iStation技術(shù) 治治Wi-Fi終端接入和使用體驗(yàn)的“疑難雜癥”

企業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，“網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”是不可或缺的一環(huán)。在上期的文章中，我們介紹了iRadio技術(shù)是如何智能調(diào)度射頻資源，從而提升用戶體驗(yàn)和整網(wǎng)性能的(文章回顧請(qǐng)點(diǎn)擊查看)。本期網(wǎng)事云集將進(jìn)一步解讀第二位“優(yōu)化大師‘——iStation。

iStation(intelligent Station)的主要作用是通過(guò)接入優(yōu)化、智能漫游、VIP用戶分級(jí)、帶寬保障等手段提升用戶的接入速度和使用體驗(yàn)。

01接入優(yōu)化

終端接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)一般分為“掃描——Probe探測(cè)——關(guān)聯(lián)”三個(gè)階段，如何讓終端在接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候就能快速連接到最佳的射頻上呢?iStation接入優(yōu)化在每個(gè)階段都有獨(dú)特的優(yōu)化策略，形成了一套完整、有效的方案。

掃描階段優(yōu)化

在此階段，終端全信道掃描接收設(shè)備發(fā)出的Beacon幀，不與設(shè)備做直接交互，優(yōu)化重點(diǎn)在于Beacon幀的控制，實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)功率統(tǒng)一調(diào)控。

· 目的1：避免信號(hào)覆蓋盲區(qū)和覆蓋過(guò)大的問(wèn)題，信號(hào)覆蓋過(guò)大容易誤導(dǎo)終端連接遠(yuǎn)端的AP;

· 目的2：引導(dǎo)終端連接5G頻段;

· 目的3：有針對(duì)性的隱藏信號(hào)，例如根據(jù)射頻信道利用率、用戶數(shù)等元素來(lái)隱藏該射頻的信號(hào)，促使終端快速連接到其他更優(yōu)質(zhì)的射頻信號(hào)上，一方面提升了終端接入速度，另一方面達(dá)到了整網(wǎng)統(tǒng)一控制的目的。

Probe探測(cè)階段優(yōu)化

在此階段，終端會(huì)發(fā)送Probe Request(探測(cè)請(qǐng)求)，此時(shí)允許終端接入的射頻即回應(yīng)Probe Response(探測(cè)響應(yīng))。通過(guò)iStation技術(shù)的接入優(yōu)化功能，可以在回復(fù)Probe Response時(shí)進(jìn)行控制以誘導(dǎo)終端連接到信號(hào)較好的射頻上，如設(shè)置5G射頻超過(guò)一定信號(hào)強(qiáng)度才回應(yīng)，設(shè)置2.4G射頻不回應(yīng)，以此誘導(dǎo)終端連接到信號(hào)較好的5G射頻上。

關(guān)聯(lián)階段優(yōu)化

前兩個(gè)階段主要是通過(guò)誘導(dǎo)，讓終端主動(dòng)去選擇較好的射頻關(guān)聯(lián)。但由于終端型號(hào)、驅(qū)動(dòng)版本眾多，部分終端也有選擇不當(dāng)?shù)那闆r，因此在關(guān)聯(lián)階段iStation技術(shù)接入優(yōu)化功能可以幫助設(shè)備去適當(dāng)糾正終端行為。如當(dāng)終端仍然關(guān)聯(lián)遠(yuǎn)端射頻時(shí)，設(shè)備會(huì)啟動(dòng)弱信號(hào)拒絕終端接入;如當(dāng)終端選擇信道較差的2.4G射頻關(guān)聯(lián)而不關(guān)聯(lián)較好的5G射頻時(shí)，設(shè)備會(huì)啟動(dòng)頻譜導(dǎo)航功能，將終端導(dǎo)航到5G射頻上。

02智能漫游

WLAN協(xié)議并沒(méi)有提供終端漫游的機(jī)制，而是由終端自身決定什么時(shí)間漫游，在實(shí)際應(yīng)用中，不同終端的漫游機(jī)制存在著較大的差異。如何保證終端在移動(dòng)過(guò)程中，快速漫游到最佳的射頻上，避免漫游粘滯或頻繁漫游的出現(xiàn)，對(duì)提升用戶體驗(yàn)尤為關(guān)鍵。iStation智能優(yōu)化功能首先會(huì)對(duì)終端能力進(jìn)行分類(lèi)，給每個(gè)終端打上不同的能力標(biāo)簽，比如是否支持5G、是否支持802.11k、是否支持802.11v等，然后根據(jù)終端標(biāo)簽使用不同的方式進(jìn)行導(dǎo)航，根據(jù)終端能力使用不同的導(dǎo)航方法，可以讓終端漫游更快、更平順，客戶體驗(yàn)更好。

· 對(duì)于支持802.11kv的終端，AC會(huì)通知終端測(cè)量Wi-Fi使用質(zhì)量、周邊Wi-Fi信號(hào)等數(shù)據(jù)，AC結(jié)合終端測(cè)量數(shù)據(jù)和周邊的AP運(yùn)行情況，統(tǒng)一分析給終端找出最佳AP，然后再給終端發(fā)出指令進(jìn)行切換。

· 對(duì)于不支持802.11v的終端，設(shè)備會(huì)根據(jù)終端上行信號(hào)強(qiáng)度、流量等信息，選擇性的降低AP的發(fā)射功率為終端創(chuàng)造更多漫游的條件，促使終端認(rèn)為自己的信號(hào)過(guò)差而主動(dòng)漫游，如果終端仍然不漫游則觸發(fā)終端重新關(guān)聯(lián)機(jī)制。

03漫游中心

大型園區(qū)AP數(shù)量、無(wú)線終端數(shù)量較多，通常會(huì)部署多臺(tái)AC進(jìn)行管理。終端在園區(qū)內(nèi)移動(dòng)無(wú)可避免會(huì)有跨越AC漫游的情況，跨AC漫游有兩個(gè)最典型的難題。

· 終端的源地址合法性檢驗(yàn)無(wú)法通過(guò)：終端在跨AC漫游過(guò)程，由于無(wú)線信號(hào)是連續(xù)覆蓋的，終端漫游到新的AC并不會(huì)重新申請(qǐng)IP，而是會(huì)繼續(xù)沿用原有IP收發(fā)報(bào)文，由于在新的AC上沒(méi)有申請(qǐng)IP所以會(huì)被當(dāng)成非法主機(jī)。

· 重復(fù)認(rèn)證：不管是802.1X認(rèn)證、還是Portal認(rèn)證，在跨越AC后均需要重新認(rèn)證。雖然當(dāng)前已經(jīng)有無(wú)感知認(rèn)證技術(shù)來(lái)降低終端重認(rèn)證帶來(lái)的不便，但只是無(wú)需用戶手動(dòng)參與，認(rèn)證過(guò)程由AC與AAA服務(wù)器自動(dòng)完成，因此重復(fù)認(rèn)證會(huì)給設(shè)備和AAA服務(wù)器增加壓力。

iStation的大型漫游中心功能，完美解決了這些難題。在多AC場(chǎng)景下，選擇一臺(tái)AC建立漫游中心，終端在任何一臺(tái)AC上線后，其IP、VLAN、認(rèn)證、授權(quán)等信息均會(huì)被記錄在此漫游中心數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。當(dāng)終端漫游到新的AC后，新AC首先會(huì)向漫游數(shù)據(jù)中心查詢?cè)摻K端的信息，如果該終端已經(jīng)存在，則根據(jù)記錄直接在新AC上恢復(fù)其狀態(tài)與權(quán)限，無(wú)需再次執(zhí)行安全檢查與重復(fù)認(rèn)證。漫游中心功能讓多AC間漫游更容易、網(wǎng)絡(luò)更安全、減輕了AAA服務(wù)器的壓力，具有成本低、易部署、易管理、易擴(kuò)展的特點(diǎn)。

04VIP保障

傳統(tǒng)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)在提供應(yīng)用和業(yè)務(wù)時(shí)往往只關(guān)注業(yè)務(wù)而不關(guān)心使用者的身份優(yōu)先級(jí)，無(wú)論優(yōu)先級(jí)高低都按高優(yōu)先級(jí)進(jìn)行資源分配和轉(zhuǎn)發(fā)。但在某些環(huán)境中，往往需要保障某些終端隨時(shí)隨地優(yōu)先，比如在會(huì)議直播時(shí)，需最優(yōu)先保障用于媒體回傳的終端，而無(wú)需關(guān)心其具體業(yè)務(wù)。

因此，iStation VIP保障功能將用戶分為三個(gè)等級(jí)——一級(jí)VIP、二級(jí)VIP、普通終端，分別享有不同的優(yōu)先級(jí)。比如一級(jí)VIP，優(yōu)先級(jí)最高，具有優(yōu)先接入、優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)、不受限速、預(yù)留資源防大流量沖擊、空口優(yōu)先、動(dòng)態(tài)限速其他級(jí)別終端等權(quán)利。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在無(wú)線智能運(yùn)維平臺(tái)時(shí)，VIP保障功能可支持VIP終端健康狀態(tài)10s級(jí)別監(jiān)控，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)VIP用戶的體驗(yàn)問(wèn)題;還支持基于用戶賬號(hào)自動(dòng)生效，以確保用戶在更換了終端后仍然能自動(dòng)享受VIP待遇。

05智能帶寬保障

在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)中的流量不會(huì)一直處于某個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)服務(wù)的流量非常大時(shí)，會(huì)擠占其它服務(wù)的可用帶寬。如果直接對(duì)單個(gè)服務(wù)的報(bào)文進(jìn)行限速，在總體流量較小時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致閑置帶寬被浪費(fèi)。智能帶寬保障功能提供了更靈活的流量控制機(jī)制，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)未擁塞時(shí)，所有服務(wù)的報(bào)文都可以通過(guò);在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，每個(gè)服務(wù)都可以獲取最低的保障帶寬。通過(guò)這種方式，既確保了網(wǎng)絡(luò)帶寬的充分利用，又兼顧了不同無(wú)線服務(wù)之間帶寬占用的公平原則。例如，配置SSID1、SSID2及SSID3的保障帶寬占總帶寬的比例分別為25%、25%及50%，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，SSID1可以超過(guò)保障帶寬，任意占用網(wǎng)絡(luò)剩余帶寬;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)繁忙、沒(méi)有剩余帶寬時(shí)，SSID 1至少可以占有自己的保障帶寬部分(25%)。