我们处理漫游技术（切换，频段控制，IEEE 802.11k，r，v），并进行了一些视觉实验，以证明其在实践中的工作。
引言
如今，IEEE 802.11标准组的无线网络发展异常迅速，新技术，新方法和实施方案应运而生。 然而，随着标准数量的增加，越来越难以理解它们。 今天，我们将尝试描述与漫游有关的一些最常见的技术（重新连接到无线网络的过程），并了解无缝漫游在实践中如何工作。
移交或“客户迁移”
通过连接到无线网络，如果信号参数保持在可接受的水平，则客户端设备（无论是具有Wi-Fi的智能手机，平板电脑，笔记本电脑还是配备无线网卡的PC）都将支持无线连接。 但是，当客户端设备移动时，来自最初与之建立通信的接入点的信号会减弱，这迟早会导致完全无法传输数据。 与接入点失去联系后，客户端设备将选择一个新的接入点（当然，如果可以访问的话）并连接到该接入点。 此过程称为切换。 形式上，移交是客户端自己发起和执行的访问点之间的迁移过程（移交-“转移，给予，给予”）。 在这种情况下，新旧点的SSID甚至不必匹配。 此外，客户端可能会进入一个完全不同的IP子网。
在旧网络和新网络中，客户端都可以访问Internet，但是所有已建立的连接都将被重置。 但这有问题吗？ 通常，切换很简单，因为所有现代浏览器，即时通讯程序和电子邮件客户端都可以毫无问题地处理连接丢失问题。 这种转换的一个例子是从电影院大厅过渡到一个大型购物中心内的咖啡馆：您刚刚与朋友交换了轰动一时的轰动一时的印象，现在您可以与他们分享烹饪杰作的照片-厨师的新甜点。
las，现实并非如此顺利。 通过无线Wi-Fi网络传输的语音和视频通话越来越受欢迎-不管您使用Skype，Viber，
Telegram ，WhatsApp还是任何其他应用程序，移动和继续通话而不会中断的能力都是无价的。 此处出现了使切换时间最小化的问题。 语音应用程序每10-30毫秒发送一次数据，具体取决于所使用的编解码器。 一个或一对这样的语音分组的丢失不会对用户造成刺激，但是，如果业务中断了更长的时间，它也不会被忽略。 通常认为，大多数对话者并未注意到长达50毫秒的语音中断，而缺少150毫秒的语音流显然会引起不适。
为了最大程度地减少将订户重新连接到媒体服务所花费的时间，必须对基本的有线基础结构（以确保客户端不更改外部和内部IP地址）以及下面描述的切换过程进行更改。
接入点之间的切换：
- 定义一个潜在的候选列表（接入点）进行切换。
- 设置新接入点的CAC状态（呼叫准入控制-控制呼叫的可用性，实际上是设备的拥塞程度）。
- 确定切换的时刻。
- 切换到新的接入点：
在IEEE 802.11无线网络中，所有交换决定均由客户端做出。
资料来源：frankandernest.com波段转向
频带控制技术允许无线网络基础结构将客户端从一个频率范围转移到另一个频率范围，通常我们正在谈论强迫客户端从2.4 GHz频带切换到5 GHz频带。 尽管频段控制与漫游没有直接关系，但我们仍决定在此处提及，因为它与切换客户端设备相关联，并且受到我们所有双频接入点的支持。
在这种情况下，可能需要将客户端切换到其他频率范围？ 例如，这种需求可能与客户端从过载的2.4 GHz频段到更自由，更高速度的5 GHz的传输相关。 但是还有其他原因。
值得注意的是，目前尚无严格规范所描述技术操作的标准，因此每个制造商都以自己的方式实施。 但是，总体思路大致相同：如果在一段时间内注意到该客户端的活动处于5 GHz频率，则接入点不会宣布客户端正在执行主动扫描，即2.4 GHz频段的SSID。 也就是说，实际上，如果可以确定存在5 GHz频率的客户支持，则接入点只能对2.4 GHz频段的支持保持沉默。
频段控制有几种操作模式：
- 强制连接。 在这种模式下，如果客户端支持5 GHz频率，则原则上不会通知客户端2.4 GHz频段支持的可用性。
- 首选连接。 仅当RSSI（接收信号强度指示符）高于某个阈值时，客户端才被迫连接5 GHz频段，否则允许客户端连接到2.4 GHz频段。
- 负载均衡。 一些同时支持两个频率范围的客户端连接到2.4 GHz网络，而某些客户端连接到5 GHz网络。 如果所有无线客户端都支持两个频段，则此模式将不允许5 GHz频段过载。
当然，仅支持一个频率范围的客户端可以毫无问题地连接到该频率范围。
在下图中，我们尝试以图形方式描述频段控制技术的本质。
技术与标准
现在回到接入点之间的切换过程。 在标准情况下，客户端将尽可能长时间地维护与接入点的现有关联。 只要信号电平允许您执行此操作即可。 一旦出现客户端不能再支持旧关联的情况，前面所述的切换过程将开始。 但是，切换不会立即发生；通常需要100毫秒以上的时间才能完成切换，这已经是一个明显的数目。 IEEE 802.11工作组有几种无线电资源管理标准，旨在缩短重新连接到无线网络的时间：k，r和v。 在我们的Auranet系列中，在CAP1200接入点上实现了802.11k支持，而在EAP225和EAP225-Outdoor接入点的Omada系列中，实现了802.11k和802.11v协议。
802.11k
该标准允许无线网络告诉客户端设备相邻接入点的列表以及它们在其上操作的信道号。 生成的相邻点列表使您可以加快搜索候选对象的速度。 如果当前接入点的信号减弱（例如，客户端被删除），则设备将从该列表中搜索相邻的接入点。
802.11r
该标准的版本r定义了FT-快速转换（快速基本服务集转换）功能，该功能可以加快客户端身份验证的速度。 将无线客户端从同一网络中的一个接入点切换到另一个接入点时，可以使用FT。 两种身份验证方法都可以支持：PSK（预共享密钥）和IEEE 802.1X。 通过在所有访问点上保存加密密钥来进行加速，也就是说，在借助远程服务器漫游时，客户端不需要执行完整的身份验证过程。
802.11v
该标准（无线网络管理）允许无线客户端交换服务数据，以提高整体无线网络性能。 BTM（BSS过渡管理）是最常用的选项之一。
通常，无线客户端会测量其与接入点的连接以做出漫游决定。 这意味着客户端不了解有关接入点本身发生的信息：已连接的客户端数量，设备负载，计划的重新启动等。使用BTM，接入点可以向客户端发送请求以切换到具有更好工作条件的另一点，即使信号稍差。 因此，802.11v标准并非直接旨在加速切换客户端无线设备的过程，但是，与802.11k和802.11r结合使用时，它提供了更快的程序，并增加了使用无线Wi-Fi网络的便利性。
IEEE 802.11k详细
该标准扩展了RRM（无线电资源管理）的功能，并允许具有11k支持的无线客户端从网络请求相邻接入点的列表，这些列表可能是交换的候选对象。 接入点使用信标中的特殊标志告知客户有关802.11k支持的信息。 该请求作为称为动作帧的管理帧发送。 接入点还以一个动作帧作为响应，该动作帧包含相邻点及其无线信道编号的列表。 该列表本身不存储在控制器上，而是根据请求自动生成。 还值得注意的是，该列表取决于客户端的位置，并不包含无线网络的所有可能的接入点，而仅包含相邻的接入点。 也就是说，地理位置上位于不同位置的两个无线客户端将收到不同的相邻设备列表。
使用此列表，客户端设备无需扫描（主动或被动）2.4 GHz和5 GHz频带中的所有无线信道，从而减少了无线信道的使用，即释放了额外的带宽。 因此，802.11k允许您减少客户端在交换上花费的时间，并改善选择接入点进行连接的过程。 此外，无需进行其他扫描，可以延长无线客户端的电池寿命。 值得注意的是，在两个范围内运行的接入点可以将有关邻近频率范围内的点的信息告知客户端。
我们决定在无线设备中演示IEEE 802.11k的操作，为此我们使用了AC50控制器和CAP1200接入点。 作为流量来源，我们使用了一种具有语音呼叫支持的流行即时通讯程序，该通讯程序运行在Apple iPhone 8+智能手机上，显然支持802.11k。 语音流量配置文件如下所示。
从该图可以看出，使用的编解码器每10毫秒生成一个语音数据包。 图中明显的突发和骤降是由基于Wi-Fi的无线网络中始终存在的延迟（抖动）的微小变化所解释的。 我们在
交换机上配置了流量镜像，参与实验的两个访问点都连接到该镜像。 来自一个接入点的帧落入流量收集系统的一个网卡中，从第二个帧落入第二个网卡。 在收到的转储中，仅选择了语音流量。 可以将切换延迟视为从通过一个网络接口的流量丢失瞬间到它出现在第二个接口上所经过的时间间隔。 当然，由于流量本身的结构，测量精度不能超过10 ms。
因此，在不包括对802.11k标准的支持的情况下，无线客户端的切换平均在120毫秒内进行，而802.11k的激活使此延迟减少到100毫秒。 当然，我们知道尽管我们设法将切换延迟降低了20％，但仍然很高。 如
DECO家庭无线设备系列中已实现的，通过联合使用11k，11r和11v标准，可以进一步减少延迟。
但是，802.11k的保护套又有一个王牌：选择切换时刻。 这个功能不是很明显，因此我们想单独提及它，以演示其在实际条件下的工作。 通常，无线客户端会等到最后一次，以保持与接入点的现有关联。 并且只有当无线信道的特性变得非常差时，才启动切换到新接入点的过程。 使用802.11k，您可以帮助客户端进行切换，也就是说，提供了更早生产的机会，而无需等待信号明显下降（当然，我们正在谈论的是移动客户端）。 这是切换的时刻，我们的下一个实验专门针对这一时刻。
品质实验
我们从无菌实验室移至真实的客户地点。 房间内安装了两个辐射功率为10 dBm（10 mW）的接入点，一个无线控制器和必要的支持有线基础设施。 下面介绍场所的布局和接入点的安装位置。
无线客户端漫游房间，进行视频通话。 首先，我们关闭了控制器中的802.11k标准，并设置了进行切换的位置。 从下图可以看出，这种情况发生在离“旧”访问点相当远的距离上，而在“新”访问点附近； 在这些地方，信号变得非常微弱，速度几乎不足以传输视频内容。 切换时语音和视频存在明显的延迟。
然后，我们打开了802.11k支持并重复了实验。 现在，切换已在较早的地方完成，这些地方来自“旧”接入点的信号仍然足够强。 语音和视频没有延迟。 现在，交换点已在接入点之间移动了大约一半。
在这个实验中，我们没有设定自己寻找任何数值特征的目标，而只是定性地证明了观察到的差异的本质。
结论
所描述的所有标准和技术旨在改善客户使用无线网络的体验，使他的工作更舒适，减少烦人因素的影响，并提高无线基础架构的整体性能。 我们希望我们能够清楚地证明用户在无线网络中实现这些选项后将获得的好处。
是否可以在2018年不漫游的情况下住在办公室？ 我们认为，这是完全可能的。 但是，尝试过一次在房间和楼层之间移动而又不会失去连接，而不必重新建立语音或视频呼叫，又没有被迫重复重复所说的话或再问一次，拒绝它是不现实的。
PS，
这是如何在办公室而不是办公室实现无缝性的方法，这将在另一篇文章中进行详细讨论。