WiFi Thế Hệ Mới

Chuyển Vùng Wifi Trên Điện Thoại SamSung

Thuật toán Chuyển Vùng WiFi (#WiFi_Roaming) căn bản.

Chuyển Vùng WiFi là cụm từ để mô tả hiện tượng thiết bị WiFi(smartphone…) kết nối với AP lân cận có cùng tên phát sóng khi di chuyển ra khỏi vùng phủ sóng của AP mà thiết bị WiFi đang kết nối và cả 2 AP này có cùng tên phát sóng(ESS). (Xem hình)

roaming1.png

Có 3 yếu tố khiến cho điện thoại Samsung kích hoạt việc “Chuyển Vùng WiFi”

1.   Mức tín hiệu WiFi kém: Khi mức tín hiệu WiFi thoại Samsung (từ đây sẽ viết tắt DT-SSung) thu được giảm qua mức ngưỡng -75 dBm(Samsung cho rằng mức tín hiệu -75 là yếu), DT-Ssung sẽ kích hoạt tính năng quét hỗ trợ Chuyển Vùng(Roaming Scan) để tìm kiếm các AP lân cận có mức tín hiệu mạnh hơn.

2.   Gói Beacon bị mất: khi DT-Ssung không nhận được Frame(gói) Beacon từ AP mà nó đang kết nối trong vòng 2 giây(2000 ms), DT-Ssung AP sẽ quyết định kích hoạt tính năng quét hỗ trợ Chuyển Vùng. Trường hợp DT-Ssung đang trong chế độ nghỉ(Display OFF) thì nó sẽ tăng thời gian quyết định kích hoạt tính năng quét hỗ trợ Chuyển Vùng từ 2 giây lên 6(6000 ms) giây.

3.   Tỷ lệ chiếm dụng kênh (Channel Utilization - CU): Khi AP phục vụ nhiều thiết bị WiFi thì kênh truyền sẽ bị chiếm dụng, nếu DT-Ssung đang kết nối với AP này phát hiện tỷ lệ chiếm dụng kênh vượt hơn mức ngưỡng cho phép là 70% và mức tín hiệu đang trong khoảng -65 đến -75 dBm thì DT-Ssung sẽ kích hoạt quét hỗ trợ Chuyển Vùng.

Hiện tại, các dòng sản phẩm từ Galaxy S8 cho đến các dòng Galaxy Note đều hỗ trợ tính năng Chuyển Vùng WiFi theo cơ chế CU. Sau khi DT-Ssung thực hiện quét hỗ trợ Chuyển Vùng, DT-Ssung sẽ kết nối với AP có mức tín hiệu tốt hơn AP hiện tại 10dB.

Save Roaming Channel

Mục tiêu quan trọng khác được đặt ra cho việc “Chuyển Vùng WiFi” là giúp người hạn chế gián đoạn dữ liệu đang sữ dụng trên thiết bị WiFi khi họ di chuyễn giữa vùng phủ sóng của các AP. Về hình thức, biểu tượng sóng của điện thoại có thể không bị mất khi Chuyển Vùng WiFi, nhưng thực tế gói dữ liệu của người dùng sẽ bị gián đoạn. Để giảm thiểu gói dữ liệu bị mất và giãm thời gian thực hiện Chuyển Vùng WiFi, DT-Samsung hỗ trợ tính năng chỉ quét từng phần(Partial Scan).

Giải thích tính năng quét từng phần: DT-Ssung sẽ cập nhật cho chính nó 1 danh sách kênh phát sóng có cùng SSID mổi khi DT-Ssung thực hiện quét kênh phát sóng WiFi. Trong lúc thực hiện Chuyển Vùng WiFi, DT-Sung chỉ quét những kênh trong danh sách này thay vì phải quét toàn bộ các kênh mà băng tần WiFi hỗ trợ. Cách này sẽ giúp cho DT-Ssung nhanh chóng xác định được những AP tiềm năng để thực hiện Chuyển Vùng WiFi.

Ví dụ: DT-Ssung dòng Galaxy S sẽ thực quét chủ động(active Scan) trên những kênh 36-64 và 149-165, mỗi kênh sẽ được quét trong 40ms và quét thụ động(Passive)cho các kênh DFS, mỗi kênh sẽ được quét trong 130ms. Với kỹ thuật quét toàn phần cổ điển, thời gian quét cần 2800ms trong khi với kỹ thuật quét từng phần thì chỉ quét trên 7 kênh thì chỉ tốn tổng 280ms, cải thiện được 90% thời gian quét.

Opportunistic Key Caching (từ chuyên ngành, tạm dịch là Bộ Đệm Khóa Thẩm Định)

Trong lúc thực hiện Chuyển Vùng WiFi, gói dữ liệu của người dùng sẽ bị gián đoạn cho đến khi DT-Ssung kết nối thành công với AP mới. Cơ chế bảo mật càng an ninh thì cần có nhiều bước thực hiện trong quá trình Chuyển Vùng khiến cho thời gian gián đoạn lâu hơn. Trong mô tả quy chuẩn bảo mật 802.1i có 1 kỹ thuật giúp giảm bớt các thủ tục thẩm định và tăng tốc thời gian Chuyển Vùng WiFi, đó là kỹ thuật lưu tạm(Caching) Parwire Master Key(PMK). Kỹ thuật PMK Caching sẽ giúp AP bỏ bớt các bước trao đổi thông tin EAP trong cơ chế bảo mật 802.11x để lập tức tiến hành quy trình bắt tay 4 bước(4-way handshake) với AP mới.

Opportunistic Key Caching(từ lúc này gọi tắt là OKC) là kỹ thuật tương tự với kỹ thuật Caching PMK trong chuẩn 802.11i được sử dụng trên DT-Ssung giúp tăng tốc thời gian Chuyển Vùng WiFi. OPK không thuộc bất cứ chuẩn 802.11 Roaming nào, nhưng nó được hỗ trợ bởi hệ điều hành Windows và 1 vài hãng điện thoại dùng hệ điều hành Android(Samsung là 1 trong số nhóm này).

roaming2.png

Chuyển Vùng WiFi theo quy chuẩn 802.11

Để thực hiện Chuyển Vùng WiFi hiệu quả, ngoài việc các thiết bị hỗ trợ chuẩn Chuyển Vùng WiFi 802.11r, chúng cũng phải hỗ trợ các chuẩn hỗ trợ khác là 802.11k và 802.11v, gọi chung là “krv”.

Đối với các AP hỗ trợ quy chuẩn Chuyển Vùng WiFi 802.11r thì thiết bị WiFi phải hỗ trợ quy chuẩn 802.11r để phối hợp Chuyển Vùng giữa các AP có dùng cơ chế bảo mật , nếu AP không dùng cơ chế bảo mật tức là Open thì không cần tính năng Chuyển Vùng WiFi 802.11r.

Danh sách các điện thoại Samsung hỗ trợ Chuyển Vùng WiFi theo quy chuẩn 802.11krv.

802.11r

Tất cả các dòng DT-Ssung từ phiên bản Android P(9) đều hỗ trợ 802.11k

802.11k

Galaxy S20 (SM-G980)

Galaxy S20 5G (SM-G981)

Galaxy S20+ (SM-G985)

Galaxy S20+ 5G (SM-G986)

Galaxy S20 Ultra 5G SM-G988)

Galaxy Fold (SM-F900)

Galaxy Fold 5G (SM-F907)

Galaxy Note 10+ (SM-N975)

Galaxy Note 10 (SM-N970)

Galaxy Note 10 5G (SM-N971)

Galaxy Note 10+ 5G (SM-N976)

Galaxy S10e (SM-G970)

Galaxy S10 (SM-G973)

Galaxy S10+ (SM-G975)

Galaxy Note 9 (SM-N960)

Galaxy S9+ (SM-G965)

Galaxy S9 (SM-G960)

Galaxy Note 8 (SM-N950)

Galaxy S8+ (SM-G955)

Galaxy S8 (SM-G950)

802.11v

Galaxy S20 (SM-G980)

Galaxy S20 5G (SM-G981)

Galaxy S20+ (SM-G985)

Galaxy S20+ 5G (SM-G986)

Galaxy S20 Ultra 5G SM-G988)

Galaxy Fold (SM-F900)

Galaxy Fold 5G (SM-F907)

Galaxy Note 10+ (SM-N975)

Galaxy Note 10 (SM-N970)

Galaxy Note 10 5G (SM-N971)

Galaxy Note 10+ 5G (SM-N976)

Galaxy S10e (SM-G970)

Galaxy S10 (SM-G973)

Galaxy S10+ (SM-G975)

Galaxy Note 9 (SM-N960)

Galaxy S9+ (SM-G965)

Galaxy S9 (SM-G960)

Galaxy Note 8 (SM-N950)

Galaxy S8+ (SM-G955)

Galaxy S8 (SM-G950

Lưu ý: Tài liệu này chúng tôi sẽ dịch những nội dung liên quan đến kỹ thuật Chuyển Vùng WiFi trên điện thoại Samsung , những nội dung về kỹ thuật Roaming tuân theo chuẩn 802.11 chúng tôi sẽ không đề cập đến như tài liệu gốc của hãng. Quá trình lược dịch, không tránh khỏi sự thiếu sót trong việc diễn giải những từ ngữ kỹ thuật chuyên ngành, để đảm bảo tính nguyên vẹn của nội dung, chúng tôi khuyến cáo người đọc nên bám sát với tài liệu gốc của hãng. Tài liệu cũng được tham khảo từ những nguồn khác trên Internet.

Tài liệu gốc:

https://support.samsungknox.com/hc/en-us/articles/115013403768-Enhanced-Roaming-Algorithm

Tài liệu tham khảo:

https://documentation.meraki.com/MR/WiFi_Basics_and_Best_Practices/Pairwise_Master_Key_and_Opportunistic_Key_Caching_-_PMK_and_OKC