Beamforming

Beamforming adalah sebuah metode pemrosesan sinyal yang menggunakan sensor array untuk mengarahkan transmisi sinyal ke sudut atau daerah tertentu. Metode ini bekerja dengan cara memanipulasi pola radiasi dari antena array, yaitu menambahkan fasa dari sebuah sinyal ke arah target yang diinginkan dan melakukan pembatalan (nulling) pola pada target yang tidak diinginkan.

Prinsip Kerja

Teknologi beamforming beroperasi dengan menggabungkan sinyal dari masing-masing elemen array untuk mengoptimalkan respons terhadap arah tertentu. Prinsip dasarnya bergantung pada interaksi gelombang sinyal:

• Kombinasi Konstruktif (Constructive Combination): Terjadi ketika dua sinyal berada pada fasa yang sama, sehingga kedua sinyal tersebut saling menguatkan. Dalam beamforming, kombinasi ini diarahkan kepada klien atau target yang dituju.
• Kombinasi Destruktif (Destructive Combination): Terjadi ketika dua sinyal berada pada fasa yang berbeda 180 derajat, sehingga keduanya saling menghilangkan. Beamforming menggunakan kombinasi ini untuk meminimalkan sinyal ke arah yang tidak diinginkan atau arah datangnya interferensi.

Dengan pengaturan fasa sinyal ini, access point dapat memancarkan gelombang yang terfokus pada satu arah yang diinginkan (klien) dan menghindari interferensi dari arah lain, berbeda dengan pola radiasi omnidirectional yang memancarkan gelombang ke segala arah,.

Metode Beamforming

Metode beamforming dapat dikategorikan menjadi dua jenis utama:

1. Fixed Beamforming: Sistem antena membentuk banyak beam (pancaran) tetap dengan sensitivitas tinggi pada arah tertentu, sehingga sinyal dapat ditransmisikan ke arah yang telah ditentukan sebelumnya.
2. Adaptive Beamforming: Sistem ini menggunakan pemrosesan sinyal spasial adaptif (adaptive spatial signal processing) pada pemancar dan penerima. Metode ini memiliki kemampuan untuk mendeteksi dan melacak berbagai tipe sinyal secara efektif, memaksimalkan gain dari sinyal yang diinginkan, serta meminimalkan interferensi,.

Proses Transmisi (Transmit Beamforming)

Untuk melakukan transmisi beamforming, diperlukan respons atau umpan balik (feedback) dari klien. Perangkat pengirim disebut sebagai beamformer, sedangkan klien penerima disebut beamformee,. Proses transmisi melibatkan tahapan berikut:

1. Beamformer mengirimkan paket pengumuman NDP (Null Data Packet Announcement) untuk mengontrol saluran dan mengidentifikasi beamformee,.
2. Beamformee merespons pengumuman tersebut, kemudian beamformer mengirimkan NDP agar beamformee dapat membaca respons saluran yang berisi matriks untuk transmisi.
3. Beamformer menerima matriks respons dari beamformee dan menggunakannya untuk melakukan transmisi beamforming yang terarah ke klien.

Manfaat

Penerapan teknologi beamforming dapat meningkatkan SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) dengan cara menggabungkan sinyal secara optimal. Hal ini memungkinkan kinerja jaringan yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan antena standar yang memancarkan sinyal ke segala arah dan lebih rentan terhadap interferensi.