13 Điều Cần Biết Về WiFi MU – MIMO

• Dù được xem là đột phá lớn về kết nối không dây, nhưng chuẩn này vẫn còn vài hạn chế
• Wi-Fi xuất hiện trong đời sống gần 20 năm qua, và một trong những cải tiến quan trọng nhất của nó tính đến nay có thể là MU-MIMO, một tính năng tùy chọn trong wave 2(làn sóng thứ 2) của chuẩn không dây đang phổ biến là 802.11ac (xem “Làn sóng thứ 2 của Wi-Fi 802.11ac. http:www.pcworld.com.vn/T1241742”).
• MU-MIMO là từ viết tắt của multi-user multiple input and multiple output. Công nghệ dựa trên chuẩn single-user MIMO (SU-MIMO) được giới thiệu cách nay 1 thập kỷ, bắt đầu từ chuẩn 802.11n.
• SU-MIMO tăng tốc độ Wi-Fi bằng cách cho phép hai thiệt bị không dây đồng thời gửi hoặc nhận nhiều luồng dữ liệu. MU-MIMO dựa trên điểm này, cho phép nhiều thiết bị đồng thời nhận nhiều luồng dữ liệu. Đây được xem là một trong những tính năng phức tạp, quan trọng nhất của Wi-Fi cho đến ngày nay.

• Vì router và access point (AP) không dây 802.11ac Wave 2 đã xuất hiện trên thị trường nên bất kỳ ai muốn lắp đặt Wi-Fi cần biết về MU-MIMO. Bài viết đề cập đến 13 chi tiết mà bạn cần biết để giúp bạn tăng tốc độ mạng Wi-Fi trong gia đình hay văn phòng của mình.

1.   MU-MIMO chỉ áp dụng cho kết nối tải xuống

• Điều quan trọng cần nhớ là không giống như SU-MIMO, MU-MIMO hiện chỉ hoạt động với các kết nối không dây tải xuống. Chỉ có router và AP mới có thể đồng thời gửi dữ liệu đến nhiều người dùng, cho dù đó là một hoặc nhiều luồng dữ liệu đến mỗi thiết bị. Tự bản thân thiết bị không dây (điện thoại thông minh, máy tính bảng, laptop) vẫn phải gửi dữ liệu theo cách lần lượt đến router hoặc AP không dây, mặc dù chúng có thể tận dụng SU-MIMO để gửi nhiều luồng dữ liệu khi tới lượt của chúng.
• Đối với các nhà quản trị, điều này có nghĩa là MU-MIMO sẽ hữu ích hơn cho các hệ thống mạng khi người dùng tải về nhiều hơn tải lên. Chúng ta sẽ thấy phiên bản MU-MIMO tải lên ở chuẩn Wi-Fi tiếp theo có tên là 802.11ax.

2.   MU-MIMO chỉ hoạt động ở dãi tần Wi-Fi 5GHz.

• SU-MIMO hoạt động ở cả hai dải tần 2,4GHz và 5GHz nhưng MU-MIMO lại chỉ có một dải tần. Các router và AP không dây có thể đồng thời phục vụ nhiều người dùng chỉ trong dải tần 5GHz. Điều không may là dải tần 2,4GHz không thể tận dụng được với công nghệ mới này. Nhưng chúng ta sẽ thấy có nhiều thiết bị hỗ trợ cùng lúc 2 dải tần, nên chúng cũng có thể tận dụng được MU-MIMO, giúp cho công nghệ mới này dễ dàng triển khai hơn.

3.   Beaforming truyền tín hiệu trực tiếp

• MU-MIMO có một kỹ thuật goi là “beamforming”, là một tính năng riêng của 802.11ac để hướng tín hiệu trực tiếp đến các thiết bị không dây được chỉ định thay vì phát ngẫu nhiên ra khắp mọi hướng. Vì vậy, tín hiệu này sẽ được sử dụng hiệu quả hơn, nên beamforming sẽ giúp tăng tầm phủ và tốc độ Wi-Fi.
• Mặc dù beamforming không phải là tính năng bắt buộc mà chỉ là tùy chọn trong 802.11n nên hầu hết nhà sản xuất chỉ thiết lập nhưng phiên bản có bản quyền lên thiết bị router hay AP của họ. Dù vậy, hiện nay họ buộn phải đưa ra phiên bản đơn giản hóa và bản chuẩn hóa nếu chọn hỗ trợ beamforming hoặc MU-MIMO trong các sản phẩm 802.11ac của mình.

4.   MU-MIMO không hổ trợ truyền đồng thời không hạn chế

• Tuy nhiên, một router hay AP MU-MIMO không thể đồng thời phục vụ nhiều luồng dữ liệu và nhiều thiết bị. Một router hay AP chỉ có được giới hạn số luồng truyền dữ liệu mà nó hỗ trợ, thường là 3 hoặc 4, và cũng bị giới hạn số luồng dữ liệu mà nó có thể đồng thời phục vụ. Tuy vậy router hay AP có thể chọn sử dụng những luồng truyền cho nhiều thiết bị. Ví dụ, một AP 4 luồng truyền có thể chọn truyền đồng thời đến 4 thiết bị khác nhau, hoặc một thiết bị một luồng truyền và một thiết bị 3 luồng truyền.

5.   Thiết bị người dùng không cần nhiều An-ten

• Với công nghệ SU-MIMO, chỉ thiết bị không dây MU-MIMO mới có thể nhận được tín hiệu MU-MIMO. Nhưng không như SU-MIMO, các thiết bị không dây không cần yêu cầu phải có nhiều An-ten thì mới nhận được tín hiệu MU-MIMO từ router và AP. Nếu thiết bị không dây chỉ có một An-ten thì nó vẫn có thể nhận một luồng dữ liệu MU-MIMO từ một AP.
• Nhiều An-ten sẽ cho phép thiết bị nhận được cùng lúc nhiều luồng dữ liệu hơn (về lý thuyết là một luồng truyền cho một An-ten), giúp tốc độ truy cập Wi-Fi của thiết bị nhanh hơn. Tuy vậy, một thiết bị có nhiều An-ten cũng có nghĩa là thiết bị đó tiêu thụ nhiều điện năng và cần nhiều không gian hơn, nên sẽ có gia cao hơn. Vì MU-MIMO có mức thuế phần cứng thấp hơn SU-MIMO nên các nhà sản xuất thiết bị có vẻ như chuộng công nghệ mới hơn.

6.   AP vất vả hơn

• Càng đơn giản hóa yêu cầu kỹ thuật trên thiết bị cuối nên MU-MIMO buộc phải chuyển tải việc sang AP nhiều hơn, nhất là tác vụ xử lý tín hiệu. Đây cũng là một cải tiến so với SU-MIMO , vì tín hiệu thường được xử lý trên thiết bị cuối. Do vậy, điều này có thể giúp các nhà sản xuất thiết bị cuối tiết kiệm thêm điện năng, không gian và chi phí.

7.   Thiết bị đơn gian hơn sẽ có nhiều lợi thế

• Chúng ta sẽ thấy được ưu thế lơn nhất của MU-MIMO khi có những thiết bị đơn gian trên mạng hỗ trợ chỉ một hoặc hai luồng so với hỗ trợ ba hay bốn luồng truyền dữ liệu. Đó là vì công nghệ này không tăng tốc cho các kết nối đơn, thay vào đó nó tăng tốc lượng băng thông bằng cách phục vụ cho nhiều thiết bị cùng lúc.
• Ví dụ, một AP hỗ trợ 3 luồng dữ liệu nếu bạn chỉ có các thiết bị 3 luồng trên mạng thì MU-MIMO sẽ không giúp tăng tổng băng thông mạng như chúng ta thấy ở SU-MIMO. Tuy vậy, nếu các thiết bị đều chỉ hỗ trợ 1 luồng truyền thì MU-MIMO có thể phục vụ đến 3 luồng truyền cùng lúc thay vì mỗi thiết bị phải lần lượt chờ đến lượt truyền với AP. Bạn sẽ thấy được xu hướng này trong các mạng Wi-Fi sắp đến bởi vì các thiết bị không dây đầu cuối ngày nay bắt đầu hỗ trợ ít luồng truyền hơn.

8.   Vài thiết bị có hỗ trợ MU-MIMO ẩn

• Mặc dù có vài router, AP hoặc thiết bị di động đã hỗ trợ MU-MIMO nhưng nhà sản xuất chip Wi-Fi Qualcomm cho rằng một số nhà sản xuất thiết bị cũng đã đưa yêu cầu phần cứng vào trong các thiết bị đầu cuối cách nay vài năm. Đối với những thiết bị đã hỗ trợ MU-MIMO, người dùng chỉ việc cập nhật phần mềm là thiết bị có thể hỗ trợ công nghệ mới này, càng giúp cho quá trình triển khai và nâng cấp lên chuẩn 802.11ac nhanh hơn.

9.   Thiết bị Non-MIMO sẽ có mặt lợi khác

• Mặc dù thiết bị Wi-Fi buộc phải hỗ trợ MU-MIMO thì mới có thể tận dụng được công nghệ mới nhưng cả những thiết bị không hỗ trợ MU-MIMO cũng có thể gián tiếp hưởng lợi. Bạn cần nhớ là Wi-Fi phụ thuộc chủ yếu là vào băng thông trống. Nếu MU-MIMO có thể phục vụ các thiết bị hỗ trợ nhanh chóng thì sẽ còn băng thông dư cho các thiết bị khác sử dụng.

10.  MU-MIMO giúp tăng tải mạng

• Khi tăng tốc độ Wi-Fi thì cũng đồng nghĩa với tải mạng (capacity) cũng tăng theo. Khi thiết bị được đáp ứng nhanh chóng thì sẽ có nhiều thiết bị khác yêu cầu dữ liệu hơn. Do đó, MU-MIMO có thể giúp giải quyết tình trạng nghẽn mạng khi nhiều thiết bị cũng truy cập, như các hotspot Wi-Fi, vì thực tế là người dùng di động, điện thoại thông minh truy cập Wi-Fi ngày càng nhiều.

11.   Hỗ trợ độ rộng kênh

• Một cách để tăng băng thông cho một kênh Wi-Fi là thông qua kết hợp kênh (channel bonding), nghĩa là kết hợp hai kênh gần kề nhau để tạo thành một kênh đơn có độ rộng gấp đôi. Cách làm này khá hiệu quả để tăng tốc độ Wi-Fi. Chuẩn 802.11n hỗ trợ các kênh có độ rộng 40MHz và Wave 1 802.11ac bổ sung kênh có độ rộng 80MHz. Đến nay, đợt sản phẩm 802.11ac Wave 2 hỗ trợ các kênh có độ rộng đến 160MHz.
• Bạn có thể tìm thấy một số hướng dẫn trên mạng chỉ cách tăng tốc độ cho Wi-Fi bằng kỹ thuật kết hợp kênh này, đồng thời cũng sẽ giảm bớt số lượng kênh, nhưng lại gây ra rủi ro bị trùng kênh, dẫn đến ảnh hưởng đến tín hiệu của các router hay AP khác. Tuy nhiên, MU-MIMO có thể dùng với bất kỳ độ rộng kênh nào.
• Do đó, ngày cả khi nếu mạng của bạn sử dụng các kênh có độ rộng kênh hẹp hơn, từ 20MHz đến 40MHz thì MU-MIMO có thể giúp truy cập mạng nhanh hơn. Tốc độ nhanh hơn hay chậm hơn còn tùy vào có bao nhiêu luồng truyền cho mỗi thiết bị. Nhưng sử dụng MI-MIMO thậm chí không cần thiết lập độ rộng kênh vẫn có thể tăng gấp đôi băng thông tải xuống cho mỗi thiết bị.
• Xem thêm bài “ Cấu hình kênh Wi-Fi để đạt hiệu năng mạng cao nhất ”, www.pcworld.com.vn/T1244852

12.  Xử lí tín hiệu tăng mức bảo mật

• Một mặt thú vị khác của MU-MIMO là router hay AP trộn dữ liệu trước khi phát tín hiệu ra không trung. Mặc định chỉ có thiết bị nhận đã nhận diện trước mới có thể giải mã được dữ liệu gửi qua MU-MIMO. Mặc dù có những công cụ có khả năng nghe lén hay lấy dữ liệu về nhưng đến nay MU-MIMO che phủ được dữ liệu từ bất kỳ công cụ nghe lén nào. Do đó, công nghệ này giúp tăng tính bảo mật cho Wi-Fi, nhất là ở những mạng Wi-Fi công cộng, mạng chờ.

13.  Tốt nhất cho thiết bị Wi-Fi cố định

• Một khuyết điểm của MU-MIMO là nó không hoạt động tốt với các thiết bị di chuyển nhanh, vì quá trình beamforming sẽ khó vận hành và ít hiệu quả. Do đó, công nghệ này có vẻ không mang lại nhiều ích lợi cho các thiết bị thường xuyên di chuyển như điện thoại thông minh, máy tính bảng. Tuy vậy, những vấn đề này không ảnh hưởng gì đến những thiết bị cố định.