Việc hiểu rõ sự khác nhau giữa SU-MIMO và MU-MIMO router với router thông thường sẽ giúp bạn lựa chọn đúng thiết bị cho nhu cầu sử dụng.
Khi kết nối các thiết bị như PC, laptop hoặc thiết bị di động với wireless router thì chắc chắn một điều là tốc độ truyền dữ liệu giữa cáp mạng và wireless sẽ có chênh lệch. Cụ thể hơn, tốc độ truyền bằng sóng wireless sẽ thấp hơn so với dùng cáp mạng. Lý do là cáp mạng có thể vừa truyền và nhận dữ liệu cùng lúc (thuật ngữ là full-duplex). Trong khi đó, tín hiệu Wi-Fi chỉ có thể thực hiện tuần tự (thuật ngữ là hafl-duplex). Nghĩa là nó chỉ có thể gởi hoặc nhận xen kẽ nhau. Giống như khi bạn liên lạc bằng bộ đàm.
Hiện nay, các thiết bị wireless router được trang bị những công nghệ mới nhằm cải thiện tốc độ truyền tải. Trong đó nổi bật nhất là sử dụng công nghệ ăng ten MIMO.
Việc hiểu rõ sự khác nhau giữa wireless router thông thường và MIMO sẽ giúp lựa chọn đúng cho nhu cầu sử dụng.
Sóng Wi-Fi hoạt động như thế nào?
Trước tiên, cần phải “ôn cố tri tân” để biết được công nghệ mới hoạt động như thế nào, thì chúng ta phải xem lại cách thức truyền và nhận tín hiệu của sóng Wi-Fi truyền thống ra sao.
Với các wireless router hay AP (access point) phổ dụng, thì sóng Wi-Fi sẽ truyền và nhận các gói dữ liệu thông qua ăng-ten. Chúng chỉ có thể gởi hoặc nhận dữ liệu đến/từ một thiết bị trong một lần xử lý, không thể vừa gởi vừa nhận cùng lúc. Do tốc độ xử lý diễn ra rất nhanh, nên người dùng sẽ không thể nhận biết được quá trình này.
Tuy nhiên, vấn đề chỉ xảy ra khi có thêm nhiều người cùng kết nối vào router hoặc AP, và sử dụng các ứng dụng tốn nhiều băng thông như gọi skype hay chơi game online. Đặc biệt là game online, vì lưu lượng các gói dữ liệu được gởi và nhận phải liên tục, chỉ cần chậm một chút là gây ra “lag”. Hiện tượng “lag” xảy ra khi các gói dữ liệu không thể gởi hoặc nhận từ các thiết bị không đủ nhanh, nhất là phần cứng (router/AP) chỉ có thực hiện việc một cách tuần tự. Do có nhiều thiết bị cùng truy cập, nên nó phải gởi xoay vòng hết thiết bị này rồi mới đến thiết bị khác. Những thiết bị nhận chưa đến lượt sẽ nằm trong danh sách Chờ.
Với số lượng thông tin, phim ảnh và game online độ phân giải cao đang bùng nổ như hiện nay, thì việc chia sẻ wireless router cho nhiều thiết bị cùng lúc sẽ gặp phải tình trạng trên. Do đó, công nghệ MIMO ra đời nhằm khắc phục yếu điểm của những router thông thường.
Công nghệ MIMO (Multi-Input, Multi-Output) gồm 2 loại là SU (Single-User) và MU (Multi-User).
Khi xem thông số mô tả của các route MIMO bán ngoài thị trường, thường bạn sẽ thấy một vài con số ký hiệu như 2×2 hay 4×4. Ý nghĩa của con số này là: 2 (số ăng ten phát) x 2 (số ăng ten nhận).
Như minh họa bên trên, router ASUS AC87U ghi là 4×4. Điều này có nghĩa là nó có 4 ăng-ten vừa để phát sóng và nhận sóng Wi-Fi cùng một thời điểm. 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.
Công nghệ SU-MIMO và MU-MIMO
SU-MIMO là một phần tùy chọn của chuẩn 802.11n ra mắt vào năm 2007. Nó cho phép gởi VÀ nhận dữ liệu đến một thiết bị cùng lúc. Nếu có nhiều thiết bị truy cập cùng lúc, thì tốc độ xử lý của nó vẫn nhanh hơn so với router thông thường.
Công nghệ MU-MIMO xuất hiện vào năm 2013 cùng thời điểm với chuẩn 802.11AC ra đời. Đây là một chuẩn không dây mới có tốc độ truyền lên đến gigabit/giây. Công nghệ này cho phép vừa truyền và nhận đến nhiều thiết bị khác nhau cùng lúc, thay chỉ một thiết bị như SU-MIMO.
Ví dụ cụ thể hơn, một router MU-MIMO có khả năng gởi 4 luồng tín hiệu đến một thiết bị cùng lúc, nếu như thiết bị đó có hỗ trợ. Hoặc giả nó thể gởi 2 luồng tín hiệu đến một thiết bị, và gởi 2 luồng còn lại đến 2 thiết bị khác nhau. Như vậy, cả 3 thiết bị khác nhau sẽ nhận được tín hiệu do router gởi đến cùng lúc.
Do có thể gởi và nhận dữ liệu cùng lúc đến nhiều thiết bị khác nhau, nên công nghệ này rất phù hợp với những môi trường nhiều người sử dụng, nhất là thường xuyên xem phim, chơi game online như công ty, nhà hàng hoặc quán xá. Một cái hay nữa là MU-MIMO không đòi hỏi thiết bị nhận (như điện thoại, máy tính bảng…) phải có nhiều ăng ten, nhưng bắt buộc thiết bị nhận phải hỗ trợ chuẩn 802.11AC.
Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng MU-MIMO vẫn còn một số giới hạn. Hiện tại, nó chỉ mới hỗ trợ cho 4 thiết bị cùng lúc, nếu vượt quá con số đó thì nó sẽ trở thành SU-MIMO do phải chia sẻ luồng dữ liệu. Một điểm nữa là MU-MIMO chủ yếu hoạt động ở kết nối downlink*, vẫn còn hạn chế ở uplink*.
Downlink: hiểu nôm na là tín hiệu từ router/AP gởi đến thiết bị nhận. Uplink thì ngược lại.
Beamforming truyền tín hiệu trực tiếp
MU-MIMO có một kỹ thuật gọi là “beamforming”, là một tính năng riêng của 802.11ac. Tính năng này còn được gọi là ăng ten thông minh, nó sẽ hướng tín hiệu trực tiếp đến các thiết bị không dây được chỉ định thay vì phát ngẫu nhiên ra khắp mọi hướng như router thông thường.
Beamforming 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.
