Breaking News

รู้จักเทคนิค Beamforming และ MU-MIMO บนมาตรฐาน 802.11ac (แบบง่ายๆ)

802.11ac เป็นมาตรฐานล่าสุดของระบบ Wi-Fi ในปัจจุบันต่อจาก 802.11n โดยให้ความเร็วสูงสุดถึง 6.9 Gbps ตามทฤษฎี ต้องขอบคุณฟีเจอร์การใช้ช่องสัญญาณขนาด 80/160 MHz และการมอดูเลตสัญญาณแบบ 256-QAM แต่นอกจากความเร็วที่เพิ่มขึ้นหลายเท่าตัวแล้ว 802.11ac ยังเพิ่มความเสถียรของสัญญาณเพื่อให้การรับส่งข้อมูลราบรื่นยิ่งขึ้น บทความนี้เราจะมาอธิบายอีก 2 คุณสมบัติสำคัญ คือ Beamforming และ MU-MIMO เชิงเทคนิคแบบง่ายๆ กันครับ

beamforming_MU-MIMO

Beamforming บีบสัญญาณ ลดจุดอับ

Beamforming ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งคลื่นสัญญาณให้กับ AP ก่อนที่จะมี Beamforming อุปกรณ์จะเสมือนเป็นหลอดไฟที่กระจายแสงสว่าง (สัญญาณ) ไปยังทุกทิศทาง ปัญหาคือ เราต้องการแค่ส่งสัญญาณไปยังตำแหน่งที่อุปกรณ์เชื่อมต่ออยู่เท่านั้น ที่เหลือเรียกได้เลยว่าเป็นสัญญาณส่วนเกิน

เทคนิค Beamforming ช่วยให้ AP และ Client สามารถแลกเปลี่ยนตำแหน่งข้อมูลของตนได้ ส่งผลให้ AP สามารถปรับเฟสและกำลังส่งของสัญญาณให้เหมาะสมกับตำแหน่งของ Client ช่วยให้ส่งสัญญาณได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดจุดอับของสัญญาณ และช่วยเพิ่มระยะทางในการส่งได้เล็กน้อย

Beamforming แบ่งออกเป็น 2 แบบหลักๆ คือ

  • Explicit Beamforming – ทั้ง AP และ Client ต่างแชร์ข้อมูลการรับสัญญาณ ณ ตำแหน่งที่ตัวอยู่ระหว่างกัน ช่วยให้สามารถปรับแต่งสัญญาณ (Steering) รับส่งกันระหว่าง 2 ตำแหน่งนั้นได้มีประสิทธิภาพมากที่สุด อุปกรณ์ Wi-Fi ยุคใหม่ไม่เกิน 2 ปี เช่น iPhone และ iPad ต่างรองรับเทคนิคนี้
  • Implicit Beamforming – อุปกรณ์ Wi-Fi แบบเก่า ทางฝั่ง AP จะตรวจสอบและปรับแต่งสัญญาณด้วยตนเอง เนื่องจากไม่มีการรับส่งข้อมูลสัญญาณกับ Client วิธีนี้ถึงแม้ว่าจะไม่ดีเท่า Explicit แต่ก็ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการส่งสัญญาณให้ดีขึ้นได้ในระดับหนึ่ง

beam_forming

รับส่งข้อมูลหลาย Client พร้อมกันด้วย MU-MIMO

อีกหนึ่งความสำคัญของ Beamforming คือ ช่วยสนับสนุนเทคนิค MU-MIMO (Multi-user Multiple Input Multiple Output) จนถึงก่อนหน้ามาตรฐาน 802.11ac Wave 2 การรับส่งข้อมูลผ่าน Wi-Fi จะเป็นแบบ Single User-MIMO คือ AP จะรับส่งข้อมูลกับ Client ได้ครั้งละเครื่องเท่านั้น แต่ภายในการรับส่งข้อมูลแบบ 1 ต่อ 1 นี้เอง มีการแยกข้อมูลออกเป็นชิ้นๆ เรียกว่า Spatial Streams แล้วส่งข้อมูลออกไปหลายๆ เส้นทางพร้อมกันโดยอาศัยคุณสมบัติของ Multipath (สูงสุด 4 เส้นทาง สำหรับ 802.11n และ 802.11ac Wave 1) อย่างไรก็ตาม Spatial Streams ไม่สามารถส่งข้อมูลไปยังหลายๆ Client พร้อมกันได้

แต่ด้วยเทคนิค MU-MIMO บน 802.11ac Wave 2 ช่วยให้รูปแบบการรับส่งข้อมูลเปลี่ยนจาก Hub กลายเป็น Switching นั่นคือ สามารถส่ง Spatial Streams ไปยังหลายๆ Client พร้อมกันได้ (ปัจจุบันนี้สูงสุดคือ 3 เครื่องพร้อมกัน) ด้วยเทคนิคนี้ ถึงแม้ว่าจะไม่ได้ทำให้ความเร็วสูงสุดเพิ่มขึ้น แต่ช่วยให้ความเร็วโดยเฉลี่ยที่ Client แต่ละเครื่องได้รับดีกว่าเดิม

MU-MIMO นับว่าเป็นเทคนิคที่ Implement ได้ยากมาก จากรูปด้านล่าง การส่งข้อมูลหา User 1 นั้น AP จะต้องสร้างสัญญาณส่งไปยัง User 1 ให้มีความแรงสูง (เส้นกลีบสีน้ำเงินด้านบน) ในขณะที่ต้องลดความแรงของสัญญาณที่ส่งไปยัง User อื่นลง ดังที่เห็นเป็นรอยบากตรง User 2 และ 3 เรียกเทคนิคนี้ว่า “Null Steering” การส่งข้อมูลหา User 2 และ 3 ก็ทำเช่นเดียวกัน ดังปรากฏตามเส้นกลีบสีแดงและเหลืองตามลำดับ ด้วยวิธีการนี้ ทำให้ AP และ User 1, 2, 3 สามารถรับส่งข้อมูลพร้อมกันได้ ในขณะที่ได้รับสัญญาณกวนระหว่างกันน้อยที่สุด

cisco_mu-mimo

ดูวิดีโออธิบายเทคนิค Beamforming และ MU-MIMO ได้ด้านล่าง

สำหรับผู้ที่ต้องการทราบข้อมูล 802.11ac แบบเทคนิคเชิงลึก สามารถดาวน์โหลด White Paper: 802.11ac in Depth ฉบับภาษาไทยโดย HPE Aruba ได้ที่ https://www.techtalkthai.com/hpe-aruba-free-whitepaper-802-11ac-in-depth-thai-version/

ที่มา: http://www.networkworld.com/article/3067702/wi-fi/mu-mimo-makes-wi-fi-better.html


About techtalkthai

ทีมงาน TechTalkThai เป็นกลุ่มบุคคลที่ทำงานในสาย Enterprise IT ที่มีความเชี่ยวชาญทางด้าน Network, Security, Server, Storage, Operating System และ Virtualization มารวมตัวกันเพื่ออัพเดตข่าวสารทางด้าน Enterprise IT ให้แก่ชาว IT ในไทยโดยเฉพาะ

Check Also

Cisco ออกรายงาน Cisco 2020 Global Networking Trends Report ฉบับล่าสุด

Cisco ผู้ให้บริการโซลูชันด้านเครือข่ายและ Data Center ชั้นนำของโลก ออกราย Cisco 2020 Global Networking Trends Report ฉบับล่าสุดฉบับล่าสุด โดยสำรวจ IT …

5 ประเด็นที่น่าสนใจจากรายงาน Fortinet Threat Landscape ประจำ Q3 2019

FortiGuard Labs ทีม Threat Intelligence ของ Fortinet ได้ออกรายงาน Fortinet Threat Landscape ประจำไตรมาสที่ 3 ปี 2019 …