Beamforming: cos’è e come funziona

By Nicola Alessi

tecnologia beam forming

La società odierna è sempre più dipendente dalla tecnologia e dalla connessione in rete. Tutti gli oggetti ormai dispongono delle caratteristiche necessarie per potersi connettere ad internet (basti pensare, ad esempio, all’ambito dell’internet delle cose in evoluzione continua) e molte di queste vengono fatte senza l’ausilio di un mezzo trasmissivo elettrico (doppino o coassiale) o ottico (fibra ottica) proprio perché si preferisce optare per quelli che sono i mezzi trasmissivi Wi-Fi. Questo tipo di tecnologia è senza dubbio un qualcosa di magnifico ed innovativo ma nonostante tutto non può essere considerata come un qualcosa di perfetto. Le piaghe principali sono:

  • Interferenze
  • Attenuazione del segnale dovuta a muri e ostacoli vari

Per quanto riguarda le interferenze, più frequenti sulla banda a 2.4 GHz che in quella a 5 GHz, si può provare ad ”aggirare” il problema alternando tra le due modalità o quantomeno prediligendo una banda piuttosto che un’altra in base alle situazioni che si devono affrontare (è possibile trovare più informazioni a riguardo in questo articolo).

In merito all’attenuazione del segnale Wi-Fi, fino ad oggi, si è optato sempre per una trasmissione omnidirezionale che permettesse di coprire un’area quanto più vasta possibile a discapito dell’intensità del segnale trasmesso. Per provare a risolvere questo problema è nata una tecnologia che prende il nome di Beamforming.

Cos’è il Beamforming?

Il Beamforming è una particolare tecnologia che consente di direzionare e concentrare il segnale Wifi in una direzione piuttosto che in un’altra. Scendendo un po’ più nel dettaglio, è una tecnica di lavorazione dell’onda che grazie all’utilizzo di apparati ricetrasmittenti capaci di creare interferenze costruttive o distruttive (a seconda delle necessità) permette di trasmettere il segnale in un luogo ben preciso anziché in un’area abbastanza vasta. Quanto appena detto sicuramente sarà incomprensibile per gli utenti meno interessati ai lati prettamente tecnici, dunque è doveroso un preambolo generale sulle reti Wi-Fi.

Per creare una rete senza fili standard (in questo caso viene utilizzato questo appellativo per distinguerla da una rete che utilizza la tecnologia Beamforming), i router utilizzano delle onde radio che lavorano su diverse bande di frequenza (si parla dei 2,4 e dei 5 GHz già preannunciati in testa all’articolo) e si diffondono nell’ambiente circostante formando delle circonferenze concentriche il cui centro è l’antenna che viene utilizzata per emettere il segnale. Su una connessione senza fili che supporta il Beamforming questo non avviene. Il collegamento viene effettuato attraverso un algoritmo che permette di localizzare i dispositivi che richiedono la connessione, di conseguenza ne modula la fase e l’ampiezza dell’onda. Per rendere il concetto ancora più chiaro è possibile dare un’occhiata all’immagine in basso dove sulla sinistra è presente una rete standard e sulla destra una con Beamforming.

Questo consente di ottimizzare la banda, che viene ripartita in maniera ottimale tra i dispositivi connessi senza alcun tipo di dispersione inutile in altre direzioni ove non presenti dispositivi che richiedono accesso alla rete.

Quali router supportano il Beamforming?

Per poter utilizzare questa tecnologia è necessario un router dotato di antenne MiMo (questa sigla sta per Multiple In/Multiple Out ed indica quella tipologia di antenne che sono capaci di apportare dei miglioramenti notevoli nel througthput, nell’affidabilità e nella distanza di trasmissione senza ricorrere a banda addizionale o a maggiore potenza di trasmissione, grazie ad una maggiore efficienza spettrale garantita da più bit al secondo per Hertz di banda) che si adatti allo standard IEEE 802.11ac. Va però specificato che la tecnologia MiMo è stata introdotta a partire dalla release IEEE 802.11n e dunque già in quella versione è possibile usufruire del Beamforming seppur in modo implicito (questo però non garantisce l’effettivo funzionamento di tale tecnologia).

Conclusione

Una volta apprese le caratteristiche di questa affascinante tecnologia che permette di risolvere una delle problematiche importanti della trasmissione senza fili, per addentrarsi ancor di più in questo mondo, si consiglia la lettura dei seguenti articoli correlati all’argomento:

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