讓移動漫游中的終端不再被“粘住”——淺析華為智能漫游技術
移動辦公的興起使得人們的日常工作不再需要固定的工位、固定的辦公室或是固定的辦公地點,而是變得隨時隨地——家里、辦公室中、旅途上……在不同地點之間漫游。在此過程中,人與網絡基礎本身的關聯逐漸減弱,因為接入可以通過4G,也可以通過有線網絡或是Wi-Fi。移動辦公更強調地域間的移動策略的靈活切換,這就回歸到了無線移動性的基石——Wi-Fi移動漫游。
談到Wi-Fi移動漫游,在移動狀態下進行辦公數據收發(例如文件拷貝或收發郵件等)是一種比較常見的應用場景;此外,在倉儲等環境中使用移動盤貨應用時語音和視頻數據的同步傳送等則是另一種典型的場景。前者由于軟件基本上都支持斷點續傳或數據重傳等機制,所以關注的是漫游過程中的帶寬要求;而后者則更關注移動過程中數據傳輸的實時性對生產效率帶來的影響。無論在哪一種場景中,用戶一般都感知不到漫游的存在,但實際上得益于現階段成熟的WLAN部署規劃和AP越發低廉的價格,在短短的100米內,用戶可能已經跨越了4~5個AP。
可以肯定的是,多部署一些AP并合理進行規劃就足以搭建起一個合格的Wi-Fi漫游網絡。但是為什么AP就在眼前,但是部分終端網速卻很慢?例如,阿朋像往常一樣去公司食堂排隊就餐,看著漫長的隊伍,他拿出手機接入食堂新部署的Wi-Fi網絡,準備觀看***的比賽視頻,以此來消磨等待的時光,Wi-Fi網絡的啟用讓等待的隊伍變成了清一色的低頭族。領完午餐來到就餐區,阿朋準備繼續觀看視頻,但事與愿違,視頻播放出現緩沖等待,他抬頭一看,AP就在頭頂,網速為何會如此之慢?在一段等待無果之后,阿朋只能無奈地關閉無線網絡,再重新接入。奇怪的是網絡立刻又恢復了正常。這是為什么呢?
化身名偵探,通過實驗揭開謎底
在上述場景當中,AP的部署數量不是問題,究竟是什么原因導致終端移動過程中出現網速變慢呢?為了揭開謎底,工程師們在實驗室中搭建了漫游實驗環境。
- 無規律移動漫游環境測試
在***個實驗室中,工程師部署了3個AP,并通過降低發射功率模擬出3個漫游域,然后讓機器人帶著幾個不同的終端無規律移動;同時,在這幾個終端之間進行視頻傳輸,由于實時視頻傳輸對帶寬變化最為敏感,如此可以更真實地反映移動漫游中存在的問題。
圖1 機器人帶著終端移動漫游 圖2 模擬AP之間切換
實際測試中發現:當部分終端移動到另一個漫游域后,終端上的視頻經常會出現卡頓甚至長時間等待現象,為了排除偶然性,工程師連續測試了半小時,并檢測信號覆蓋范圍和強度,都沒發現問題,而視頻卡頓和長時間等待的現象依然存在。
通過查看網管上的終端漫游軌跡,工程師發現了一些奇怪的現象——部分終端始終接入在較遠的AP上,也就是說這個終端具有“粘性”,在進入新的漫游域后并沒有主動漫游。這里所謂的“粘性”指的是當終端移動到新的漫游域后,盡管前一個AP的信號已經很弱,新AP的信號已經很強,但無線終端并沒有自動切換到信號更強的AP上去,而是一直接入在前一個AP上。隨著離接入的AP距離越來越遠,信號越來越差,帶寬也慢慢變低,就像阿鵬在食堂中遇到的情況一樣。
圖3 終端速度與離AP距離的關系
如何主動改善Wi-Fi網絡的漫游行為
其實,阿鵬在食堂中遇到的“粘性”終端問題并不是絕對的,市場上并非所有終端都存在“粘性”,但少部分“粘性”終端帶來的危害卻也不小。Wi-Fi網絡的漫游與3G/4G網絡的漫游完全不同,其選擇和決策完全由終端驅動,業界對這類不主動漫游的終端(即“粘性”終端)普遍采用的方案是:直接踢用戶下線,讓用戶重新接入。這種“一刀切”的方案雖然方便,但毫不顧及終端能力和用戶體驗,對用戶是否能夠再找到合適的AP接入也不考慮,未免過于簡單粗暴。
既然Wi-Fi的漫游選擇由終端驅動,那么首先可以從終端本身出發,嘗試修改終端參數配置來改善其漫游行為;其次,也可以優化Wi-Fi網絡讓相鄰AP也感知終端的信號強度,從而誘導終端漫游到信號更好的AP上。
- 修改終端驅動配置參數,改善其漫游行為
某些終端的驅動開放了一些可以人為設置的參數,允許用戶根據需要進行修改,其中有關漫游行為的參數配置可以改善終端的漫游行為,通過提高或降低漫游敏感度對漫游的主動性行為做出調整。例如Intel的網卡驅動中就設置了“漫游主動性”參數,允許用戶根據需要調整終端漫游的靈敏度。
- 開啟華為智能漫游特性,主動引導終端漫游
華為智能漫游特性主要是通過改變終端接收到的相鄰AP的信號強度來引導終端主動發起漫游行為。開啟智能漫游特性后,AP通過802.11k和802.11v協議幫助終端快速識別附近可作為漫游目標的 AP,完成漫游引導;另外,AP也將感知終端的信號強度,并根據指定的條件閾值進行判定,然后引導終端接入信號更好的AP,實現主動漫游。
用戶體驗,是態度更是責任
隨著WLAN技術的蓬勃發展,802.11ac Wave 2技術的應用,越來越多的場景開始部署Wi-Fi網絡。高密度、高速率、高帶寬——這“三高”問題已不再成為Wi-Fi網絡部署的瓶頸,而用戶體驗逐漸成為Wi-Fi網絡部署時用戶關注的重點。對用戶來說,移動漫游能力是其無法感知,卻又極其重要的,將直接影響用戶的最終體驗,不放過每一個細小的體驗細節,對設備廠商來說是一種態度,更是一種責任。
【提紅】對用戶來說,移動漫游能力是其無法感知,卻又極其重要的,將直接影響用戶的最終體驗,不放過每一個細小的體驗細節,對設備廠商來說是一種態度,更是一種責任。
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