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Uno dei maggiori problemi che affligge i router Wi-Fi è il cosiddetto collo di bottiglia: in alcuni casi può accadere che in dati in ingresso e in uscita siano superiori al flusso che il dispositivo può gestire e ne risulta una congestione e un rallentamento generale delle prestazioni. Nel corso degli anni sono stati progettati diversi metodi e tecnologie per tentare quanto meno di mitigare la situazione. Tra queste, la più efficacie è senza dubbio la tecnologia MiMo, che permette di aumentare la velocità e il flusso dei dati in viaggio attraverso una connessione wireless.
Cos'è la tecnologia MiMo
Acronimo di Multiple in Multiple out, la tecnologia MiMo sfrutta il multipath, un fenomeno naturale e molto conosciuto delle onde radio. Questa proprietà permette di aumentare la velocità di trasmissione senza che sia necessario aumentare la larghezza della banda di trasmissione: il segnale sarà inviato da diverse sorgenti (antenne di trasmissione) e, grazie a “giochi di sponda” con muri, mobili e altri oggetti presenti nell'ambiente, raggiungerà l'antenna ricevente seguendo percorsi multipli in tempi leggermente diversi, creando, così diversi flussi dati simultanei in grado di trasportare più informazioni rispetto ad un singolo flusso “standard”.
Come lascia intendere anche il nome, un dispositivo dotato di tecnologia MiMo, come un router ad esempio, è dotato di più antenne sia per inviare il segnale sia per riceverlo. In questo modo, lo scambio di dati tra due o più punti della rete avviene in maniera molto più veloce, potendo viaggiare su diversi canali, reali e multipath, di connessione wireless.
Questa tecnologia ha attirato, sin dalla sua teorizzazione, l'attenzione di molti produttori di dispositivi di comunicazione senza fili. Pur mantenendo immutata l'ampiezza di banda, si ottengono notevoli miglioramenti nel throughput e nella distanza di trasmissione grazie ad una migliore efficienza spettrale (sono inviati più bit al secondo per hertz di banda).
Come funziona la tecnologia MiMo
In passato il fenomeno del multipath non era visto esattamente di buon occhio da chi si occupava di comunicazione senza fili. Nella gran parte dei casi, infatti, la connessione wireless era come “ingolfata” dalle interferenze che venivano a crearsi e la qualità del segnale degradava molto velocemente.
Altri esempi negativi di questo fenomeno si avevano anche nella trasmissione dei segnali televisivi e nei sistemi di rilevazione radar, nei quali il problema del multipath creava artefatti di varia natura, come ad esempio effetti “fantasma” o addirittura falsi bersagli radar.
La tecnologia MiMo, invece, sfrutta a proprio vantaggio il moltiplicarsi dei segnali emessi per migliorare le prestazioni e far viaggiare più velocemente i dati. Merito delle cosiddette “antenne intelligenti”, che permettono al dispositivo di poter ricevere e combinare in un unico segnale i diversi flussi dati che arrivano seguendo percorsi differenti l'uno dall'altro.
Grazie all'utilizzo della tecnologia MiMo, ad un numero maggiore di antenne corrisponde una maggiore velocità di trasferimento dei dati (ad esempio, con due antenne di trasmissione si potranno raggiungere velocità teoriche di trasferimento di 600 megabit al secondo).
Utilizzi della tecnologia MiMo
Il MiMo non è utilizzato esclusivamente da router Wi-Fi e altri dispositivi di rete all'interno di una LAN. Date le sue interessanti caratteristiche ed in particolare la capacità di incrementare la velocità di trasferimento dei dati, è utilizzato con profitto anche per realizzare ponti di comunicazione Wimax e nella comunicazione mobile.
Tutti i sistemi di quarta generazione (a partire dallo LTE in poi) fanno ampio utilizzo del sistema di antenne multiple (sia in invio sia in ricezione) per migliorare le prestazioni della Rete mobile.
La storia della tecnologia MiMo
Le primissime idee per l'utilizzo di un numero maggiore di antenne per inviare e ricevere lo stesso flusso di segnale risalgono agli anni Settanta dello scorso secolo. I primi teorizzatori di questa metodologia di connessione wireless furono A.R. Kaye e D.A. George (1970), Branderburg e Wyner (1974) e W. van Etten (1975, 1976). Prima che le loro teorie potessero trovare applicazione pratica, però, ci fu da attendere un altro ventennio.
La tecnologia MiMo così come oggi la conosciamo venne brevettata nel 1994 dagli ingegneri d'origine indiana Arogyaswami Paulraj e Thomas Kailath. La loro idea prevedeva l'utilizzo dello spatial multiplexing, ovvero lo spezzettamento di un unico flusso di dati in tanti flussi più piccoli, utilizzando per la comunicazione due o più antenne radio. Nel 1996 Greg Raleigh, Gerard J. Foschini ed Emre Telatar proposero un nuovo approccio per la tecnologia MiMo, mettendo in risalto l'utilizzo di più antenne da parte di uno stesso dispositivo per migliorare le prestazioni generali della connessione wireless. Il primo sistema di comunicazione senza fili MiMo è stato realizzato nel 2001 ma l'affermazione commerciale di questa tecnologia è arrivata solo cinque anni dopo.
