【龍田百科】比智能漫遊更高端的AI漫遊
發布時間:2023-12-22
AI漫遊是一(yī)種漫遊功能,在智能漫遊的基礎上,通過提高漫遊靈敏度,實現終端移動漫遊過程中(zhōng)的鏈路質量提升,讓終端在漫遊過程中(zhōng)也能保持好的信号狀态;同時,通過采集終端漫遊阈值、引導策略等信息生(shēng)成終端個性化的漫遊引導策略畫像,提升引導漫遊的成功率,進一(yī)步提升無線終端的漫遊體(tǐ)驗。
 

傳統WLAN漫遊和智能漫遊弊端

 
 

 

傳統WLAN漫遊的原理


在WLAN網絡中(zhōng),無線終端用戶具有移動通信能力。但由于單個AP設備的信号覆蓋範圍都是有限的,終端用戶在移動過程中(zhōng),往往會出現從一(yī)個AP服務區跨越到另一(yī)個AP服務區的情況。爲了避免移動用戶在不同的AP之間切換時,網絡通訊中(zhōng)斷,引入了無線漫遊的概念。
無線漫遊就是指無線終端在移動到兩個AP覆蓋範圍的臨界區域時,終端與新的AP進行關聯并與原有AP斷開(kāi)關聯,且在此過程中(zhōng)保持不間斷的網絡連接。簡單來說,就如同手機的移動通話(huà)功能,手機從一(yī)個基站的覆蓋範圍移動到另一(yī)個基站的覆蓋範圍時,能提供不間斷、無縫的通話(huà)能力。
終端漫遊的具體(tǐ)過程主要包含以下(xià)幾個階段:
1.觸發:終端感知(zhī)到下(xià)行信号低于阈值之後觸發信道掃描過程。
2.掃描:終端會通過主動掃描或被動掃描的方式發現當前所在位置下(xià)可見的AP,并測量用于選網判斷的網絡信息。 
  • 主動掃描:終端周期性發送主動掃描幀(Probe request),AP在監聽(tīng)到掃描幀後會進行回複(Probe response),終端收到回複消息後感知(zhī)AP的存在。
  • 被動掃描:終端通過監聽(tīng)AP周期性發送的Beacon幀來感知(zhī)AP的存在。
采用哪種掃描方式一(yī)般是由終端的支持情況決定的。手機或電腦的無線網卡,一(yī)般來說兩種掃描方式都支持;VoIP語音終端一(yī)般采用被動掃描方式。
3.選網:基于掃描到的各AP信息,選擇一(yī)個AP作爲漫遊目标。
4.切換:基于終端和網絡能力,選擇與網絡側匹配的漫遊方式。
目前支持的漫遊切換方式包括:普通漫遊、PMK快速漫遊、802.11v方式漫遊、deauth方式強制終端漫遊等。

終端漫遊過程圖

智能漫遊

 

從傳統的WLAN漫遊的流程可以發現,終端的漫遊是由終端自身發起的,因此也被稱爲終端主動漫遊。但是,有一(yī)類終端的漫遊主動性較差,主要表現爲:始終“堅持”關聯在其最初關聯的AP上,即使随着終端的移動,其已經與當前關聯的AP距離(lí)很遠、信号很弱、速率很低,這類終端依舊(jiù)不能漫遊到其他信号更好的鄰居AP。這類終端被稱爲粘性終端。
對于粘性終端的問題,依靠終端主動漫遊是無法解決的,在這種情況下(xià),智能漫遊的出現,很好地解決了這一(yī)問題,它能夠以終端理解的方式引導終端漫遊,相比終端主動漫遊而言,這種漫遊更加智能。
 
智能漫遊弊端
目前的智能漫遊存在以下(xià)問題:
1.觸發階段:不同類型的終端主動觸發漫遊的阈值是不一(yī)樣的,而網絡側引導終端漫遊時通常采用固定的信号強度(英文全稱Received Signal Strength Indication,簡稱RSSI)阈值方式,沒有考慮不同終端漫遊RSSI阈值的差異。一(yī)些終端觸發漫遊的RSSI阈值較低,如果低于網絡側固定的漫遊RSSI阈值的話(huà),會導緻漫遊時業務質量不佳。
當終端在經過存在遮擋的區域(如走廊拐角處),關聯AP的下(xià)行信号強度會出現陡降至很低,終端就會在遠低于其期望漫遊RSSI阈值的情況下(xià)觸發漫遊。在這種情況下(xià),終端的信号質量已經很差,再進行掃描、選網和切換的漫遊過程,終端會在較長一(yī)段時間内體(tǐ)驗都很差。
2.掃描階段:終端在信号較低時會進行全信道掃描,對正常業務影響比較大(dà)。終端在掃描過程中(zhōng)切換到某個信道時,會停留一(yī)小(xiǎo)段時間(不同的終端的停留時間存在差異),在這段時間内會通過主動掃描或被動掃描的方式來發現工(gōng)作在該信道的AP,在被動掃描的方式下(xià),可能會出現掃描不到AP的情況。
3.選網階段:由于上下(xià)行接收信号強度是不同的,網絡側是根據上行信号強度來進行選擇的,所以網絡側選擇出來的最優AP,從終端側看有可能并不是最優的。網絡側未考慮終端切換條件的差異,導緻漫遊牽引成功率低。
4.上行信号強度:是指無線終端接收到AP的信号強度;下(xià)行信号強度:是指AP接收到無線終端的信号強度。
5.切換階段:終端在切換AP的過程中(zhōng),切換的時間過長會影響用戶體(tǐ)驗。

爲什麽需要漫遊

 
 
和智能漫遊相比,AI漫遊具有如下(xià)優勢: 
  • 漫遊觸發提前:将終端漫遊的觸發提前,這樣就避免了終端在出現信号強度陡降時再觸發漫遊而導緻終端在較長一(yī)段時間内體(tǐ)驗比較差的問題,提高了終端漫遊的靈敏度。

  • 漫遊鄰居AP和終端協同掃描:通過終端的下(xià)行信号測量能力和AP第三獨立掃描射頻(pín)的協同掃描功能來判斷終端的運動狀态,提前預測終端可能的漫遊軌迹,減少了不必要的漫遊事件。

  • 識别不同類型終端漫遊行爲差異:爲不同類型的終端建立終端漫遊策略畫像,通過學習終端能夠被漫遊引導成功的條件,作爲後續同類型終端漫遊引導的判斷條件,提高了引導終端漫遊的成功率。

  • 提前識别最佳漫遊AP:根據終端位置和終端畫像信息提前識别出可以成功漫遊的最佳AP,減少了終端切換AP的時間。

AI漫遊的關鍵技術

 
 

 

終端識别和終端畫像

不同型号的終端,由于其Wi-Fi芯片不同,WLAN模塊的驅動不同,終端所支持的漫遊引導的表現也就不同。通過終端識别功能,在終端上線後,AP會對終端進行終端類型識别,并将識别結果和終端自身能力信息上報給AC或iMaster NCE-CampusInsight分(fēn)析器(後文簡稱CI分(fēn)析器)。AC或CI分(fēn)析器根據識别結果解析終端的漫遊行爲,包括終端自主漫遊的信号強度阈值、終端可以響應的測量幀類型(LM/TPC)和終端支持的802.11v引導條件等信息,然後根據終端款型建立終端畫像。
當新的終端上線後,如果存在匹配的終端畫像,AC或CI分(fēn)析器會将匹配的終端畫像信息下(xià)發給AP,AP根據終端畫像信息對終端進行漫遊引導;如果不存在匹配的終端畫像,則不下(xià)發畫像信息,AP信任終端宣稱的漫遊能力,按照默認的漫遊引導策略對終端進行漫遊引導,并将引導過程信息作爲樣本上報給AC或CampusInsight分(fēn)析器生(shēng)成新的終端畫像,實現自動在線學習終端畫像。

最佳AP識别與漫遊引導

 

在終端上線後,終端和當前關聯的AP之間會持續進行鏈路測量(主要是RSSI),AP會根據測量值的變化規律判斷終端是否正在遠離(lí)當前關聯的AP。
對于判斷爲正在遠離(lí)關聯AP的終端,終端可能的漫遊目标AP會觸發協同掃描機制,模拟關聯AP發起鏈路測量,終端會将測試結果反饋給當前關聯的AP。
關聯AP生(shēng)成終端當前位置的多AP覆蓋快照,并根據覆蓋快照信息和終端畫像信息識别出可以成功漫遊的最佳AP,然後對終端進行漫遊引導。
 
AI 漫遊的應用場景
 
 

 

無遮擋的辦公環境

對于無遮擋的辦公場景,AP一(yī)般呈“一(yī)字型”或“W型”部署,AP信号覆蓋連續,終端漫遊過程中(zhōng)的信号變化有規律,AI漫遊能夠通過網絡側的主動引導,使得終端的漫遊更主動更及時,且終端在漫遊過程中(zhōng)信号強度始終處于良好的範圍内。

有遮擋的辦公場景

對于有遮擋的辦公場景,例如路徑存在遮擋或者有轉角的地方,随着終端的移動,其信号強度并不是緩慢(màn)下(xià)降,而是會出現陡降,直到漫遊到新的AP上。在此期間,終端和AP之間的鏈路質量一(yī)直處于較低水平,抗幹擾能力低,終端速率低,傳輸耗時也更長。AI漫遊能夠提前預測終端的漫遊軌迹,提前觸發漫遊流程,提升了漫遊靈敏度,避免了漫遊時機過晚導緻業務受損。
 

支持AI漫遊的AP

 
 
 
AI漫遊功能需要AP第三獨立掃描射頻(pín)的協同掃描,所以支持三射頻(pín)的AirEngine系列AP都支持AI漫遊功能。例如AirEngine 5760-51、AirEngine 6760-X1、AirEngine 6760-X1E、AirEngine 8760-X1-PRO、AirEngine 8760R-X1E、AirEngine 6761-21T和AirEngine 6761S-21T等AP。
需要注意的是,AI漫遊功能需要終端支持LM測量(802.11k)或TPC測量(802.11h),并支持目标引導漫遊(802.11v)。

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