MIMO là gì? Vì sao nó giúp bạn vào Wi-Fi nhanh hơn, ổn định hơn?

MIMO (Multiple In, Multiple Out) – đọc là “mai mô” – là một cách sử dụng nhiều ăng-ten để phát và thu nhận tín hiệu của kết nối không dây. MIMO hiện đang được xài phổ biến trong các router đời mới mới một chút. Nhiều điện thoại, laptop, máy tính bảng cũng đã hỗ trợ MIMO để có thể khai thác được hết công suất của router. Trong bài này xin chia sẻ với anh em một chút về cách mà công nghệ MIMO hoạt động, nó giúp ích được gì cho chúng ta và khi đi mua router MIMO thì cần chú ý những thông tin gì để mua được cái phù hợp nhất với nhu cầu của anh em nhé.

MIMO hoạt động ra sao?

Trước khi có MIMO, các router Wi-Fi của chúng ta xài SISO – Single In Single Out – tức là trên router chỉ có 1 ăng-ten để giao tiếp với chỉ 1 ăng-ten trên thiết bị nhận (ví dụ: laptop). Đây cũng là lý do vì sao các router không dây cũ chỉ có 1 ăng-ten duy nhất trong khi những cái mới gần đây thì có 2 hay thậm chí là 3-4-5 ăng-ten.

Giải thích kĩ hơn một chút về vụ này, sóng điện từ khi gặp các vật cản như tường, nhà, cây cối sẽ bị phân tán ra, lúc này nó cần phải đi nhiều con đường để tới được thiết bị nhận. Vì hiệu ứng này nên sẽ có gói đến nhanh, có gói đến chậm khiến tốc độ mạng của chúng ta chậm đi. Trong khi đó, nếu bạn sử dụng 2 hoặc nhiều ăng-ten để phát và bắt sóng thì có thể giảm bớt hiện tượng nói trên, thậm chí tận dụng việc phân tán của sóng theo hướng có lợi.

SISO bị hạn chế về lưu lượng mà bạn có thể phát ra trong chỉ 1 ăng-ten, vậy nên người ta mới nghĩ ra MISO. Lúc này trên router phát có nhiều ăng-ten nhưng trên laptop nhận vẫn chỉ thu được bằng 1 ăng-ten duy nhất nên cũng chưa phải là giải pháp tối ưu nhất, nó chỉ giúp có thêm thiết bị hòa mạng chứ chưa cải thiện nhiều về hiệu năng và tốc độ.

Rồi cuối cùng người ta phát minh ra MIMO. Vì thiết bị phát có thể đẩy sóng ra bằng nhiều ăng-ten, rồi thiết bị nhận cũng xài nhiều ăng-ten để tiếp thu tín hiệu nên hiệu suất được tăng lên. Theo một thử nghiệm nhỏ của đại học Los Angeles, hệ thống MIMO 4 ăng-ten của họ có tốc độ cao hơn khoảng 2,5 đến 3 lần so với SISO trong môi trường có nhiễu tín hiệu nhiều, nếu nhiễu ít thì còn nhanh hơn nữa. Chưa hết, MIMO còn tiết kiệm năng lượng so với SISO khi cùng phát ở mức 65Mbps với chuẩn Wi-Fi 802.11n.

Tóm lại: MIMO có lợi hơn SISO, và chúng ta sẽ ưu tiên mua đồ MIMO. Ngày nay nhiều router cũng đã có MIMO rồi.

Các con số về MIMO cần lưu ý

Khi bạn thấy mô tả về một thiết bị sử dụng công nghệ MIMO, thường có thêm một vài con số theo sau kiểu như 2×2 hay 3×2. Con số phía trước dấu x là số ăng-ten phát, và sau dấu x là số ăng-ten nhận.

Ví dụ, bạn bắt gặp một cái router ghi là 2×2. Điều này có nghĩa là nó có thể dùng 2 ăng-ten để phát sóng Wi-Fi ra ngoài ở cùng một thời điểm, và nếu laptop của bạn có card Wi-Fi 1×2 thì máy tính có thể nhận hết sóng của cả 2 ăng-ten này đồng thời. Nếu máy tính của bạn chỉ là 1×1 thì chỉ nhận được sóng bằng 1 ăng-ten mà thôi. Hình bên dưới sẽ cho bạn cái nhìn rõ ràng hơn về chỉ số này.

SU-MIMO và MU-MIMO, khác nhau chỗ nào?

MIMO có tới 2 loại: SU-MIMO và MU-MIMO. MU-MIMO, hay viết đầy đủ ra là Multiple User Multiple Input Multiple Output (đa người dùng), còn SU là Single User (chỉ một người dùng). Chữ User ở đây tuy dịch ra là người dùng nhưng thật ra nó là một thiết bị đang nằm trong mạng, anh em phân biệt kĩ nhé.

Bây giờ giả sử chúng ta đang kết nối vào mạng từ một cái di động và một cái máy tính. Bạn bấm cả hai thiết bị cho chúng cùng vào Tinhte.vn, chỉ 1 giây sau trang web đã load xong trên cả hai máy. Bạn nghĩ rằng cả hai đều load dữ liệu qua Wi-Fi đồng thời, bởi chẳng có dấu hiệu nào cho thấy chúng bị ngừng lại hết.

Nhưng không phải đâu, ở các router tầm trung hoặc router cũ dùng SU-MIMO, thật ra các gói dữ liệu được gửi đi luân phiên giữa 2 thiết bị, khi router gửi nhận dữ liệu với laptop thì đường kết nối tới điện thoại bị ngừng và ngược lại. Việc chuyển qua lại quá nhanh đến mức bạn không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Dù là MIMO, tức là có nhiều luồng dữ liệu được gửi giữa router với thiết bị đầu cuối thông qua nhiều ăng-ten, nhưng ở 1 thời điểm chỉ 1 thiết bị duy nhất nhận được dữ liệu mà thôi.

Trong khi đó, MU-MIMO gửi gói dữ liệu tới nhiều thiết bị trong mạng cùng lúc, trên những kết nối khác nhau. Cùng ví dụ trên, cả laptop và smartphone của bạn giờ sẽ đồng thời nhận được dữ liệu mà không còn bị ngắt quãng liên tục. Nếu có thiết bị thứ 3 nhảy vào mạng thì thêm một luồng dữ liệu khác nữa sẽ được sinh ra cho nó. Nói các khác, đường ai nấy chạy, không phải đi ké.

Rõ ràng điều này tốt hơn vì bạn có một đường truyền liên tục hơn, tốc độ nhanh hơn. Wi-Fi n trở về trước dùng SU-MIMO là chủ yếu. Từ chuẩn 802.11ac đã hỗ trợ MU-MIMO nhưng đa phần router cao cấp mới có và chỉ cho đường download, còn lên chuẩn Wi-Fi 802.11ax sắp tới MU-MIMO sẽ trở thành yếu tố bắt buộc và hỗ trợ cả đường up lẫn download.

Chưa hết, MU-MIMO còn giúp tăng khả năng phục vụ của mạng, tức là nhiều thiết bị có thể vào mạng hơn. Vì không (hoặc ít) phải chuyển qua lại giữa các thiết bị nên đường truyền sẽ liên tục hơn, tốc độ của từng thiết bị tăng lên, độ ổn định cũng cao hơn. Đây là một yếu tố quan trọng với Wi-Fi 802.11ax: tăng số lượng người có thể xài mạng cùng lúc.

Gút nhẹ một cái cho anh em đỡ nhầm: MIMO là công nghệ cho phép nhiều luồng dữ liệu được hình thành giữa router với 1 thiết bị, còn MU cho phép router gửi nhiều chùm dữ liệu MIMO tới nhiều thiết bị cùng lúc.

MIMO khác với Beam Forming ra sao?

Trên một số router đời mới, có thể bạn sẽ thấy thêm chữ Beam Forming. Công nghệ này đôi khi còn được gọi là ăng-ten thông minh vì nó có khả năng định hướng bạn đang ngồi ở đâu. Dựa vào dữ liệu vị trí này, router sẽ điều chỉnh năng lượng phát sóng của mình hướng về phía thiết bị nhiều hơn, tức là bạn sẽ bắt được sóng tốt hơn. Trong khi đó, Wi-Fi bình thường phát ra theo tất cả các hướng dạng một hình cầu nên sẽ không được tập trung lắm.

Beam Forming có 2 loại: explicit và implicit. Explicit beam forming là khi cả router và thiết bị của bạn đều hỗ trợ công nghệ này, lúc đó chức năng được khai thác ở mức tốt nhất. Những chiếc laptop, điện thoại ra mắt tầm 3 năm trở lại đây đều có. Ngược lại, implicit beam forming là khi chỉ có router có chức năng này, điện thoại không có.

Bạn có thể thấy được sự khác nhau giữa beam forming và MIMO rồi đúng không nào? Một cái dùng để tập trung sóng lại vào một địa điểm nhất định (beam forming), một cái dùng để tối ưu khả năng nhận tín hiệu và dữ liệu (MIMO). Trong một số router có hỗ trợ cả MIMO lẫn Beam Forming đấy.

Kết

Khi đi mua router, anh em hãy ưu tiên mua loại có MIMO nếu túi tiền cho phép vì nó tăng khả năng thu phát sóng của máy. Hiện tại các router chuẩn 802.11ac đã có một số hỗ trợ MU-MIMO để cho phép nhiều người cùng kết nối vào mạng hơn với tốc độ cao hơn và ổn định hơn, trong tương lai khi chuẩn 802.11ax xuất hiện thì MU-MIMO sẽ trở thành một thứ bắt buộc. Tương tự, thiết bị đầu cuối, chẳng hạn như laptop, smartphone, tablet cũng nên có MIMO để khai thác hết công suất chiếc router của bạn.

Tham khảo: CiscoDigital TrendsTechHiveSlideShare