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

Lịch sử ra đời IEEE 802.11ah IEEE 802.11ah hay còn được gọi là WifiHaLow 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 802.112017. 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 không còn đáp ứng được yêu 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. Chức năng của IEEE 802.11ah 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 thông có tốc độ từ 150 Kpbs đến 18 Mbps Lớp MAC được cải tiến rộng. Hình 1. Chức năng của chuẩn IEEE 802.11ahHaLow Như đã đề ra từ đâu, chuẩn 802.11ahHaLow 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 thông lượng đạt được: thông 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. Chi phí vận hành (overhead cost) được giảm thông 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 Phân kênh và chế độ truyền ở 802.11ah Phân kênh Chuẩn 802.11ahHaLow 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 thông 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: 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. 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 thông 1 MHz: sử dụng 32 FFT. Kênh truyền có băng thông ≥ 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 MultiUser 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 thông minh Cảm biến từ xa và hệ thống cho môi trường công nghiệp và nông nghiệp 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 WiFi 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 xuyên qua các vật liệu xây dựng. Các công 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 thông qua các nghiên cứu phân tích,mô 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 toán để tìm kích thước tối ưu cho khe RAW như một hàm của kích thước mạng. Trong 6, các tác giả mô 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 mô phỏng. Mô hình phân tích để tìm thông lượng không bão hòa bão hòa 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 rằng các STA, trì hoãn quá trình truyền của chúng ở cuối khe RAW nhất định (tức là do không có đủ thời gian để hoàn thành quá 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 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC GIAO THỨC 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 backoff, 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 vô 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 soát quá 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. 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 không. Phương pháp thứ hai dựa trên backoff 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 còn lại sử dụng cơ chế RAW. Tuy nhiên, không 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 toán được đề xuất không giải quyết được vấn đề này; tuy nhiên, nó giảm thiểu tối đa hiệu quả bằng cách nhanh chóng hoàn thành giai đoạn khởi tạo mạng. Các trạm không 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 thông lượng: Để có thể sử dụng tốt nhất băng thông 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. 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 Thông lượng cao, HT được chuyển vào trường Tín hiệu, SIG trong tiêu đề PHY và các phần tử không cần thiết khác bị loại bỏ. Ngoài ra, không 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 không 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 không 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: Thông báo về việc các nhóm STA có dữ liệu đang chờ xử lý tại AP, phát đa hướng và cả tin nhắn quảng bá. • TIM: Thông 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 không cần thay thế. 2.1.6 Cải thiện thông lượng: Để có thể sử dụng tốt nhất băng thông 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 (Yêu cầu) • Suggestion (Đề nghị) • Demand (Đòi hỏi) • Alternation (Kiến nghị) • Acception (Chấp nhận) • Dictation (Ra lệnh) Phần tử ID được định danh cho TWT trong chuẩn IEEE 802.11ah có giá trị là 216 bits. TWT request: sẽ mang giá trị là 0 nếu được gửi từ AP và mang giá trị là 1 nếu được gửi từ STA. TWT Setup Command: Nếu được gửi từ STA thì sẽ mang một trong các giá trị và ý nghĩa như sau: 0: Request TWT. 1: Suggest TWT. 2: Demand TWT. Nếu được gửi từ AP thì sẽ mang một trong các giá trị và ý nghĩa như sau: 3: TWT Grouping. 4: Accept TWT. 5: Alternate TWT. 6: Dictate TWT. 7: Reject TWT. Request: STAs gửi TWT request và yêu cầu AP thiết lập các tham số TWT. Suggest: STAs sẽ thiết lập trước tham số TWT trong TWT request trước khi gửi AP. AP có quyền điều chỉnh tham số cho phù hợp. Demand: STAs sẽ thiết lập trước tham số TWT trong TWT request trước khi gửi AP nhưng AP sẽ không có quyền điều chỉnh. Alternate: AP đề nghị các tham số trong TWT responding, các tham số này khác với tham số trong TWT request. Dictate: AP đề nghị các tham số trong TWT responding nhưng không cho phép STA chỉnh sửa các tham số này. Reject: AP từ chối TWT setup. Accept: AP chấp nhận TWT setup với các tham số mà các phần tử của TWT gửi lại qua TWT response. CHƯƠNG 3: CƠ CHẾ CẤP PHÁT TÀI NGUYÊN HIỆU QUẢ VÀ CÔNG BẰNG TRONG IEEE 802.11AH Đối với các mạng LAN không dây (WLAN), IEEE 802.11ah đã áp dụng restricted access window (RAW) dùng làm phương thức truy cập kênh. Ở đây các trạm (STA) được chia thành các nhóm và các STA thuộc mỗi nhóm cố gắng truy cập kênh trong vùng RAW được chỉ định của bằng giao thức distributed coordination function (DCF). Ở chương này chúng ta sẽ đánh giá hiệu suất thông lượng của IEEE 802.11ah WLAN khi các STA sử dụng tốc độ dữ liệu riêng biệt cùng với RAW được triển khai. Khi các STA được nhóm ngẫu nhiên (tức là không xem xét tốc độ dữ liệu của chúng) khi ấy mỗi nhóm sẽ chứa các STA hoạt động ở tốc độ dữ liệu riêng biệt. Khi đó, tất cả các STA này đồng thời tranh giành quyền truy cập kênh dựa trên giao thức DCF, thông lượng của các STA có tốc độ truyền dữ liệu cao vẫn được cân bằng với thông lượng của các STA tốc độ dữ liệu thấp hơn nên thông lượng mạng tổng hợp bị suy giảm đáng kể. Khi giao thức DCF EDCA được sử dụng trong các tình huống WLAN dày đặc, tất cả các STA có khung trong hàng đợi MAC đã sẵn sàng để truyền, cạnh tranh đồng thời để truy cập kênh, dẫn đến xác suất xung đột rất cao. Điều này cuối cùng dẫn đến giảm đáng kể thông lượng mạng. Để giảm mức độ cạnh tranh giữa các STA trong mạng WLAN dày đặc, IEEE 802.11ah đã sử dụng khái niệm cửa sổ truy cập hạn chế (RAW). Thời lượng RAW bao gồm nhiều khe RAW và trong mỗi khe RAW, một nhóm STA sẽ cố gắng truy cập kênh bằng cách sử dụng giao thức DCF EDCA. Trong khoảng thời gian này, các STA còn lại thuộc các nhóm khác sẽ không hoạt động. Hình 4: Mô hình truy cập kênh dựa trên RAW Mỗi RAW chứa nhiều khe RAW ta có thể thấy trên hình. Bằng cách hạn chế tranh chấp kênh ở số lượng STA thấp hơn vì đã nhóm các STA trong các RAW cụ thể, sơ đồ truy cập kênh dựa trên RAW được hỗ trợ bởi 802.11ah MAC sẽ nâng cao đáng kể hiệu quả truy cập kênh và khả năng mở rộng của mạng WLAN dày đặc IEEE 802.11ah. Hơn nữa, ở lớp PHY 802.11ah đã sử dụng các sơ đồ mã hóa (MCS) khác nhau để các STA có thể hoạt động ở tốc độ dữ liệu khác nhau tùy thuộc vào các ứng dụng được xử lý, tiêu chuẩn 802.11ah chỉ định rằng mỗi STA cũng phải hỗ trợ thích ứng tốc độ. Để giải quyết vấn đề bất thường về hiệu suất chúng ta sẽ gom nhóm dựa trên tốc độ dữ liệu, trong đó các STA hoạt động ở cùng tốc độ dữ liệu được nhóm lại với nhau. 3.1 Cơ chế RAW trong 802.11ah Trong các mạng WLAN 802.11, nơi các STA sử dụng giao thức DCF EDCA, tất cả các STA trong ô được phép truy cập phương tiện đồng thời. Mỗi STA sẽ chọn một bộ đếm dự phòng (BO), có giá trị ban đầu được phân phối đồng đều trong khoảng (0, W_0 1). Bộ đếm BO sẽ giảm khi kênh ở chế độ idle và bị đóng băng khi kênh được cảm nhận là bận (busy). Khoảng thời gian giữa hai lần giảm liên tiếp của bộ đếm BO là một biến ngẫu nhiên vì nó có thể chứa một khe không hoạt động, khe truyền thành công hoặc một khe xung đột. Khi giá trị bộ đếm BO trở thành 0, STA được phép truyền khung qua môi trường. Nếu khung được nhận đúng, STA đích sẽ truyền một khung ACK. Khi nhận được ACK, người gửi bắt đầu một thủ tục truyền mới cho khung tiếp theo trong hàng đợi lớp MAC. Việc không nhận khung ACK dẫn đến STA lặp lại các lần thử truyền khung cho đến khi đạt đến giới hạn thử lại, sau đó khung sẽ bị loại bỏ . So với giao thức DCF EDCA được sử dụng trong 802.11 WLAN, cơ chế RAW ở 802.11ah có một số tính năng riêng biệt. Theo cơ chế truy cập kênh dựa trên RAW, các STA trong WLAN 802.11ah sử dụng giao thức DCF EDCA, bị hạn chế truy cập vào phương tiện khi khe RAW được phân bổ cho chúng. Các STA trong một nhóm trải qua quá trình giảm bộ đếm BO trong khe RAW được chỉ định trước và phải xác minh rằng có đủ thời gian trong khe RAW hiện tại để hoàn tất quá trình truyền. Nếu thời gian còn lại trong khe RAW hiện tại không đủ, các STA sẽ đặt lại giá trị hiện tại của bộ đếm BO và khởi động lại nó ở đầu khe RAW được chỉ định tiếp theo. Khi vị trí RAW được chỉ định tiếp theo bắt đầu, STA tạo một BO mới và khởi tạo bộ đếm BO với một giá trị số nguyên ngẫu nhiên được rút ra từ phân bố đồng đều trong khoảng (0, W_0 1). Chuẩn 802.11ah chỉ định hai phương pháp để xử lý việc chuyển giao giữa khe RAW giữa hai nhóm STA riêng biệt. Với ranh giới khe không chéo (noncross slot) ví dụ: NCSB, các STA không được phép vượt qua ranh giới của khe RAW đã được chỉ định. Đối với trường hợp khe chéo (cross slot) ví dụ: CSB, một đường truyền đang diễn ra được phép vượt qua ranh giới khe RAW nhưng các STA khác trong nhóm không thể truyền trong khe RAW tại thời điểm này 1. Do những khác biệt quan trọng này, điều rất cần thiết là phát triển một mô hình để nghiên cứu hiệu suất của WLAN 802.11ah, trong đó các STA có tốc độ dữ liệu không đồng nhất sử dụng sơ đồ truy cập kênh dựa trên RAW. Để giải quyết vấn đề bất thường về hiệu suất này, chúng ta sẽ giải quyết bằng cách xét nhóm dựa trên tốc độ dữ liệu, tức là các STA sử dụng cùng tốc độ dữ liệu được nhóm lại với nhau. Ở đây, tất cả các STA trong một nhóm nhất định sẽ hoạt động ở cùng tốc độ dữ liệu. Tất cả sẽ cạnh tranh với nhau để có được cơ hội truyền trong khe RAW được chỉ định. Theo cách này có thể đảm bảo cơ hội truy cập kênh bình đẳng cho tất cả các STA trong mạng với bất kỳ tốc độ dữ liệu nào. Thông lượng của mạng có thể được cải thiện đáng kể theo cách phân nhóm dựa trên tốc độ dữ liệu so với phương pháp phân nhóm ngẫu nhiên. 3.2 Phân nhóm ngẫu nhiên Trình bày một mô hình phân tích để tìm thông lượng của IEEE 802.11ah WLAN với các STA hoạt động không đồng nhất tốc độ dữ liệu theo sơ đồ dựa trên RAW. Xem xét một kết nối đầy đủ WLAN hoạt động theo thông số kỹ thuật 802.11ah với N số STA được phân bổ đồng đều xung quanh điểm truy cập (AP). Ở đây, giả định rằng các STA được nhóm ngẫu nhiên mà không xem xét các tham số như tốc độ dữ liệu. Để đánh giá thông lượng của các nhóm và của mạng, coi một nhóm được gắn thẻ STA hoạt động với tốc độ dữ liệu (