MU MIMO là gì? Lợi ích mà MU MIMO mang lại là gì?

MU MIMO là gì? Chắc hẳn bạn đọc đã nghe khá nhiều lần về các thiết bị định tuyến không dây hỗ trợ công nghệ MU MIMO. Bài viết ngay sau đây sẽ giải đáp từ A - Z cho bạn đọc xoay quanh khái niệm MU-MIMO.

1. Thuật ngữ MU MIMO

1.1 MIMO là gì?

MIMO là gì? Mimo (Multiple In, Multiple Out) công nghệ giao tiếp không dây dựa trên số lượng anten thu phát để cung cấp tốc độ kết nối tương ứng. Bằng cách nâng cấp số lượng anten được sử dụng để phát và thu nhận tín hiệu của kết nối không dây sẽ khai thác hết công suất của Router Wifi và tối ưu hóa tốc độ dữ liệu và cải thiện khả năng truyền sóng vô tuyến bằng cách cho phép dữ liệu truyền qua nhiều đường tín hiệu cùng một lúc.

Công nghệ giao tiếp không dây dựa trên số lượng anten thu phát để cung cấp tốc độ kết nối tương ứng

Công nghệ MIMO bao gồm 2 dạng chính: SU MIMO và MU MIMO - Khái niệm mà chúng ta chuẩn bị tìm hiểu ngay bây giờ.

Vậy MU MIMO là gì? Trả lời cho câu hỏi này thì MU-MIMO là viết tắt của công nghệ Multi-User - Multiple Input - Multiple Output (Nhiều người dùng- Nhiều đầu vào và Nhiều đầu ra). Công nghệ này được áp dụng để cải thiện:

• Khả năng giao tiếp với nhiều thiết bị cùng lúc giúp giảm thời gian mà mỗi thiết bị phải chờ nhận tín hiệu thay vì việc truyền dữ liệu qua từng thiết bị như SU MIMO.
• MU MIMO mang đến tốc độ mạng vượt trội mà không làm giảm băng thông, khả năng kết nối đa thiết bị cùng 1 thời điểm. 
• Tuy nhiên MU MIMO chỉ được phát triển trên những dòng modem định tuyến không dây chuẩn AC hoặc AC Wave 2. Hầu hết các tiêu chuẩn không dây cũ như 802.11.a, 802.11.b, 802.11.g, 802.11.n đều không hỗ trợ MU-MIMO.

Ta có thể hiểu đơn giản MU-MIMO là kết hợp của:

• MIMO cho phép nhiều luồng dữ liệu được hình thành giữa các router với 1 thiết bị.
• MU cho phép router gửi nhiều chùm dữ liệu MIMO tới nhiều thiết bị cùng lúc.

Công nghệ MIMO giúp chúng ta giảm Latency rất nhiều.

 

2. Ưu điểm của công nghệ MU MIMO

• Giảm độ trễ và tăng băng thông mạng sẽ giúp giảm thời gian chờ đợi của mỗi thiết bị để nhận dữ liệu xuống mức thấp nhất. 
• Sự tương tác giữa các thiết bị kết nối với mạng cũng sẽ được diễn ra nhanh chóng hơn. Vì công nghệ MU-MIMO không yêu cầu các thiết bị phải chia sẻ kết nối với những thiết bị khác trong cùng một hệ thống mạng. 
• Cho phép các Router hỗ trợ công nghệ MU-MIMO xử lý đồng thời và giải phóng hiệu năng cho các thiết bị kết nối một cách hiệu quả, từ đó giảm thiểu tình trạng mất kết nối với các thiết bị. 
• Công nghệ MU-MIMO còn đem lại tốc độ truyền tải nhanh hơn, tăng dung lượng và thời gian trống để phục vụ cho tất cả các thiết bị, đồng thời mang lại nhiều lợi ích cho cả thiết bị cũ và mới.

3. Lợi ích mà MU MIMO mang lại cho công nghệ mạng không dây

3.1 Bảo đảm hiệu suất cao - Tăng khả năng truyền dữ liệu và giảm độ trễ

Với tính năng này, các thiết bị máy khách sẽ không cần phải chia sẻ kết nối thời gian với nhau, giúp giảm thời gian chờ và tăng tốc độ phản hồi khi truyền dữ liệu giữa mạng và các thiết bị máy khách.

3.2 Multi-User - Thêm nhiều thiết bị cùng sử dụng

Đối với công nghệ SU MIMO được sử dụng trước đây, hiệu năng hoạt động của router không được khai thác hết 100%. Vấn đề ở đây là tồn tại nhiều luồng dữ liệu lãng phí khi khi thiết bị router tạo ra tới 3 luồng dữ liệu hoặc hơn, nhưng hầu hết các thiết bị kết nối như điện thoại thông minh, máy tính bảng, laptop hay smart TV chỉ nhận 1~2 luồng dữ liệu.

Việc sử dụng thiết bị Router hỗ trợ MU-MIMO sẽ giải quyết vấn đề trên bằng cách cho phép router phục vụ tối đa 3 thiết bị cùng lúc, giải phóng hiệu năng cho mạng.

3.3 Hiệu quả cao - Dữ liệu truyền tải nhiều hơn

Việc giải phóng hiệu năng cho mạng đồng nghĩa với việc mạng sẽ có thêm dung lượng và thời gian trống để phục vụ các thiết bị cũ, giúp tăng khả năng truyền dữ liệu và đảm bảo hiệu quả cao hơn cho mạng.

4. 13 yếu tố quan trọng về công nghệ MU MIMO bạn có biết?

4.1 MU-MIMO áp dụng cho duy nhất kết nối tải xuống

Không giống như SU-MIMO, MU-MIMO chỉ hoạt động với các kết nối không dây tải xuống. MU-MIMO sẽ hữu ích hơn cho các hệ thống mạng khi người dùng tải về nhiều hơn tải lên. Tuy nhiên công nghệ MU-MIMO đã được phát triển dành cho kết nối tải lên ở các thiết bị router sử dụng chuẩn Wifi 802.11ax (Wifi 6/6E)

Wifi 6 hay chuẩn 802.11ax tận dụng tính năng OFDMA và MU-MIMO cho nhiều người dùng để truyền upload và download hiệu quả hơn. OFDMA cho phép truyền các khối dữ liệu lớn qua một kênh nhiễu duy nhất. Kỹ thuật này hoạt động bằng cách tách một tín hiệu thành nhiều tín hiệu nhỏ hơn được truyền đi. Sự kết hợp giữa OFDMA và MU-MIMO cho phép Wifi 6 (802.11ax) tăng dung lượng, cải thiện vùng phủ sóng và hiệu suất trong môi trường mật độ cực cao.

Cơ chế hoạt động trên MU-MIMO

4.2 MU-MIMO chỉ hoạt động trên dải tần 5GHz

Công nghệ SU-MIMO có thể hoạt động ở cả dải tần 2,4GHz và 5GHz, trong khi đó MU-MIMO lại chỉ có thể hoạt động trên 5GHz. Các router và AP không dây có thể phục vụ đồng thời nhiều thiết bị chỉ trong dải tần 5GHz. 

Hiện nay việc triển khai các thiết bị bộ định tuyến hỗ trợ cả hai dải tần trong nhiều lĩnh vực của đời sống hiện nay. Qua đó công nghệ MU-MIMO có thể được tận dụng để triển khai dễ dàng hơn. 

Giao thức WiFi 6 (802.11ax) hiện nay đã cho phép việc truyền dữ liệu MU-MIMO ngược dòng và xuôi dòng đồng thời trên cùng một tần số. Điều này dẫn đến hiệu suất Wifi cao hơn, đặc biệt là trong các môi trường có mật độ người dùng cao như khu dân cư, trường học, tòa nhà quốc hội.

4.3 MU-MIMO không hỗ trợ truyền đồng thời không hạn chế

Router hay AP công nghệ MU-MIMO không thể đồng thời phục vụ nhiều luồng dữ liệu và nhiều thiết bị vì tồn tại giới hạn số luồng truyền dữ liệu mà các thiết bị này có thể hỗ trợ. Thông thường, số lượng luồng truyền dữ liệu mà một router hay AP có thể hỗ trợ chỉ là 3 hoặc 4, và bị hạn chế số lượng luồng dữ liệu mà chúng có thể đồng thời phục vụ.

Tuy nhiên con số 3 - 4 đã được nâng cấp khi công nghệ MU-MIMO trong Wifi 6 hỗ trợ giao tiếp tối đa lên tới 8 thiết bị cùng thời điểm.

4.4 Tính năng Beamforming 

Kỹ thuật 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 công nghệ beamforming sẽ giúp tăng tầm phủ và tốc độ Wifi.

4.5 Thiết bị không cần quá nhiều Anten

Đối với MU MIMU, các thiết bị không dây không cần yêu cầu phải có nhiều anten để nhận được tín hiệu MU-MIMO từ router và AP. Nếu thiết bị không dây chỉ có duy nhất 1 anten thì vẫn có thể tiếp nhận được luồng dữ liệu MU-MIMO từ một AP.

Càng nhiều anten sẽ cho phép thiết bị nhận được cùng lúc nhiều luồng dữ liệu hơn. Điều này đồng nghĩa với việc thiết bị đó sẽ tiêu thụ nhiều điện năng, không gian vận hành rộng hơn, yêu cầu giá thành triển khai cao hơn. Hiện nay MU-MIMO có mức thuế phần cứng thấp hơn so với SU-MIMO nên nhận được sự ưa chuộng và quan tâm bởi các nhà sản xuất.

4.6 AP sẽ vất vả hơn trong quá trình truyền tải

Đối với SU-MIMO,tín hiệu thường được xử lý trên thiết bị cuối. Để đơn giản hóa yêu cầu kỹ thuật trên thiết bị cuối thì công nghệ MU-MIMO cần chuyển tải công việc việc sang AP nhiều hơn, nhất là tác vụ xử lý tín hiệu. Điều này giúp các nhà sản xuất thiết bị cuối có thể tiết kiệm được điện năng tiêu thụ, không gian và chi phí.

4.7 Thiết bị đơn giản hơn sẽ có nhiều lợi thế

MU MIMO 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.

4.8 Thiết bị có hỗ trợ MU-MIMO ẩn

Có 1 số thiết bị đã được tích hợp sẵn công nghệ MU-MIMO trong phần cứng. Người dùng chỉ cần cập nhật phần mềm để thiết bị có thể hỗ trợ công nghệ mới này. Qua đó hỗ trợ quá trình triển khai và nâng cấp lên các chuẩn Wifi cao hơn trở nên nhanh chóng và phổ cập rộng rãi.

4.9 MU-MIMO giúp tăng chất lượng tải mạng

MU-MIMO có thể giúp giải quyết tình trạng nghẽn mạng khi nhiều thiết bị cũng truy cập.

4.10 Hỗ trợ tăng băng thông

Kết hợp kênh (channel bonding) là một phương pháp để tăng tốc độ mạng Wifi bằng cách ghép nối hai kênh gần nhau thành một kênh đơn lớn hơn gấp đôi. Hiện nay các chuẩn 802.11.ac hay Wifi 6/6E đều hỗ trợ các kênh có độ rộng đến 160MHz tối ưu.

MI-MIMO không cần thiết lập độ rộng kênh vẫn có thể tăng gấp đôi băng thông tải xuống cho các thiết bị sử dụng.

4.11 Xử lý tín hiệu giúp cải thiện mức độ bảo mật

Các thiết bị router hay AP có công nghệ MU-MIMO sẽ trộn dữ liệu trước khi phát tín hiệu ra không gian. Các thiết bị nhận đã được nhận diện từ trước mới có khả năng giải mã được dữ liệu gửi qua MU-MIMO. Công nghệ này giúp tăng tính bảo mật cho Wifi, nhất là ở những mạng Wifi công cộng, tòa nhà, khu dân cư.

4.12 Hỗ trợ tốt nhất cho thiết bị Wifi cố định

MU-MIMO không hoạt động tốt với các thiết bị di chuyển nhanh, vì quá trình beamforming gặp khó khăn trong vận hành và ít hiệu quả.

5. Sự khác biệt giữa SU MIMO và MU-MIMO là gì?

5.1 Công nghệ SU MIMO

SU MIMO là viết tắt của Single-User - Multiple Input - Multiple Output (Một người dùng - Nhiều đầu vào - Nhiều đầu ra). Hiện nay công nghệ SU MIMO sẽ cho phép router đồng thời gửi và nhận dữ liệu từ một thiết bị thay vì chỉ có thể gửi/nhận vào một thời điểm đối với các thiết bị router trước đây. 

Bên cạnh ưu điểm giúp gia tăng đáng kể tốc độ truyền dữ liệu thì công nghệ SU MIMO cũng có nhược điểm là chỉ gửi và nhận dữ liệu với một thiết bị trong một thời điểm.

5.2 Công nghệ MU MIMO

Như đã đề cập tại phần trên thì MU MIMO là viết tắt của công nghệ Multi-User - Multiple Input - Multiple Output giúp bộ định tuyến Wifi giao tiếp với nhiều thiết bị cùng lúc, giúp giảm thời gian mà mỗi thiết bị phải chờ tín hiệu.

Sơ đồ công nghệ Multi-User - Multiple Input - Multiple Output

Bảng so sánh giữa MU MIMO và SU MIMO

Khác biệt	MU MIMO	SU MIMO
Cách thức hoạt động	truyền gói dữ liệu tới nhiều thiết bị trong mạng cùng lúc	truyền gói dữ liệu đến lần lượt các thiết bị
Khả năng phục vụ mạng	nhiều thiết bị có thể vào mạng cùng một lúc	các thiết bị thay phiên nhau vào mạng
Ứng dụng	các thiết bị router chuẩn 802.11.ac, Wifi 6 và Wifi 7(đang phát triển)	Các thiết bị chuẩn 802.11.n

6. Tạm kết

Thông qua bài viết trên, bạn đọc chắc hẳn đã tìm được câu trả lời cho thắc mắc MU MIMO là gì? Hy vọng bài viết của chúng tôi sẽ giúp ích cho bạn.