【干货】无缝无线漫游需要这“三兄弟”，你知道吗？

最近路由器产品圈子也出了几个AX5400级别的网红产品，不过也有用户反映，有些产品当前第一方自带固件不支持802.11k/v/r，导致在mesh组网时候，实现无缝漫游成了问题，让WiFi6的便捷Mesh变成了一种效果打折的功能。802.11ac/ax相信很多人都知道了，那么这三个鲜为人知的协议是什么意思呢？

其实，无线网络协议802.11是一个庞大的“协议群”，包含了众多的协议标准。其中大家熟悉的往往是主协议，例如802.11a/b/g/n，这是代表2.4G时代的主流无线传输协议，代表了经典的54Mbps时代；而802.11ac/ax则是大家现在熟悉的5G WiFi5和WiFi6协议，代表了进入高速频段阶段的主流WiFi技术。

实际上，IEEE802.11协议家族，现在一共有39个生效协议，还有9个在制订中的协议，它们一起构成了整个WiFi家族。当然，对大部分普通人来说，确实主要用到的还是主流传输协议。

而对mesh和AC+AP方式实现家庭无线组网实现无缝漫游来说，802.11k/v/r就是最为重要的三个辅助协议了，它们也被称为是“快速漫游三协议”。

802.11k协议，代表的是“无线电资源测量”（radio resource measurement），它和802.11r一起构成了在WLAN环境中实现无缝基本服务集（BSS，可以视为是大家常说的漫游）转换的行业标准。802.11k主要为用户提供信息以发现最佳的可用接入点。

802.11k旨在改善网络内流量的分配方式。在无线局域网中，每个设备通常连接到提供最强信号的接入点（AP）。根据用户的数量和地理位置，这种安排有时会导致对一个接入点的过度网络需求和对其他接入点的利用不足，从而导致整体网络性能的下降。

这也是在早期的2.4G路由器组网中，无论是“桥接”还是“中继”，都难逃接入点负载不均衡、或者往往终端都接入最初接入的路由器的原因。

802.11k通过创建一个优化的信道列表，协助设备搜索附近可作为漫游目标的AP。当当前AP的信号强度减弱时，客户端设备将从这个列表中扫描目标AP。

所以，802.11k又被称为是“友邻（AP）报告”协议：AP扫描周围邻居AP信息，配合终端扫描潜在漫游目标信息，解决是否该漫游、什么时候需要漫游问题。

支持802.11v的接入点可以引设备漫游到它认为可以为设备提供更好的WLAN体验的另一个接入点，从而在连接到支持802.11v的网络时提高WLAN质量。

802.11v允许客户设备交换有关网络拓扑的信息，包括有关信号环境的信息，促进无线网络的整体改进。接入点不仅会响应Wi-Fi客户端的邻居AP报告请求，而且还会评估客户端的连接质量，并引导无线客户端漫游到能提供更好的WLAN体验的最佳接入点，从而进一步实现平衡接入点之间的负载作用。

简单来说，802.11v作用就是：让终端可以请求漫游目标，而AP建议终端漫游目标，解决漫游到哪个AP问题。

我们来分析下下图，802.11v是如何和802.11k一起实现更好的漫游体验的：

有多个接入点的网络场景，漫游决定由使用802.11k/v的连接接入点来协助完成

在图中，设备移动让让它和AP之间改变了位置，发生了网络信号质量波动，AP2决定设备需要漫游，它就会通过802.11k，通过路由器，向邻居AP报告请求邻居AP的信息：信号强度、覆盖重合情况、AP负载等。

这为它提供了关于附近的AP和它们运行的信道的信息，并返还给客户端。

随后，客户端通过802.11v （BTM）协议请求一个候选AP名单。如果手机支持802.11kvr的话，它显然会根据情况选择切换AP。

此时，其实已经基本完成了AP间的无缝切换。

当设备通过上面的802.11k、v的协作，从一个接入点漫游至另一个接入点时，802.11r 可使用一种名为“快速基本服务集转换 (FT)”的功能更快地进行认证，从而提高设备登录到新AP的效率。

回到上一部分里图中的情况，如果在重新关联过程中，启用802.11r协议，与下一个接入点的连接将更快，因为它省去了与接入点重新协商安全问题的麻烦，将重新连接时间从200ms减少到50ms以下，并避免了漫游期间的延迟或数据包丢失。

没有802.11r时，认证信息反而要跨越多个AP或者控制器（路由）进行传递认证

有802.11r时，设备直接选择最短路径进行认证登录

简单来说，802.11k/v/r协议在一起，是这么操作的，在切换到一个新的接入点之前，要执行以下步骤：

某个接入点确定客户端设备正在远离它，接入质量将变差。

通知客户端准备切换到一个新的接入点。

客户端要求路由器提供附近接入点的清单

接入点提供现场信号和负载等数据报告

客户端根据报告自动转移到最佳接入点

虽然KVR大大提高了无线组网的漫游无缝度、信号质量和延迟率，但它也需要设备支持：既需要路由器和AP接入点的协议支持，也需要设备（手机、笔记本电脑）的无线芯片支持，甚至是操作系统的支持。

例如，iOS和Mac几乎从iPhone5以后就有良好的kvr支持 ，但桌面电脑层面，到Win10才有了比较完善的KVR协同支持。

而终端方面，大部分支持kvr的设备，其实很多只支持kv，所以延迟问题不是很好解决。就拿苹果设备来说，iPhone 4s开始支持k，但6s及以后的手机，5代及以后的ipad才支持r， Apple自家芯片的 Mac 电脑才支持r。

安卓手机方面，则是比较新的主流手机都支持kvr三协议。这点从小米高管微博就可以看出。

那么回到开头，为啥说有些路由器kvr支持有问题呢？

是的，可能是固件问题，需要设置为“双/三频合一”才能开启802.11kvr。

也就是说，你的终端可能因此连接分配到2.4G频段上了，效率和速度都低了。Mesh时候，最好是分出5G和2.4G不同的SSID来漫游比较好。希望产商能够改进吧。

（文章转自钛师父）

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