波束形成解释:它是如何使无线通信速度更快

波束成形利用电磁干扰的科学性,使无线网络连接和5G的连接更加精确。

肖像历史

波束成形是,专注的无线信号向特定接收装置,而不是具有从广播天线的所有方向的信号传播的技术,因为它通常会。得到的更直接的连接速度更快,更可靠的比起来,没有波束成形。

虽然波束赋形的原则已自1940年以来众所周知,近年来波束赋形技术已经推出的Wi-Fi网络的逐步改善。今天,波束赋形是关键5G网络这是刚刚开始推出。

如何波束成形的作品

单个天线广播的无线信号向各个方向辐射该信号(除非它已被一些物理对象)。那怎么电磁波的工作性质。但是,如果你想关注的是信号在特定的方向是什么,形成电磁能量的有针对性的梁木呢?这样做的一个技术包括有接近多个天线,所有的时间略有不同广播相同的信号。该叠浪会产生干扰,在一些地区是建设性(它使信号更强)和在其他领域是有害(它使信号更弱,或不可检测)。如果正确执行,该波束形成过程可以集中精力,你想让它去你的信号。

NW无线路由器传统和波束形成器基础网络互联网 ojogabonitoo /盖蒂图片社

后面波束形成的数学是非常复杂的(在数学邂逅博客有一个介绍,如果你想一尝),但波束形成技术的应用是不是新的。任何形式的能量行进在波浪,包括声音,可以从波束成形技术中获益的;他们首先开发二战期间提高声纳音频工程仍然很重要。但是,我们要在这里我们的讨论限制在无线网络和通信。

波束成形的优点和局限性

通过在特定方向聚焦的信号,波束赋形,您可以将接收器提供更高的信号质量 - 这在实践中意味着更快速的信息传递和更少的错误 - 而无需升压广播功率。这基本上是无线网络的圣杯,以及大多数技术提高无线通信的目标。作为一个额外的好处,因为你不是在它不需要方向的广播信号,波束形成可以减少干扰经历的人试图拿起其他信号。

波束形成主要涉及它需要的计算资源的限制;有许多场景中的波束形成计算所需的时间和功率资源最终否定了它的优势。但在处理器的功率和效率持续改进使波束形成技术经济实惠,足以打造成为消费者的网络设备。

的Wi-Fi路由器的波束形成:802.11n标准与802.11ac标准

波束成形开始在路由器后面出现在2008年,随着来临802.11n标准的Wi-Fi标准。802.11n的是无线网络连接的第一版本到支持多输入多输出,或MIMO技术,其波束成形来发出多个重叠信号的需求。802.11n标准设备的波束形成从来没有真正起飞,但由于该规范没有规定如何波束成形应予执行。少数厂商推出了,需要购买匹配路由器和无线网卡工作的专有实现,并且他们并不流行。

随着的出现的802.11ac标准在2016年,这一切都改变了。现在有一组为Wi-Fi设备指定波束成形技术,只要通过规范不需要的802.11ac路由器来实现波束成形,如果他们这样做(和几乎所有的市场上现在做的),他们在做于供应商等等中性和互操作的方式。虽然有些产品可能会吹捧的品牌名称,如d-Link的AC智能梁,这些都是同一个标准的所有实现。(偶更新802.11ax标准继续支持AC式波束赋形)。

波束形成和MU-MIMO

波束成形是支持多用户MIMO的关键,或MU-MIMO,这正变得越来越流行,因为802.11ax路由器铺开。顾名思义,MU-MIMO涉及到多个用户可在每个通信在路由器上多个天线。MU-MIMO使用波束形成以确保通信从路由器有效地针对每个连接的客户端。

显式波束形成与隐式波束成形

有一对夫妇的方式是无线网络的波束形成可以工作。如果这两个路由器和终端支持符合802.11ac的波束赋形,他们会一点点“握手”,有助于双方建立他们各自的位置和它们会沟通的渠道开始他们的通信会话;这改善了连接的质量和被称为明确的波束成形。但是,仍然有很多的网卡在使用中,仅支持802.11n的或更老版本的Wi-Fi。波束形成网络仍然可以尝试针对这些设备,但没有从端点的帮助下,将无法在零尽可能准确。这就是所谓的含蓄波束形成,或有时普遍波束成形,因为它的工作原理与任何Wi-Fi设备的理论。

在许多路由器,隐式波束成形是可以开启和关闭功能。为使隐式波束成形值得吗?该路由器指南建议您测试您的网络如何与它的运作和关闭,看看你从它那里得到提振。这有可能是设备如手机,你随身携带你的房子可以看到隐式波束成形掉线。

5G波束成形

迄今为止,本地Wi-Fi网络,就是一般人最有可能遇到在野外波束成形。但随着目前正在进行广域网5G的推出,这是即将改变。5G使用30和300 GHz之间的无线电频率,其可以更快地发送数据,但也更容易受干扰并且遇到通过物理对象的更多困难。技术主机都必须克服这些问题,包括更小的电池,大规模MIMO - 基本上填鸭式吨的天线到5G基站 - ,是的,波束成形。如果5G在厂商都指望的方式起飞,时间将当我们都使用波束赋形(幕后)每天那么早到来。

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