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Nous recherchons tous un Wi-Fi parfait qui atteint tous les coins de la maison et offre les vitesses de données promises par notre FAI. Cependant, pour réaliser ce rêve, nous avons besoin de la technologie Wi-Fi pour transmettre les signaux directement à nos appareils sans aucune dégradation.
Entrez dans la formation de faisceaux, une technologie Wi-Fi qui fait exactement cela, mais qu'est-ce que c'est et peut-elle rendre votre Wi-Fi plus rapide? Eh bien, découvrons.
Qu'est-ce que le Beamforming et pourquoi en avez-vous besoin ?
Avant d'aborder la formation de faisceaux et ses avantages, il est important de comprendre comment les routeurs Wi-Fi traditionnels transmettent les données.
Vous voyez, un routeur traditionnel utilise des ondes radio pour transmettre des données. Le routeur utilise plusieurs antennes pour créer ces ondes et les envoyer à votre appareil. Ces antennes peuvent soit être cachées à l'intérieur du routeur, soit en dépasser dans plusieurs directions, ce qui le fait ressembler à un transformateur.
Dans la plupart des cas, ces antennes transmettent des ondes dans toutes les directions de manière égale, créant des ondes dans un modèle similaire à celui d'une pierre frappant la surface de l'eau. Ces ondulations créées par le routeur permettent à votre appareil de se connecter à Internet. Cela dit, ces ondes deviennent plus faibles en intensité à mesure qu'elles parcourent de plus longues distances. C'est cette diminution de l'intensité des vagues qui provoque la vitesse Internet sur votre appareil pour baisser et pour résoudre ce problème, nous avons le beamforming.
Vous voyez, les routeurs Wi-Fi qui ne prennent pas en charge la formation de faisceaux envoient des ondes dans un modèle omnidirectionnel. La formation de faisceaux, au contraire, dirige les ondes radio vers votre appareil plutôt que de les envoyer dans toutes les directions. Grâce à cette approche ciblée, les ondes peuvent parcourir de plus grandes distances car l'énergie n'est pas distribuée dans toutes les directions, ce qui améliore la force du signal et offre de meilleures vitesses de données.
Mais comment votre routeur focalise-t-il ces faisceaux d'énergie? Et comment connaît-il l'emplacement de vos appareils ?
Comment fonctionne la formation de faisceau ?
Comme expliqué précédemment, votre routeur utilise des antennes pour générer des ondes radio. Dans la plupart des cas, ces antennes peuvent émettre de l'énergie selon un schéma uniforme. Par conséquent, pour créer des faisceaux dirigés, les routeurs utilisent le concept d'interférence.
En termes simples, l'interférence fait référence à la variation de l'amplitude des ondes lorsque deux ondes ou plus entrent en collision. Cette variation des amplitudes des vagues peut être positive ou négative en fonction de la phase des vagues. Cela signifie que lorsque deux ondes entrent en collision, elles créent deux zones, une avec une intensité de signal élevée et une autre avec une intensité de signal faible.
C'est cette variation d'intensité des ondes qui permet la formation de faisceaux.
Par conséquent, lorsqu'un routeur souhaite envoyer un faisceau d'énergie radio à votre appareil, il transmet des ondes radio à différentes durées ou phases à travers chaque antenne. Cette différence de temps et de phase aide à diriger les ondes vers votre appareil, améliorant ainsi la puissance du Wi-Fi.
Cela nous amène à la deuxième question: comment votre routeur connaît-il l'emplacement de votre appareil? Eh bien, pour comprendre cela, nous devons examiner les types de formation de faisceaux.
Types de formation de faisceaux
Maintenant que nous savons comment votre routeur Wi-Fi transmet les ondes, il est temps de regarder comment il calcule sa position. Votre Wi-Fi peut effectuer la tâche à accomplir de deux manières.
Beamforming explicite
Dans ce type de formation de faisceaux, le routeur communique avec votre appareil pour comprendre sa position dans l'espace. Par conséquent, pour que le beamforming explicite fonctionne, le routeur et votre appareil doivent le prendre en charge. Sans la même chose, le routeur et votre appareil ne pourront pas transférer de données de formation de faisceau entre eux, ce qui les désactivera.
La formation de faisceaux explicite fonctionne en transmettant des paquets de données de formation de faisceaux spéciaux à votre appareil. L'appareil utilise ces données pour calculer la matrice de pilotage. Ces données sont ensuite renvoyées au routeur, qui crée les ondes rayonnantes en utilisant les concepts d'interférence expliqués précédemment.
Formation de faisceau implicite
Contrairement au beamforming explicite, le beamforming implicite fonctionne même lorsque votre appareil ne le prend pas en charge. Pour rendre ce type de formation de faisceau possible, le routeur transmet des paquets de formation de faisceau au dispositif, mais le dispositif ne communique pas la matrice de direction au routeur. Au lieu de cela, le routeur essaie de comprendre les modèles de signal atteignant le périphérique à l'aide de trames d'accusé de réception.
Vous voyez, chaque fois qu'un appareil sur un réseau Wi-Fi reçoit des paquets de données, il envoie des paquets d'accusé de réception indiquant qu'il a reçu les données. La trame d'accusé de réception demande au routeur de renvoyer les données si les données ne sont pas reçues. Sur la base de ces demandes, le routeur peut comprendre l'emplacement de l'appareil, puis manipuler les ondes radio, en mettant en œuvre la formation de faisceau, améliorant ainsi l'efficacité de la transmission.
La formation de faisceau explicite offre une meilleure efficacité par rapport à la formation de faisceau implicite, car des emplacements précis de l'appareil sont envoyés au routeur via l'appareil.
Beamforming MIMO et MU-MIMO
Comme expliqué dans les sections précédentes, la formation de faisceaux améliore la force du signal radio atteignant votre appareil, améliorant ainsi la connectivité sans fil. Cela dit, cela permet également des technologies comme MIMO. Court pour Entrées multiples Sorties multiples, MIMO permet à votre routeur d'envoyer simultanément plusieurs flux de données à votre appareil.
Cela n'est pas possible avec les routeurs traditionnels car les paquets de données sont envoyés sur des ondes omnidirectionnelles, et plusieurs ondes ne peuvent pas être envoyées simultanément à un appareil en utilisant cette approche. Au contraire, avec la formation de faisceaux, ce n'est pas le cas, car le routeur peut envoyer plusieurs flux de données en utilisant plusieurs ondes formées de faisceaux.
Grâce à cette transmission de flux de données simultanés, davantage de données peuvent être transmises au récepteur avec une meilleure fiabilité et efficacité. De plus, la transmission multiple de flux de données augmente également les débits de données.
Comprendre le MU-MIMO
Le MIMO et la formation de faisceau améliorent l'efficacité de la transmission Wi-Fi de manière exponentielle. Cela dit, même après toutes ces améliorations, le Wi-Fi a un défaut. Il ne peut pas transmettre de données à plusieurs appareils en même temps.
Pour résoudre ce problème, nous avons MU-MIMO, une technologie Wi-Fi qui permet la transmission de données à plusieurs appareils simultanément, réduisant le temps que chaque appareil reçoit des paquets de données, améliorant le débit de votre réseau.
Les avantages de MU-MIMO ne sont visibles que lorsque les données sont envoyées du routeur à votre appareil et non l'inverse. Cela dit, le Wi-Fi 6 tente de résoudre ce problème.
Quelles technologies votre Wi-Fi prend-il en charge ?
Rien ne se rapproche du Wi-Fi en matière de jargon technique. Avec une tonne de protocoles et d'améliorations technologiques qui sortent chaque année, il est difficile de comprendre les capacités du Wi-Fi que vous obtenez.
Voici une brève description de la Technologies Wi-Fi prises en charge par différents protocoles Wi-Fi:
- 802.11a/b/g : Ces protocoles Wi-Fi ne prennent pas en charge la formation de faisceaux. Par conséquent, si vous avez un routeur qui ruine ces protocoles, vous devrez vous procurer un routeur prenant en charge les protocoles plus récents.
- 802.21n : Le protocole 802.11n a été le premier à introduire la formation de faisceaux et le MIMO. Cela dit, ce protocole offrait deux façons d'implémenter la formation de faisceaux explicite, grâce à laquelle la plupart des fabricants de Wi-Fi préféraient implémenter la formation de faisceaux implicite sur leurs routeurs. Par conséquent, la plupart des routeurs 802.11n prennent en charge la formation de faisceau implicite. Une autre chose à noter est que la formation de faisceaux et MIMO étaient des fonctionnalités optionnelles pour le protocole 802.11n, et compte tenu de la la complexité de calcul de la mise en œuvre de ces fonctionnalités, la plupart des fabricants n'ont pas mis en œuvre ces fonctionnalités sur leur routeurs.
- 802.11ac vague 1: Ce protocole renforce encore la formation de faisceaux et définit une seule façon d'effectuer une formation de faisceaux explicite. Pour cette raison, les fabricants n'ont pas à l'implémenter en utilisant différentes méthodologies, ce qui rend la formation de faisceaux et le MIMO populaires.
- 802.11ac vague 2 : La norme 802.11ac wave 2 a été la première à introduire le MU-MIMO.
- 802.11ax : Également connu sous le nom de Wi-Fi 6, le protocole 802.11ax améliore encore MU-MIMO en le prenant en charge à la fois pour la liaison montante et la liaison descendante.
La formation de faisceaux rend-elle votre Wi-Fi plus rapide ?
La formation de faisceaux augmente la force du signal et active des fonctionnalités telles que MIMO et MU-MIMO. Ces fonctionnalités améliorent la vitesse à laquelle votre routeur transmet les données, ce qui le rend plus rapide. Cela dit, la formation de faisceaux n'est pas une baguette magique qui peut permettre au Wi-Fi de couvrir de très longues distances, et les effets de la technologie sont les plus importants dans le spectre moyen en matière de distance.
