当客户端在无线网络中漫游时,会存在时延,这会导致传输过程的中断,从而造成连接丢失和服务质量的下降。另外客户端无法事先确认漫游后能否带来满意的性能,只有在漫游至新的AP后,客户端才能得知获取的资源。
但是目前802.11网络在漫游时的平均延迟是几百毫秒,这直接导致传输过程中的断续,造成连接丢失和语音质量下降。所以对广泛使用的基于802.11的无线语音通讯来说,更快的切换是非常关键的。
802.11r标准被设计用于加快客户端在无线局域网中漫游的切换速度。802.11r协议中定义的FT(Fast BSS Transition,快速切换)功能用来实现客户端在同一个ESS下的同一个漫游域内的快速漫游,减少客户端在漫游过程中的时间延迟。同时,在不带来任何新的安全风险的情况下,允许在快速漫游过程中申请有效资源,确保能够延续现有的服务能力。目前的802.11设备还存在另一个问题:在一个新的AP上,只有经过切换以后移动设备才可得知是否能获得足够的QoS资源,这样就不可能事先了解切换会否带来满意的应用性能。
802.11r改善了移动的客户端设备在AP之间移动时的切换过程。允许一个无线客户端在实现切换之前,就建立起与新AP之间安全且具备QoS的状态,这会将连接损失和通话中断减到最小。协议的全部改变并没有带来任何新的安全缺陷,这确保了能延续现有基站和AP的行为。
802.11r将管理漫游用户与备选AP的通讯方式、建立起安全的连接并保持QoS资源。在802.11r标准之下,客户端可以将现有的AP作为通向其它AP的渠道,使由于通道改变所引起的通讯中断最小化。
对于成千上万的无线用户来说802.11r协议将会成为一个重要的里程碑。它会将语音、数据和视频进行融合,给用户提供更高的性能及应用。
802.11k
EEE 802.11 WLAN标准使不同厂商的AP和控制器之间能够实现共互通,但它无法让WLAN系统访问客户端的无线资源。这一缺陷限制了管理机构有效管理其网络的能力。因此,2003年10月,IEEE组建了一个工作组来制订一个新的标准,即802.11k标准。该标准将改进对AP、客户端操作和环境数据的检测,从而从以下两方面提高WLAN的运行和管理效能。
提供负载均衡
802.11k着眼于两个关键性的WLAN组成要素,即AP和客户端,其目的在于使OSI协议栈的一层和二层,即物理层和数据链路层的测量数据能用于上一层。这就意味着上一层将能够做出有关无线环境的决策,并确定在那种无线环境中所需进行的测量。该标准将能实现的一个重要特性是,更好地进行业务量分配。
一般情况下,客户端连接发射信号最强的AP,这就使得有些AP超负荷,另一些AP负荷不足,从而降低总的服务质量。802.11k将使网络管理软件能够检测到这种情况,使客户端连接到未被利用的AP。尽管那些AP信号较弱,但它们能够提供较大吞吐量。这样,既能保证原有AP下的客户端的服务质量,又能将另一些客户端连接到未被利用的AP,从而实现更高的连接速度。对于客户端,802.11k旨在为AP和控制器提供关键性的客户端信息,其作用是增强802.11标准管理无线资源的能力。该标准定义了一系列测量请求和客户端的一层和二层详细统计报告。多数情况下,AP或控制器要求客户端报告数据,但有时客户端也可以从AP请求数据。由于802.11k是设计成在软件中实现,现有的WLAN设备经过升级都能支持该标准。
管理功能丰富
802.11k实现的功能包括漫游决策、RF信道识别、信道载荷、隐藏节点、客户端统计、信标、直方图和传输功率控制(TPC)等。
为改善漫游决策,AP或控制器将对客户端提供站点报告。该标准首先定义信标请求,AP根据信标请求,要求客户端接入一个特定信道,并报告它听到的所有AP信标。AP采集数据,AP或控制器分析信标信息,从而检查详细要求,如每个AP支持什么样的服务和加密类型,客户端收听AP信标信号强度如何。而后,控制器或AP生成一个从最佳到最坏服务的AP序列表,该序列表称作站点报告。
目前,AP和客户端不能共享信道信息。在采用802.11k情况下,AP将把所有的非802.11信息显示在客户端的信道上。AP还能请求有关信道载荷,或在规定的时间内使用信道的时间长度。而后,AP或控制器将知道,在某个信道上干扰或信息量是否太大,从而确定能否将它提供给客户端使用。
隐藏节点,是指其他客户端或AP不可能听到的客户端或AP。在802.11中,为避免冲突,在无线信号发射之前节点先收听。当隐藏节点出现时,多个节点能同时发送数据,从而产生干扰,降低了WLAN网络的性能。采用802.11k后,客户端跟踪隐藏节点,AP查询相对于隐藏节点的客户端。此查询信息把网络边沿的客户端报告给AP。AP使用该信息,能够把客户端引导到能为他们提供更好服务的AP。
802.11客户端统计,目前仅限于统计AP或控制器维护。当前的WLAN跟踪事项包括数据包计算、发送和接收到的数据包统计等。在采用802.11k的情况下,AP和控制器能够查询所有的客户端,从而得到其统计报告。根据AP和控制器查询的数据,WLAN系统将拥有更加完整的网络性能视图。