Os roteadores sem fio mais modernos geralmente prometem o uso da tecnologia "beamforming" para melhorar sua recepção Wi-Fi e reduzir a interferência. Mas afinal, o que exatamente é essa tecnologia, como funciona e qual a sua utilidade?
Antes de mais nada cabe ressaltar que sim, o beamforming é um recurso útil, embora você só realmente obtenha todos os benefícios com novos dispositivos 802.11ac. Para além disso, você não deve pagar muito mais caro por um roteador habilitado com a tecnologia.
O que é Beamforming?
Resumidamente, beamforming é uma técnica pela qual uma matriz de antenas pode ser direcionada para transmitir sinais de rádio em uma direção específica. Em vez de simplesmente espalhar o sinal do Wi-Fi em todas as direções, as matrizes de antenas que usam o beamforming determinam a direção de interesse, e enviam/recebem o sinal de maneira mais forte nessa direção específica.
Essa técnica é amplamente utilizada em radares e sonar, biomédico, e particularmente em comunicações (telecomunicações, Wi-Fi), especialmente na tecnologia 5G - onde são necessárias taxas de dados muito altas, e a única maneira de conseguir isso é maximizando a transmissão e recebendo com eficiência, usando o beamforming.
Nesta técnica, cada elemento da antena é alimentado separadamente com o sinal a ser transmitido. A fase e amplitude de cada sinal é então adicionada de forma construtiva e destrutiva de tal forma que eles concentram a energia em um feixe estreito.
A matemática por trás da formação do beamforming é muito complexa, mas a aplicação de técnicas beamforming não é nova. Qualquer forma de energia que viaje em ondas, incluindo o som, pode beneficiar-se de técnicas de beamforming; elas foram desenvolvidas para melhorar o sonar durante a Segunda Guerra Mundial, e ainda são importantes para a engenharia de áudio. Mas aqui vamos focar nas redes sem fio e comunicações.
Benefícios e limitações de formação de beamformes
Ao focar um sinal em uma direção específica, o beamforming permite uma maior qualidade do sinal ao receptor — o que na prática significa transferência de informações mais rápida e com menos erros — sem a necessidade de aumentar a energia de transmissão.
Esse é basicamente o objetivo da maioria das técnicas para melhorar a comunicação sem fio. Como um benefício adicional, o beamforming pode reduzir a interferência em captar outros sinais, pois o sinal não está sendo transmitindo em direções desnecessárias.
As limitações do beamforming envolvem principalmente os recursos de computação necessários; existem muitos cenários em que os recursos de tempo e energia exigidos por cálculos de formação do feixe acabam negando suas vantagens.
Mas melhorias contínuas na potência e eficiência do processador tornaram as técnicas de beamforming acessíveis o suficiente para serem construídas em equipamentos de rede de consumo.
Roteadores de wi-fi: 802.11n vs. 802.11ac
A beamforming começou a aparecer em roteadores em 2008, com o advento do padrão Wi-Fi 802.11n. O padrão 802.11n foi a primeira versão do Wi-Fi a suportar a tecnologia de múltiplas entradas, ou MIMO, que se infilma necessidades para enviar vários sinais sobrepostos.
Porém, o beamforming com equipamentos de 802,11n nunca decolou porque a especificação não estabelece como a tecnologia deve ser implementada. Alguns fornecedores divulgaram implementações proprietárias que exigiam a compra de roteadores correspondentes e cartões sem fio para funcionar, mas nunca se popularizaram.
Benefícios e limitações do beamforming
A tecnologia beamforming pode ser muito benéfica. A formação dos feixes pode ser bem ou mal sucedida. Um dos benefícios é obter um sinal de alta qualidade para o seu receptor, melhorando a comunicação sem fio. Por ser uma técnica focada nas ondas, outro benefício é que pode ajudar a reduzir a interferência para outras pessoas que tentam captar o sinal.
A tecnologia beamforming também tem limitações. Por ser uma técnica complexa, que requer tempo, recursos de energia e cálculos específicos, há sempre o riscoda perda de seus benefícios e vantagens. Apesar dessa questão, o beamforming melhorou ao longo dos anos, se tornando uma técnica mais acessível para os consumidores.
Beamforming para Wi-Fi
O beamforming que o Wi-Fi suporte a tecnologia MIMO (multiple-out) de múltiplas entradas para enviar os vários sinais sobrepostos. Aqui é onde o Wi-Fi 6 entra em jogo: Com os roteadores 802.11ax (Wi-Fi 6), o beamforming também é fundamental para suportar o recurso MIMO multiusuário (MU-MIMO) com o qual esses novos roteadores estão equipados.
Em outras palavras, roteadores Wi-Fi 6 podem se comunicar usando várias antenas em um roteador. O beamforming garante que a comunicação seja direcionada eficientemente a cada dispositivo conectado.
Beamforming para 5G
Embora o beamforming seja mais comum com redes Wi-Fi locais, ele também pode ser usado na internet 5G. Como o 5G usa frequências de rádio (30 GHz-300 GHz) para se comunicar com dispositivos, há maior chance de interferência de sinal ou dificuldade de passagem através de objetos físicos.
Este problema pode ser resolvido usando estratégias como o uso de muitas antenas em uma única estação base 5G. Mas a tecnologia beamforming tem a capacidade de resolver esse problema também.
Há uma boa chance de que, em um futuro próximo, todos nós estaremos usando a tecnologia beamforming em nossas vidas diárias. Entretanto, se você quer começar logo, garanta que o seu roteador seja capaz de utilizar essa comunicação de várias antenas, e certifique-se de escolher equipamentos Wi-Fi que suportem o beamforming.
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