito funciona mesmo quando seu dispositivo não o suporta. Para tornar esse tipo de formação de feixe possível, o roteador transmite pacotes de formação de feixe para o dispositivo, mas o dispositivo não comunica a matriz de direção ao roteador. Em vez disso, o roteador tenta entender os padrões de sinal que chegam ao dispositivo usando quadros de confirmação.
Você vê, toda vez que um dispositivo em uma rede Wi-Fi recebe pacotes de dados, ele envia pacotes de confirmação de que recebeu os dados. O quadro de confirmação pede ao roteador para reenviar os dados se os dados não forem recebidos. Com base nessas solicitações, o roteador pode entender a localização do dispositivo e manipular as ondas de rádio, implementando a formação de feixes, melhorando a eficiência da transmissão.
O beamforming explícito oferece melhor eficiência quando comparado ao beamforming implícito, pois as localizações precisas dos dispositivos são enviadas ao roteador através do dispositivo.
Beamforming MIMO e MU-MIMO
Conforme explicado nas seções anteriores, o beamforming melhora a força do sinal de rádio que chega ao seu dispositivo, melhorando a conectividade sem fio. Dito isto, também permite tecnologias como MIMO. Abreviação de Multiple Input Multiple Output, MIMO permite que seu roteador envie vários fluxos de dados para seu dispositivo simultaneamente.
Isso não é possível com roteadores tradicionais, pois os pacotes de dados são enviados em ondas omnidirecionais e várias ondas não podem ser enviadas a um dispositivo simultaneamente usando essa abordagem. Pelo contrário, com a formação de feixe, esse não é o caso, pois o roteador pode enviar vários fluxos de dados usando várias ondas formadas por feixe.
Devido a esta transmissão de fluxos de dados simultâneos, mais dados podem ser transmitidos ao receptor com melhor confiabilidade e eficiência. Além disso, a transmissão múltipla de fluxos de dados também aumenta as taxas de dados.
Entendendo o MU-MIMO
Tanto o MIMO quanto o beamforming melhoram exponencialmente a eficiência da transmissão Wi-Fi. Dito isso, mesmo depois de todas essas melhorias, o Wi-Fi tem uma falha. Ele não pode transmitir dados para vários dispositivos ao mesmo tempo.
Para solucionar esse problema, temos o MU-MIMO, uma tecnologia Wi-Fi que possibilita a transmissão de dados para vários dispositivos simultaneamente, reduzindo o tempo que cada dispositivo recebe os pacotes de dados, melhorando o throughput da sua rede.
As vantagens do MU-MIMO só podem ser vistas quando os dados são enviados do roteador para o seu dispositivo e não o contrário. Dito isso, o Wi-Fi 6 tenta resolver esse problema.
Quais tecnologias seu Wi-Fi suporta?
Nada chega perto de Wi-Fi quando se trata de jargão técnico. Com uma tonelada de protocolos e melhorias tecnológicas sendo lançadas todos os anos, é difícil entender os recursos do Wi-Fi que você está obtendo.
Aqui está uma breve descrição das tecnologias Wi-Fi suportadas por diferentes protocolos Wi-Fi:
- 802.11a/b/g: Esses protocolos Wi-Fi não suportam beamforming. Portanto, se você tiver um roteador arruinando esses protocolos, precisará obter um roteador que suporte protocolos mais recentes.
- 802.21n: O protocolo 802.11n foi o primeiro a introduzir beamforming e MIMO. Dito isso, esse protocolo forneceu duas maneiras de implementar o beamforming explícito, devido ao qual a maioria dos fabricantes de Wi-Fi preferiu implementar o beamforming implícito em seus roteadores. Portanto, a maioria dos roteadores 802.11n suportam beamforming implícito. Outra coisa a notar é que tanto o beamforming quanto o MIMO eram recursos opcionais para o protocolo 802.11n e, dada a complexidade computacional da implementação desses recursos, a maioria dos fabricantes não implementou esses recursos em seus roteadores.
- 802.11ac onda 1: Este protocolo fortalece ainda mais o beamforming e define apenas uma maneira de realizar o beamforming explícito. Devido a isso, os fabricantes não precisam implementá-lo usando metodologias diferentes, popularizando o beamforming e o MIMO.
- 802.11ac onda 2: O padrão 802.11ac wave 2 foi o primeiro a introduzir o MU-MIMO.
- 802.11ax: Também conhecido como Wi-Fi 6, o protocolo 802.11ax melhora ainda mais o MU-MIMO, suportando-o tanto para uplink quanto para downlink.
O Beamforming torna seu Wi-Fi mais rápido?
Beamforming aumenta a força do sinal e habilita recursos como MIMO e MU-MIMO. Esses recursos melhoram a taxa na qual seu roteador transmite dados, tornando-o mais rápido. Dito isto, o beamforming não é uma varinha mágica que pode permitir que o Wi-Fi cubra distâncias muito longas, e os efeitos da tecnologia são mais proeminentes no espectro médio quando se trata de distância.
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