Chuẩn Wi-Fi 802.11ac mở đường cho công nghệ beamforming

Beamforming (điều hướng chùm sóng) dường như là một trong những khái niệm đơn giản mà đôi khi bạn phải tự hỏi tại sao không ai nghĩ về nó từ trước đến nay. Đôi khi những khái niệm đơn giản nhất lại là những điều khó thực hiện nhất.

Beamforming ra đời dựa trên ý tưởng thay vì bộ định tuyến (router) phát sóng tín hiệu ra một khu vực rộng lớn với hy vọng sẽ đến được mọi thiết bị của người dùng, tại sao chúng ta không tập trung tín hiệu và hướng trực tiếp đến những thiết bị cần thiết? May mắn thay, cuối cùng beamforming đang trở thành một tính năng phổ biến trong router không dây chuẩn Wi-Fi 802.11ac hiện nay, ít nhất là ở các dòng sản phẩm cao cấp.

Thực ra, beamforming là một tính năng tùy chọn của chuẩn 802.11n cũ, nhưng lúc đó tổ chức IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) chưa cho biết chính xác nó sẽ hoạt động như thế nào. Một khó khăn đối với người dùng tại thời điểm đó là nếu router hỗ trợ công nghệ này, nhưng nếu adapterWi-Fi trong máy tính xách tay sử dụng một cách hiện thực khác thì beamforming sẽ không hoạt động.

Trong khi đó, IEEE đã định nghĩa rõ ràng hơn về công nghệ beamforming trong chuẩn Wi-Fi 802.11ac, đặc biệt là trong các thiết bị cao cấp.

Theo đó, các hãng sản xuất có thể không cần phải tích hợp công nghệ beamforming vào sản phẩm 802.11ac, nhưng nếu có, họ phải thực hiện theo một quy định của IEEE.

 

So sánh cách phát sóng của chuẩn Wi-Fi cũ và 802.11ac.

Điều này sẽ đảm bảo rằng sản phẩm của các hãng khác nhau sẽ có thể tương thích với nhau. Nếu một thiết bị (chẳng hạn như router) hỗ trợ beamforming, nhưng thiết bị khác (chẳng hạn như adapter Wi-Fitrong router) không hỗ trợ, chúng sẽ vẫn có thể làm việc cùng nhau. Một điểm yếu duy nhất là chúng sẽ chỉ không tận dụng được những ưu thế của công nghệ này.

 

Beamforming có thể giúp cải thiện việc sử dụng băng thông không dây và tăng phạm vi phủ sóng cho một mạng không dây. Điều này cũng sẽ giúp cải thiện chất lượng hình ảnh, âm thanh cũng như những nhu cầu truyền dữ liệu khác cần đến băng thông cao và độ trễ thấp. Beamforming có thể được thực hiện bởi các bộ phát (transmitter) và bộ thu (receiver) sử dụng công nghệ MIMO (multiple-input, multiple-output). Lúc đó, dữ liệu sẽ được gửi và nhận thông qua nhiều anten để tăng thông lượng và phạm vi phủ sóng. MIMO lần đầu tiên được giới thiệu cùng với chuẩn Wi-Fi 802.11n và nó hiện vẫn là một tính năng quan trọng của chuẩn 802.11ac.

Router không dây hoặc điểm truy cập (access point) và adapter không dây không hỗ trợ tính năng beamforming thường phát sóng dữ liệu theo mọi hướng nhiều như nhau. Chúng ta có thể liên tưởng điều này tương tự với hình ảnh của một bóng đèn tròn đang phát sáng. Có thể so sánh bóng đèn như một bộ phát còn ánh sáng như dữ liệu được phát đi tất cả các hướng.

 

Mẫu router DIR-890L của D-Link hỗ trợ công nghệ beamforming.

Ngược lại, các thiết bị có hỗ trợ beamforming sẽ tập trung tín hiệu và hướng đến các thiết bị, tập trung truyền tải dữ liệu để nhiều dữ liệu hơn có thể đến các thiết bị cần thiết thay vì tỏa ra. Hãy nghĩ đến việc đặt một tấm che trên bóng đèn (so sánh với router không dây) để giảm lượng ánh sáng (so sánh với dữ liệu) tỏa ra mọi hướng. Hãy tiếp tục tưởng tượng nếu ta chọc một lỗ trên tấm che để chùm ánh sáng tập trung đi đến địa điểm xác định trong phòng (thiết bị Wi-Fi của bạn). Nếu thiết bị cũng hỗ trợ beamforming, router và thiết bị có thể trao đổi thông tin về địa điểm của chúng để xác định đường dẫn tín hiệu tối ưu.

 

Cho đến bây giờ, mặc dù một số router 802.11ac đã sử dụng công nghệ beamforming nhưng một thực tế là chỉ có một số ít thiết bị đầu cuối như smartphone, tablet, laptop được trang bị chuẩn Wi-Fi ac trong thời gian gần đây. Vì vậy, có lẽ phải còn một thời gian nữa thì các thiết bị mạng mới có thể hoàn toàn giao tiếp với nhau theo cơ chế beamforming.