Um futuro mais radiante com as tecnologias Beamforming e MU-MIMO

Os routers atuais têm uma performance muito superior aos routers mais tradicionais, graças às novas tecnologias Beamforming e MU-MIMO.

A Primeira Etapa: Tecnologia MIMO

Considerando que o sinal Wi-Fi tem origem nas antenas, então pode-se dizer que é nelas que tudo começa. Um aspeto interessante é que a grande maioria de routers anteriores à norma 802.11n apenas têm uma antena. No entanto, hoje em dia os routers têm mais de duas.

Porquê? Porque a partir da introdução da norma 802.11n passou a ser utilizada a tecnologia MIMO, uma melhoria importantíssima, sendo que a sigla significa Multiple Input, Multiple Output e que em português significa Entrada Múltipla, Saída Múltipla.

Normalmente a comunicação entre o router e os seus clientes depende da transmissão do sinal. Mas os sinais wireless são transmitidos em todas as direções, simultaneamente. Se o sinal fosse visível, verificaríamos que o caminho percorrido poderia ser comprido e aos zigzags ou curto e direto. Esta propagação com vários comprimentos e formas de atuação acontecem constantemente com um equipamento, pelo que é impossível identificarmos o caminho percorrido pelo sinal wireless a partir de um router e muito menos esperar que o caminho percorrido seja sempre o melhor.

Assim, como as distâncias e os percursos são diferentes, embora a velocidade seja constante, o tempo que o sinal leva a chegar ao destino não é sempre o mesmo.

A necessidade de ultrapassar esta desvantagem levou ao desenvolvimento e implementação da tecnologia MIMO nas redes wireless, uma vez que esta tecnologia baseia-se na transmissão e receção através de múltiplas antenas. Com a tecnologia MIMO os dados são divididos em pacotes de pequenas dimensões, transmitidos simultaneamente através dos vários caminhos e, por fim, assemblados na antena recetora. Desta forma a comunicação torna-se mais fácil e flexível. A capacidade total de envio de dados aumenta enquanto a pressão da transmissão diminui grandemente. Com esta alteração a velocidade de transmissão de dados acaba por aumentar, resultando em comunicações mais rápidas.

A Segunda Etapa: Tecnologia Beamforming

O sinal é sempre emitido de forma omnidirecional, ou seja, em todas as direções. Para mais fácil compreensão pode-se traçar um paralelismo entre um router e uma lâmpada. Da mesma forma que uma lâmpada emite luz em todas as direções, banhando uma divisão em luz, um router emite sinal wireless em todas as direções, tornando a atenuação inevitável.

Mas e se a transmissão fosse direcionada, como uma lanterna?

A representação acima demonstra a forma de atuação da tecnologia Beamforming. Antes de enviar dados o router deteta a localização especifica dos clientes, entre outras condições relacionadas com o caminho de transmissão. De acordo com essas variáveis o router ajusta o sinal, direcionando-o aos clientes.

A Combinação de MIMO e Beamforming: Tecnologia MU-MIMO

No passado a possibilidade de comunicação simultânea por wireless entre o router e diferentes clientes era inexistente. Enquanto ocorresse comunicação entre um cliente e o router, os restantes clientes teriam de aguardar pelo final dessa comunicação, ficando em fila de espera. Foi graças à introdução da tecnologia MU-MIMO que esta característica foi ultrapassada. MU-MIMO, que significa Multiple-User, Multiple-Input and Multiple Output, ou seja, Múltiplos Utilizadores, Entrada Múltipla, Saída Múltipla, permite, na realidade, que o router seja acedido por múltiplos utilizadores simultaneamente, sem congestão de tráfego na rede.

Como é que esta tecnologia o faz? O MIMO já proporcionava grandes vantagens em termos de distribuição espacial através das antenas. O MU-MIMO é uma melhoria aplicada à tecnologia MIMO para permitir transmissões múltiplas. Mas com é possível evitar interferências quando há transmissão simultânea? Graças ao Beamformig, que permite reduzir o domínio de colisão entre diferentes dados enviados através de uma transmissão mais direcionada e direta para cada cliente.

Com a ajuda do MU-MIMO os routers agora podem comunicar com clientes diferentes em simultâneo, aumentando grandemente a eficiência da rede. Este facto verifica-se especialmente em cenários de grande densidade de comunicações wireless, permitindo que cada cliente aumente a probabilidade de acesso ao router sem o desperdício de tempo de espera.

Autoria: Ricardo Pacheco

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