802.11K/V/R協(xié)議介紹

本文介紹了什么是無線漫游，傳統(tǒng)無線漫游技術(shù)以及應(yīng)用中的難題。并介紹了802.11K，802.11V，802.11R協(xié)議（簡稱KVR協(xié)議）作為無線漫游中重要的三個協(xié)議在漫游過程中的作用：解決了無線漫游過程中“什么時候漫游”，“漫游到哪個AP”和“怎樣快速漫游”的問題。

發(fā)布時間：2022-11-25
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一、傳統(tǒng)無線漫游介紹

1.1 什么是無線漫游

一臺無線終端備（STA）通過連接Wi-Fi獲取上網(wǎng)體驗，Wi-Fi名稱（又稱為SSID）是由無線接入網(wǎng)（AP）提供的，因為一臺AP設(shè)備的覆蓋范圍有限，所以無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋通常是由多臺AP組成的，無線終端在無線網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中移動時，就會連接到不同的AP。無線漫游就是指無線終端在移動到兩個AP覆蓋范圍的臨界區(qū)域時，無線終端與新的AP進行關(guān)聯(lián)與原有AP斷開關(guān)聯(lián)，且在此過程中保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接。

1.2 什么是傳統(tǒng)漫游

傳統(tǒng)的漫游技術(shù)定義了無線終端漫游的基本過程：當無線終端逐漸遠離當前關(guān)聯(lián)的AP時，終端感知到信號強度逐漸下降，就會廣播探測報文感知周邊AP的存在并與之進行交互。當無線終端的信號達到漫游的門限值之后，無線終端觸發(fā)漫游，與新的AP進行關(guān)聯(lián)、與原有AP斷開連接，完成AP的切換。

此過程中，無線終端的漫游行為是由無線終端自己控制的，終端自己來決定漫游觸發(fā)機制和漫游判斷邏輯。由于不同廠家的無線終端實現(xiàn)存在差，信號門限值和評判標準不同，無線終端漫游效果也各有差別。傳統(tǒng)的無線漫游技術(shù)推出以后，初步解決了無線終端在AP間移動時業(yè)務(wù)連續(xù)性問題，但在實際使用中仍然面臨著一些難題。

1.3 傳統(tǒng)漫游中的難題

1. 丟包嚴重

在終端決定的漫游過程中，無線終端沒有整個無線網(wǎng)絡(luò)的視角。重新挑選出一個可用AP，再進行切換，此過程耗時長，導致丟包嚴重。

2. 漫游觸發(fā)不及時

有些無線終端對漫游很遲鈍，這種遲鈍表現(xiàn)在無線終端會優(yōu)先保持已經(jīng)關(guān)聯(lián)的AP。只要當前關(guān)聯(lián)的AP信號沒有衰減到不能用的地步，即使周圍有信號更好的AP可以接入，無線終端仍然會保持掛在原來接入的AP，不會進行主動切換。這種現(xiàn)象也被稱為粘性，發(fā)生這種行為的終端也被稱為粘性終端。

3. 選擇的漫游目標AP不是最合適的AP

無線終端在決策漫游到哪個AP的時候，通常連接到提供最強信號的AP，這種情況可能會導致某一個AP連接多個終端，而其他AP利用率低的情況，從而導致整個網(wǎng)絡(luò)的性能降低。信號強度并不是決定無線鏈路質(zhì)量的唯一因素，還需要考慮AP的負載情況，周圍信號干擾等情況。在進行漫游目標AP的決策時，若選擇了信號強度最好的AP進行切換，但該AP已經(jīng)關(guān)聯(lián)了很多其他的無線終端，那么切換后的無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量仍舊體驗不佳。”

4. 關(guān)聯(lián)新AP的過程較長

無線終端在使用WPA/WPA2加密或者802.1x認證的網(wǎng)絡(luò)中漫游時，在接入新的AP前，網(wǎng)絡(luò)需要對無線終端的合法性進行校驗，導致終端漫游切換時間過長，漫游過程中用戶業(yè)務(wù)體驗變差。

二、K/V/R無線漫游介紹

802.11K/V/R也被稱為“快速漫游三協(xié)議”，能夠有效地解決傳統(tǒng)漫游過程中的上述問題。支持K/V/R協(xié)議的漫游與傳統(tǒng)漫游的區(qū)別就是K/V/R漫游是由AC、AP和無線終端一起決定的。

2.1 802.11K協(xié)議介紹

802.11K協(xié)議：無線局域網(wǎng)頻譜資源測量協(xié)議(Radio Resource Measurement of Wireless LANs，簡稱為 RRM)。

802.11K協(xié)議提供了AP與終端互相申請測量對方無線狀態(tài)的接口。802.11K協(xié)議可以提前告知無線終端可以選哪些AP，在設(shè)備要進行漫游時能夠快速選擇漫游AP。當無線終端檢測到當前連接的AP提供的無線網(wǎng)絡(luò)不佳，向AP發(fā)起請求，請求AP提供一份可以漫游的AP的列表和AP的相關(guān)信息，讓無線終端了解附近的AP的情況。當AP檢測到關(guān)聯(lián)的無線終端逐漸遠離時，會要求無線終端收集周圍的AP信息并反饋，AP再結(jié)合自己的鄰居AP的信息，再反饋給無線終端推薦漫游的AP。

所以，802.11K又被稱為是“友鄰（AP）報告”協(xié)議：AP掃描周圍鄰居AP信息，配合終端掃描潛在漫游目標信息。

2.2 802.11V協(xié)議介紹

802.11V協(xié)議：無線網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(Wireless Network Management,WNM)，802.11V允許無線設(shè)備與AP交換有關(guān)網(wǎng)絡(luò)拓撲的信息，包括有關(guān)信號環(huán)境的信息，促進無線網(wǎng)絡(luò)的整體改進。

AP不僅會響應(yīng)無線設(shè)備的鄰居AP報告請求，而且還會評估無線終端的連接質(zhì)量，并引導無線終端漫游到能提供更好的上網(wǎng)體驗的最佳AP，從而進一步平衡AP之間的負載。簡而言之，802.11V的作用是讓終端可以請求漫游目標，而AP給無線終端一個建議漫游的目標AP。

當設(shè)備通過上面的802.11K和802.11V的協(xié)作后，就可以確定無線終端要漫游的目標AP。在802.11K/V的合作下，解決了無線終端在漫游過程中什么時候漫游和漫游到那個AP的問題。

2.3 802.11R協(xié)議介紹

802.11R可使用一種名為“快速基本服務(wù)集轉(zhuǎn)換(FT)”的功能更快地進行認證，從而提高設(shè)備登錄到新AP的效率。終端在加密無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中漫游時，每次都需要重新關(guān)聯(lián)驗證無線密碼，而通過802.11R協(xié)議簡化了WPA2認證的步驟，漫游的速度就會變得更快。所以，802.11R讓STA在AP間切換時，不用重新認證，加速關(guān)聯(lián)過程。降低漫游過程中的延遲，解決了怎樣快速漫游的問題。

三、AR無線漫游技術(shù)

銳捷網(wǎng)絡(luò)推出AR系列AP產(chǎn)品，增加硬件獨立的智能射頻卡AI Radio。AR無線漫游技術(shù)，可以在不影響正常業(yè)務(wù)的前提下，通過獨立射頻AI Radio進行全方位數(shù)據(jù)掃描，實時跟蹤終端信號質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)終端漫游行為并主動引導；由無線AC統(tǒng)籌發(fā)起智能漫游引導，快速準確，可實現(xiàn)漫游時延500ms 降到30ms，確保任何一個接入終端都有極佳的漫游體驗。良好的漫游體驗非常適用于移動辦公、移動終端視頻會議/網(wǎng)絡(luò)課程等場景。

四、總結(jié)

本文介紹了什么是傳統(tǒng)無線漫游、無線漫游中的難題，802.11K/V/R協(xié)議在無線漫游中起到的作用：802.11K/V協(xié)議解決了無線終端在漫游過程中“什么時候漫游的問題”“漫游到哪個AP的問題”，802.11R解決了“怎樣快速漫游的問題”。

K/V/R大大提高了無線組網(wǎng)的漫游無縫度、信號質(zhì)量，降低了延遲。但在漫游的過程中也需要設(shè)備支持：既需要路由器和AP接入點的協(xié)議支持，也需要設(shè)備（手機、筆記本電腦）的無線芯片支持，甚至是操作系統(tǒng)的支持。銳捷網(wǎng)絡(luò)AR無線漫游技術(shù)，增加硬件獨立的智能射頻卡AI Radio，可以智能引導終端漫游，確保任何一個接入終端都有極佳的漫游體驗。

場景化無線零漫游解決方案

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