WiFi Thế Hệ Mới

Chuyển Vùng WiFi trên iOS

Bài viết mô tả cách thức chuyển vùng WiFi (WiFi Roaming) của các thiết bị sử dụng hệ điều hành iOS.

Những dòng sản phẩm của Apple phù hợp với nội dung bài viết:

·         iPhone 5s and later

·         iPod touch (6th generation)

·         iPad Pro and later

·         iPad Air and later

·         iPad mini 2 and later

·         iPad (5th generation or later)

Ngưỡng kích hoạt Chuyển Vùng WiFi

Ngưỡng kích hoạt Chuyển Vùng WiFi là mức tín hiệu thấp nhất mà thiết bị iOS cho phép duy trì kết nối WiFi, nếu mức tín hiệu WiFi từ AP thấp hơn mức ngưỡng này, thiết bị iOS sẽ kích hoạt chế độ Chuyển Vùng WiFi. Việc chuyển vùng WiFi không chỉ là chuyển giữa vùng phủ sóng giữa các AP mà nó còn là sự Chuyễn Vùng WiFi giữa các băng tần. Quá trình quét (scan) thông tin AP xung quanh, thiết bị iOS thu thập thông tin dựa vào BSSID được phát ra từ các AP.

Khi mức tín hiệu WiFi trên iOS thu được vượt quá -70 dBm, thiết bị iOS sẽ bắt đầu quét (scan) tín hiệu của các AP xung quanh, chuẩn bị cho tiến trình chuyễn vùng. Do vậy khi thiết kế bạn duy trì vùng chồng lấp giữa 2 AP khoảng -67 dBm để giúp quá trình chuyển vùng được diễn ra tốt đẹp. Nếu thiết bị iOS phát hiện BSSID 5Ghz nào có mức tín hiệu cao hơn -65dBm thì sẽ ưu tiên kết nối vào băng tần 5Ghz.

Trong quá trình thiết kế vùng phủ sóng, chúng ta nên lưu ý đến vùng chồng lấp sóng giữa các AP. Khi thiết kế sóng WiFi không tạo được vùng chồng lấp sóng thì tính năng Chuyển Vùng WiFi của iOS không có “đất dụng võ”. Lưu ý rằng khả năng thu tín hiệu WiFi của các thiết bị di động khác với khả năng thu tín hiệu WiFi của Laptop nên khi thiết kế bạn cần xác định thiết kế WiFi Roaming theo chủng loại thiết bị.

 

Tính năng quét chuẩn bị cho việc chuyển vùng 

Thiết bị iOS sẽ quét trên cả 2 băng tần.Thời gian quét sẽ nhanh hơn nếu AP của bạn hỗ trợ chuẩn 802.11k, nếu AP không hỗ trợ chuẩn 802.11k, thiết bị iOS vẩn có thể quét được với thời gian lâu hơn vài giây.

Ví dụ: Khi người dùng di chuyển trong tòa nhà, thiết bị iOS của họ liên tục đạt mức ngưỡng -70 dBm khi di chuyển giữa các vùng chồng lấp tín hiệu WiFi. Nếu AP có hỗ trợ 802.11k, thiết bị iOS sẽ tìm ra các AP có ESSID giống với SSID mà thiết bị iOS đang kết nối trên 3 kênh phát sóng. Ngay lập tức, thiết bị iOS sẽ tìm kiếm các thông tin cần thiết từ các AP này để bắt đầu Chuyển Vùng WiFi. Nếu bạn không bật tính năng 802.11k, thiết bị iOS sẽ quét từng kênh phát để tìm AP có ESSID phù hợp và các thông tin cần thiết để bắt đầu Chuyển Vùng WiFi. Thông thường trong 1 doanh nghiệp, nhân viên IT đã quy hoạch số lượng AP và kênh phát phù hợp nên tính năng 802.11k có thể không quá thiết yếu để bạn lựa chọn như là tính năng chính trong quá trình tìm kiếm giải pháp.

 

Tiêu chí lựa chọn AP để Chuyển Vùng WiFi

Tiêu chí lựa chọn này sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình thiết kế WiFi cho các ứng dụng hướng đến thời gian thực (Real-time Services) như là thoại có và không có hình ảnh.

Thiết bị iOS chọn các BSSID(1 AP có thể có 2 BSSID trên cả băng tần 2,4Ghz và 5Ghz) dựa trên tiêu chí:

·         Thiết bị iOS có đang tải dữ liệu (data) từ WiFi hay không!

·         Sự khác biệt tín hiệu WiFi(RSSI) giữa các BSSID mà thiết bị iOS đã quét được và so sánh chúng.

Thiết bị iOS sẽ kết hợp 2 tiêu chí nói trên để quyết định chuyển Vùng WiFi. Nếu thiết bị iOS đang tải dữ liệu (download/upload file, xem phim, thoại…) thì thiết bị iOS sẽ quyết định thực hiện chuyển vùng WiFi khi RSSI có chỉ số là 8dB.

Ngược lại, nếu thiết bị iOS đang rỗi, không truyền nhận dữ liệu thì thiết bị iOS quyết định chuyển vùng WiFi khi RSSI đạt mức 12dB. Cách thức này giúp đảm bảo thiết bị iOS không quyết định chuyển vùng quá sớm và liên tục khi đang sữ dụng WiFi.

Ví dụ: iPhone của A  đang kết nối AP01 và mức tín hiệu từ AP01 lúc này đang là -75 dBm. Mức này đã quá ngưỡng kích hoạt Chuyển Vùng WiFi nên  iPhone của A quyết định thực hiện chuyển vùng, tuy nhiên lúc này A đang Facetime với B. Lúc này iPhone sẽ tìm những AP nào có mức chênh lệch tín hiệu 8dB so với -75 dBm mà iPhone đang kết nối, ở đây có AP02 và AP03, iPhone sẽ quyết định chuyển vùng vào AP nào có mức tín hiệu tối thiểu là -75 + 8 = -67dBm. Nếu không có cuộc đàm thoại hoặc cuộc đàm thoại kết thúc ngay sau đó thì iPhone của A sẽ tìm các AP có mức chênh lệch tín hiệu là 12 dB với AP mà iPhone đang kết nối, tức là AP có mức tín hiệu tối thiểu -73 + 12 = -63dBm.

 

Chuyển Vùng WiFi Hiệu Quả (Roam Performance)

Là thời gian thiết bị iOS thực hiện chứng thực với AP mới. Trước tiên thiết bị iOS phải xác định được BSSID mà thiết bị iOS chuẩn bị kết nối sau đó nhanh chóng hoàn tất quá trình chuyển vùng nếu không nhanh chóng sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của ứng dụng mà người dùng đang sử dụng đặc biệt là ứng dụng thoại.

Quá trình chuyển vùng xảy ra khi thiết bị iOS thẩm định mật khẩu với AP mới và chủ động ngắt kết nối(trong ngữ cảnh này là iOS sẽ gửi gói tin deauthentication cho AP cũ) với AP cũ. Thời gian này lâu hay mau phụ thuộc vào cơ chế bảo mật mà AP đang sử dụng.

Nếu AP đang dùng cơ chế bảo mật 802.11x thì quá trình thẩm định phức tạp hơn và cần nhiều thời gian hơn(khoãng 150ms để hoàn tất quá trình này) để thực hiện công đoạn thẩm định. Ngoài ra thời gian này còn bị lệ thuộc vào môi trường truyền dẫn WiFi tại thời điểm diễn ra quá trình thẩm định. Nếu AP có hỗ trợ tính năng 802.11r sẽ giúp quá trình thẩm định này nhanh hơn được vài mili giây.

 

Tổng kết

Sự kiện Chuyển Vùng WiFi hoàn toàn do thiết bị đầu cuối chủ động tính năng của AP chỉ 1 phần bổ trợ cho việc Chuyễn Vùng WiFi được nhanh chóng hơn.

Mỗi hãng sản xuất thiết bị di động sẽ có kỹ thuật Chuyễn Vùng WiFi khác nhau thậm chí 1 vài hãng có những kỹ thuật Chuyển Vùng WiFi Độc Quyền.

Chuyển vùng nhanh hay chậm không chỉ nhờ vào sự hỗ trợ công nghệ của các chuẩn WiFi như là 802.11k,r mà còn tùy thuộc vào cơ chế bảo mật, môi trường truyền dẫn WiFi tại thời điểm diễn ra việc Chuyễn Vùng WiFi.

Để chuyễn Vùng WiFi tốt cần có sự thiết kế vùng phủ sóng AP hợp lý không chỉ dựa vào công nghệ. Nếu thiết kế vùng phủ sóng không tốt, không tạo được vùng chồng lấp hợp lý giữa các AP thì cho dù công nghệ của hãng sản xuất có tốt vẫn không thể có được việc chuyễn vùng WiFi hiệu quả (Roam Performance).


This article is intended for system administrators for a school, business, or other organization.