Cơ chế cấp phát tài nguyên công bằng và hiệu quả trong ieee 802 11ah khi tốc độ dữ liệu không đồng nhất

TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO CUỐI KỲ MÔN MẠNG KHÔNG DÂY

CƠ CHẾ CẤP PHÁT TÀI NGUYÊN
CÔNG BẰNG VÀ HIỆU QUẢ TRONG
IEEE 802.11AH KHI TỐC ĐỘ DỮ LIỆU
KHÔNG ĐỒNG NHẤT

Người hướng dẫn: TS. Đặng Ngọc Minh Đức
Người thực hiện: Đặng Trung Thành – 417H0149
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021


TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO CUỐI KỲ MÔN MẠNG KHƠNG DÂY

TÌM HIỂU CƠ CHẾ CẤP PHÁT TÀI
NGUN CƠNG BẰNG VÀ HIỆU QUẢ
TRONG IEEE 802.11ah KHI TỐC ĐỘ DỮ
LIỆU KHÔNG ĐỒNG NHẤT

Người thực hiện: Đặng Trung Thành – 417H0149

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021

i

LỜI CẢM ƠNI CẢM ƠNM ƠNN
Để hoàn thành tốt đề tài này chúng em xin cảm ơn đến Thầy Đặng Ngọc Minh
Đức, giảng viên khoa Điện Điện Tử - Trường Đại học Tôn Đức Thắng đã tạo điều kiện
cho chúng em nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Tiếp đến, chúng em xin trân trọng cảm
ơn các thầy đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo hướng dẫn chúng em trong suốt q trình thực
hiện đề tài.
Vì năng lực cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những sai sót trong khi thực
hiện đề tài nghiên cứu của mình. Rất mong được sự góp ý bổ sung của mọi người để đề
tài của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!


ii

BÀI TIỂU LUẬN ĐƯỢC HỒN THÀNH
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG
Chúng em xin cam đoan đây là sản phẩm đồ án của riêng chúng em và được sự
hướng dẫn của Thầy Đặng Ngọc Minh Đức. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong bài
tiểu luận này là trung thực và chưa cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.
Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được
chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần Tài liệu tham khảo
Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu
của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào ta xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
về nội dung đồ án của mình. Trường đại học Tơn Đức Thắng không liên quan đến
những vi phạm tác quyền, bản quyền do ta gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).
TP. Hồ Chí Minh, ngày 1 tháng 12 năm 2021

Tác giả
(ký tên và ghi rõ họ tên)


iii

PHẦN XÁC NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊNN XÁC NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊNN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊNA GIẢM ƠNNG VIÊN
Phần xác nhận của GV hướng dẫn

________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
_______
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm
(kí và ghi họ tên)

Phần đánh giá của GV chấm bài

________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
_______

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm
(kí và ghi họ tên)


iv


v

TÓM TẮTT
Với sự ra đời và bùng nổ của các thiết bị IoT ngày nay làm cho các chuẩn wifi
cũ thuộc 802.11 khơng cịn phù hợp với các u cầu về khả năng mở rộng, mức tiêu
thụ năng lượng thấp, vùng phủ sóng, cải thiện số lượng node kết nối ... vì vậy cần một
chuẩn wifi mới để đáp ứng được nhu cầu này. IEEE 802.11ah ra đời nhằm phục vụ cho
các thiết bị IoT, đáp ứng được những yêu cầu về thiết bị ngày nay củng như giải quyết
được những hạn chế mà các chuẩn tiền nhiệm chưa làm được.
Trong đề tài lần này, nhóm chúng em nghiên cứu về việc phân bổ tài nguyên
công bằng và hiệu quả trong mạng WLAN IEEE 802.11ah với tốc độ dữ liệu không
đồng nhất. Để giải quyết vấn đề này 802.11ah thực hiện cơ chế chia nhóm cho các
STA khi kết nối về AP, từ đó giải quyết về vấn đề cơng bằng khi các STA có tốc dộ
truyền khác nhau và giải quyết vấn đề kênh truyền bị chiếm quá lâu. Để làm được điều
này, chuẩn IEEE 802.11ah đã chia nhóm cho các STA ra làm 2 loại:
 Nhóm được chia ngẫu nhiên
 Nhóm được chia theo tốc dộ dữ liệu
Ở đề tài nghiên cứu lần này, nhóm chúng em chia ra các phần sau:
Chương 1: Tổng quan về chuẩn IEEE 802.11ah và các cơng trình khoa học liên
quan về đề tài
Chương 2: Nguyên lý hoạt động của giao thức MAC ở 802.11ah
Chương 3: Cơ chế cấp phát tài nguyên công bằng và hiệu quả ở 802.11ah
Chương 4: Kết quả thực nghiệm và kết luận

1

MỤC LỤCC LỤC LỤCC
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................i
PHẦN XÁC NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN.........................................iii
TÓM TẮT.....................................................................................................................iv
MỤC LỤC...................................................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.................................................4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN..........................................................................................5
1.1

Lịch sử ra đời IEEE 802.11ah...................................................................5

1.2

Chức năng của IEEE 802.11ah.................................................................5

1.3

Phân kênh và chế độ truyền ở 802.11ah...................................................7
1.3.1 Phân kênh......................................................................................7
1.3.2 Chế độ truyền................................................................................8

1.4

Ứng dụng..................................................................................................8

1.5

Các cơng trình khoa học liên quan............................................................9

CHƯƠNG 2: NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC GIAO THỨC MAC.............10
2.1 Giới thiệu sơ lược về MAC layer ở 802.11ah..............................................10
2.1.2 Phân loại trạm con....................................................................................12
2.1.3 Beacon...................................................................................................12
2.1.4 Cấu hình truy cập kênh phân phối theo thời gian định kỳ.........................12
2.1.5 Tiết kiệm năng lượng................................................................................12
CHƯƠNG 3: CƠ CHẾ CẤP PHÁT TÀI NGUYÊN HIỆU QUẢ VÀ CÔNG BẰNG
TRONG IEEE 802.11AH.............................................................................................15
3.1 Cơ chế RAW trong 802.11ah.......................................................................16
3.2 Phân nhóm ngẫu nhiên.................................................................................18
3.3 Phân nhóm dựa trên tốc độ dữ liệu..............................................................22
3.3.1 Thuật tốn phân nhóm dựa trên tốc độ dữ liệu...............................22


2

3.3.2 Tính tốn để chia nhóm dựa trên tốc dộ dữ liệu.............................23
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN......................................26
4.1 Kết quản thực nghiệm..................................................................................26
4.2 Kết luận.......................................................................................................27
Tài liệu tham khảo........................................................................................................29


3

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
CÁC KÝ HIỆU

Bit

Viết tắt Binary digIT là đơn vị thơng tin. Có giá trị 0 - 1

Byte

Byte là một đơn vị thông tin kỹ thuật số mà phổ biến nhất bao gồm 8 bit

Nonce

Là một số tùy ý có thể được sử dụng chỉ một lần trong giao tiếp mật mã

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AES

Advanced Encryption Standard

CBC

Cipher block Chaining

TCVN

Tiêu chuẩn quốc gia

VPN

Virtual Private Network

4

DANH MỤC LỤCC CÁC BẢM ƠNNG BIỂU, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊU, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ THỊ
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Chức năng của chuẩn IEEE 802.11ah-HaLow
Hình 2. Các kênh truyền trong 802.11ah
Hình 3. Ứng dụng và tầm hoạt động của 802.11ah trên các thiết bị IoT
Hình 4: Mơ hình truy cập kênh dựa trên RAW
Hình 5. Quy trình truyền khung DCF: Mơ hình chuỗi Markov

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Giá trị các tham số truyền vào khi chạy mô phỏng trên NS3


5

CHƯƠNNG 1: TỔNG QUANNG QUAN
1.1 Lịch sử ra đời IEEE 802.11ah
IEEE 802.11ah hay còn được gọi là Wifi-HaLow là một giao thức mạng không
dây được suất bản vào năm 2017 còn được xem như một bản sửa đổi tiêu chuẩn mạng
không dây IEEE 802.11-2017. IEEE 802.11ah sử dụng các băng tần được miễn giấy
phép 900 MHz để cung cấp mạng Wifi phạm vi mở rộng hơn so với các mạng Wifi
thông thường hoạt động ở băng tần 2,4 GHz và 5 GHz. IEEE 802.11ah cũng là một
giao thức có lượng tiêu thụ năng lượng thấp vì vậy sẽ cho phép tạo ra các nhóm lớn,
các trạm (STAs) hoặc cảm biến để chia sẻ tín hiệu. Với mức tiêu thụ điện năng thấp
của giao thức và có thêm lợi ích tốc độ dữ liệu cao hơn, phạm vi phủ sóng rộng hơn sẽ
là điều kiện để có thể cạnh tranh với Bluetooth BLE, một trong những giao thức được
sử dụng cho IoT.
IEEE 802.11ah ra đời nhằm phục vụ cho các thiết bị Internet of Thing (IoT),
cùng với sự bùng nổ của các thiết bị thông minh IoT trong những năm gần đây và sự

đổi mới của các công nghệ dẫn đến các chuẩn wifi cũ khơng cịn đáp ứng được u cầu
của các thiết bị ngày nay. IEEE 802.11ah ra đời để giải quyết các yêu cầu về khả năng
mở rộng, mức tiêu thụ năng lượng, vùng phủ sóng, cải thiện số lượng node kết nối ...
và vấn đề mà các chuẩn tiền nhiệm chưa làm được.
IEEE 802.11ah (Halow) là chuẩn wifi mới dành cho các thiết bị IoTs với các
tính năng mới phù hợp với các yêu cầu như sau: hỗ trợ các thiết bị IoTs (Khả năng mở
rộng, tiêu thụ năng lượng thấp, vùng phú sóng lớn), cải tiến chiều dài AID (Association
Identification), hỗ trợ thiết bị lớn, 8192 trạm con kết nối với 1 Access Point – AP),
giảm sự đụng độ và cải thiện thông lượng khi số lượng trạm con lớn tranh giành quyền
truy cập kênh truyền.

1.2 Chức năng của IEEE 802.11ah


6

Các chức năng của IEEE 802.11ah:
 Chuẩn IEEE 802.11ah sử dụng dải tần không dây dưới 1Ghz.
 Phạm vi phủ sóng lên tới 1km và có thể vượt qua vật cản.
 Băng thơng có tốc độ từ 150 Kpbs đến 18 Mbps
 Lớp MAC được cải tiến rộng.

Hình 1. Chức năng của chuẩn IEEE 802.11ah-HaLow
Như đã đề ra từ đâu, chuẩn 802.11ah-HaLow là chuẩn wifi mới dành cho các
thiết bị IoTs vì nó giải quyết được một số vấn đề yêu cầu của thiết bị IoTs mà các
chuẩn khác không làm được:
 Có thể kết nối số lượng lớn thiết bị: ở IEEE 802.11ah đã cải tiến chiều
dài AID làm tăng số lượng STAs (station) kết nối đến AP (Access Point).
Giải quyết được bài toán bùng nổ của các thiết bị thông minh.
 Loại bỏ độ trễ truy cập kênh và phí tải ACK để tăng thơng lượng đạt

được: thơng qua việc sử dụng short header và gói giữ liệu rỗng (NDP –
Null Data Packet) sẽ tiết kiệm được tài nguyên xử lý khi khung ACK bây
giờ được rút ngắn hơn.


7

 Chi phí vận hành (over-head cost) được giảm thơng qua việc sử dụng
RID - Response Indication Defferral
 Cải thiện về mặt tiết kiệm năng lượng khi sử dụng thêm các cơ chế:
RAW – Restricted Access Window, TIM – Traffic Indication MAP,
DTIM – Delivery TIM và TWT – Target Wake Time

1.3 Phân kênh và chế độ truyền ở 802.11ah
1.3.1 Phân kênh
Chuẩn 802.11ah-HaLow sử dụng các phương pháp tương tự như 802.11ac và
802.11n có thể sử dụng các kênh có độ rộng là 1, 2, 4, 8 và 16 MHz. Ghép các kênh
liền kề có liên kết với nhau để tạo thành một kênh truyền mới có băng thơng rộng hơn.

Hình 2. Các kênh truyền trong 802.11ah

Chuẩn IEEE 802.11ah phân kênh dựa trên phổ tần của mỗi quốc gia. Độ rộng
kênh là 1 MHz thì có thể ghép 2 kênh cùng độ rộng 1MHz liền kề thành một kênh 2
MHz để có dung lượng cao hơn, tối đa kênh có độ rộng lớn nhất là 16 MHz.
Chuẩn 802.11ah sử dụng ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM).
Lớp vật lý của chuẩn 802.11ah được chia làm 2 loại:


8

Kênh 1 MHz dành cho các ứng dụng cần vùng phủ rộng, băng thông hẹp và tốc
độ dữ liệu thấp nhằm cho phép cường độ tín hiệu thấp vẫn có thể truyền được. Kênh
1MHz thường được sử dụng cho các thiết bị IoT hoặc M2M do dữ liệu ít, tốc độ thấp.
Kênh 2 MHz và cao hơn, chế độ này sử dụng độ rộng kênh 2, 4, 8 hoặc 16
MHz; vẫn sử dụng OFDM và MIMO.

1.3.2 Chế độ truyền
Lớp PHYs ở IEEE 802.11ah sẽ có 2 chế độ truyền ở đã đề cập ở phần trước
 Kênh truyền có bằng thơng 1 MHz: sử dụng 32 FFT.
 Kênh truyền có băng thơng ≥ 2MHz: sử dụng 64 FFT.
Có 24 sóng mang trên mỗi symbol OFDM (trong kênh 1 MHz).
Bao gồm các kỹ thuật truyền:
 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
 MIMO (Multi Input – Multi Output).
 DLMU_MIMO (Downlink Multi-User

1.4 Ứng dụng
Với các đặc điểm như tầm phủ sóng lên tới 1km, tốc độ dữ liệu đạt ở mức 900
MHz và có thể mở rộng truy cập lên đến hàng nghìn nodes làm cho chuẩn 802.11ah rất
phù hợp với các thiết bị IoT được ứng dụng trong các lĩnh vực:
 Thiết bị sức khỏe
 Giám sát khí hậu
 Nhà thơng minh
 Cảm biến từ xa và hệ thống cho môi trường công nghiệp và nông nghiệp


9

Hình 3. Ứng dụng và tầm hoạt động của 802.11ah trên các thiết bị IoT
Yêu cầu đầu tiên mà 802.11ah đáp ứng là tiêu thụ điện năng thấp. Nhiều thiết

bị thông minh được cung cấp năng lượng bằng pin và kết nối không dây tới các AP,
công nghệ phải cung cấp các tùy chọn tiêu thụ thấp và hiệu quả năng lượng cao để các
thiết bị có thể hoạt động tốt trong một thời gian dài. Phần thứ hai mà HaLow Wi-Fi
làm được là phạm vi dài và mạnh mẽ, nhờ hoạt động trong phổ tần số vô tuyến dưới 1
GHz với các kênh băng tần hẹp nên đạt được vùng phủ sóng tới 1km. Một điểm ưu tiên
khác là xun qua các vật liệu xây dựng.

1.5 Các cơng trình khoa học liên quan
Một số tác giả đã cố gắng đánh giá hiệu quả của các sơ đồ truy cập kênh dựa
trên RAW thơng qua các nghiên cứu phân tích,mơ phỏng. Trong [3], các tác giả đánh
giá thông lượng bão hòa của WLAN theo sơ đồ truy cập kênh dựa trên RAW với
NCSB. Trong [4] các tác giả đề xuất rằng kích thước RAW cần được chọn theo kích
thước nhóm để cải thiện thông lượng mạng. Trong [5] các tác giả đề xuất một thuật
tốn để tìm kích thước tối ưu cho khe RAW như một hàm của kích thước mạng. Trong
[6], các tác giả mơ tả phân tích dựa trên giá trị trung bình để đánh giá hiệu suất của
DCF đồng bộ nhóm trong bối cảnh của WLAN 802.11ah. Các tác giả của [7] đã đánh
giá tác động của kích thước RAW đến hiệu suất mạng với sự trợ giúp của các nghiên
cứu mơ phỏng. Mơ hình phân tích để tìm thơng lượng khơng bão hịa / bão hịa của
WLAN 802.11ah theo cơ chế truy cập kênh dựa trên RAW đã được trình bày trong [8],
giả định rằng các STA sử dụng tốc độ dữ liệu đồng nhất. Ở đây các tác giả giả định


10

rằng các STA, trì hỗn q trình truyền của chúng ở cuối khe RAW nhất định (tức là
do khơng có đủ thời gian để hồn thành q trình truyền khung trong khe RAW hiện
tại) sẽ làm mới các thông số BO của chúng (tức là; Giá trị bộ đếm BO và giai đoạn BO
khi STA được hoãn lại) ở đầu khe RAW được chỉ định tiếp theo

CHƯƠNNG 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC GIAO THỨCT ĐỘNG CỦA CÁC GIAO THỨCNG CỦA GIẢNG VIÊNA CÁC GIAO THỨCC

MAC
2.1 Giới thiệu sơ lược về MAC layer ở 802.11ah
2.1.1 Định nghĩa:
Trong IEEE 802.11ah kết nối với Access Point (AP) bằng hai cơ chế là Fast
Association
và Authentication.
* Cơ chế Authentication: Trước khi bắt đầu kết nối, AP sẽ tự thiết lập 1 ngưỡng
(Threshold) và sẽ gửi vào mỗi khoảng báo hiệu (Beacon). Các STA (Các trạm con)
sẽ tự khởi tạo một giá trị ngẫu nhiên và sẽ gửi đến AP. AP sẽ so sánh các giá trị
ngẫu nhiên của các STA gửi đến nếu giá trị nhỏ hơn ngưỡng thì sẽ thiết lập kết nối
với trạm đó và nếu các trạm có giá trị lớn hơn ngưỡng thì các trạm này phải chờ đến
khoảng Beacon tiếp theo.
* Cơ chế Association: Sử dụng cơ chế back-off, mỗi khoảng Beacon được chia thành
các khe (slot) bằng nhau, STA sẽ chọn ngẫu nhiên một khe để gửi dữ liệu.
Trong thực tế, một hệ thống có đến tận hơn 8000 trạm và AP phải có trách nhiệm xử lí
hơn 8000 trạm này. Do đó, sự tranh chấp truy cập kênh đồng thời của hơn 8000 trạm
này là chuyện vơ cùng nặng nề. Chính vì thế mà IEEE 802.11ah đã phát triển một cơ
chế kiểm soát xác thực (ACM) để giảm sự tranh chấp này. Tính năng này được phát
triển nhằm mục đích kiểm sốt q trình xác thực cho một số lượng lớn các cơ sở trên
bằng hai phương pháp là cơ chế kiểm soát tập trung và phân phối.


11

Theo lý thuyết, AP phát ra một ngưỡng, các ngưỡng này được xác định bởi các quy tắc
nhất định và được phát trong mỗi khoảng báo hiệu. Ngưỡng được so sánh với một số
ngẫu nhiên được tạo ra của mỗi trạm để từ đó quyết định trạm có tham gia vào quy
trình xác thực hay khơng. Phương pháp thứ hai dựa trên back-off lũy thừa. Mỗi khoảng
thời gian đèn hiệu được chia các khe thời gian bằng nhau và các trạm chọn ngẫu nhiên
vị trí để gửi yêu cầu liên kết của chúng.

Kiểm soát xác thực tập trung cho phép AP chấp nhận số lượng trạm cố gắng liên kết
trong hiện tại.
ACM được sử dụng trong quá trình tạo mạng ban đầu cho liên kết, trong khi RAW
được
sử dụng để truyền dữ liệu. Mặc dù cả ACM và RAW đều được sử dụng để giới hạn số
lượng trạm cạnh tranh, cả hai phương pháp đều áp dụng ở các giai đoạn mạng khác
nhau.
Tuy nhiên, chúng có thể cùng tồn tại trong giai đoạn khởi tạo mạng. Trong giai đoạn
sau,
sẽ có hai loại trạm, một loại sử dụng ACM và loại cịn lại sử dụng cơ chế RAW. Tuy
nhiên, khơng có giải pháp nào trong dự thảo của IEEE 802.11ah, hai loại trạm này sẽ
cùng tồn tại và cách thức quản lý hai trạm này sẽ khác nhau. Vấn đề được đặt ra là làm
thế nào để giảm va chạm giữa các khung truyền dữ liệu và liên kết.
Mặc dù thuật tốn được đề xuất khơng giải quyết được vấn đề này; tuy nhiên, nó giảm
thiểu tối đa hiệu quả bằng cách nhanh chóng hồn thành giai đoạn khởi tạo mạng. Các
trạm khơng phải TIM: Các trạm 802.11ah có trạng thái ngủ gật. Khi chúng ở trạng thái
này, chúng không thể nhận dữ liệu và dữ liệu này sẽ được lưu vào bộ đệm sẵn sàng cho
khi chúng hoạt động trở lại.
* Cải tiến thơng lượng: Để có thể sử dụng tốt nhất băng thơng có sẵn, đã có một số
cải tiến để đảm bảo rằng dữ liệu được truyền một cách hiệu quả nhất có thể. Để đạt
được điều này, một số cải tiến mới đã được đưa ra.


12

* Định dạng tiêu đề MAC nhỏ gọn: 802.11ah có một định dạng tiêu đề MAC mới được
đề xuất nhỏ gọn hơn so với các định dạng được sử dụng trong các hệ thống cũ. Thay
đổi này rút ngắn định dạng tiêu đề MAC kế thừa và cũng di chuyển một số phần tử
sang các khu vực khác. Các trường QoS và Thơng lượng cao, HT được chuyển vào
trường Tín hiệu, SIG trong tiêu đề PHY và các phần tử khơng cần thiết khác bị loại

bỏ. Ngồi ra, khơng có trường thời lượng trong tiêu đề MAC ngắn. Những thay đổi này
và một số thay đổi khác cho phép rút ngắn tiêu đề MAC, giải phóng khơng gian có giá
trị và nâng cao hiệu quả của hệ thống
Cơ chế MAC: 802.11ah xác định một sơ đồ truy cập phương tiện mới, theo đó
độ trễ truy cập kênh và chi phí truyền ACK được loại bỏ.

2.1.2 Phân loại trạm con
Dựa vào lưu lượng mạng trong IEEE 802.11ah, có thể phân loại STA
thành 3 loại như
sau:
+ Trạm con TIM (TIM stations): High traffic : Các trạm này luôn hoạt động và

liên tục theo dõi các khung báo hiệu được gửi đi. Nó có thể nhận dữ liệu ngay khi sẵn
sàng gửi.
+Trạm con Non_TIM (Non_TIM stations): Period traffic: Các trạm 802.11ah

có trạng thái ngủ gật. Khi chúng ở trạng thái này, chúng không thể nhận dữ liệu và dữ
liệu này sẽ được lưu vào bộ đệm sẵn sàng cho khi chúng hoạt động trở lại.
+Trạm con khơng có lịch trình (Unscheduled stations): Very low

traffic.

2.1.3 Beacon
Cấu trúc Beacon sẽ bao gồm hai loại báo hiệu như sau:
• DTIM: Thơng báo về việc các nhóm STA có dữ liệu đang chờ xử lý
tại AP, phát đa
hướng và cả tin nhắn quảng bá.


13

• TIM: Thơng báo cho một nhóm STA về việc đang có dữ liệu và đang
chờ xử lý
trong AP.

2.1.4 Cấu hình truy cập kênh phân phối theo thời gian định kỳ
Tất cả trạm TIM sẽ được chia thành các nhóm TIM, mỗi nhóm đều
được cấp khoảng thời gian định kì được gọi là khoảng TIM.
Khoảng TIM từ 1ms đến 67ms. Trong mỗi khoảng TIM thì chỉ có các
trạm TIM tương ứng mới có quyền được phép truy cập kênh truyền.

2.1.5 Tiết kiệm năng lượng
Tiết kiệm điện: Tiết kiệm điện là một vấn đề ngày càng gia tăng, đặc biệt là đối với
IEEE 802.11ah sẽ được sử dụng cho nhiều ứng dụng IoT và M2M. Nhiều nút từ xa sẽ
cần phải chạy bằng pin và những nút này cần có thể chạy trong nhiều tuần, hoặc thậm
chí nhiều năm mà khơng cần thay thế.

2.1.6 Cải thiện thơng lượng:
Để có thể sử dụng tốt nhất băng thơng có sẵn, đã có một số cải tiến để đảm bảo rằng dữ
liệu được truyền một cách hiệu quả nhất có thể. Để đạt được điều này, một số cải tiến
mới đã được đưa ra.

2.1.7 Hoạt động:
Để thiết lập được TWT, STAs và AP sẽ thiết lập một TWT Agreement. Thỏa thuận này
sẽ bao gồm quy định về thời gian khi nào cả hai cùng thức để có thể truyền dữ liệu cho
nhau và trong khoảng thời gian này các trạm sẽ tồn tại trong trạng thái thức (TWT
service
Period).
Các phần tử TWT sẽ chứa các tham số có thể mang một trong các ý nghĩa như sau:
• Request (u cầu)

• Suggestion (Đề nghị)
• Demand (Địi hỏi)