零漫游分布式AP

零漫游分布式AP(Distributed Access Point,简称分布式AP或DAP,在新一代的Wi-Fi 7方案中也被称作零漫游AP)是零漫游分布式Wi-Fi解决方案中的重要组成部分,能够实现零漫游、广覆盖、三网(内网、外网和物联网)融合部署且物理隔离的无线网络。

目录

为什么需要分布式AP?

在部署了Wi-Fi的房间密集型场景中,当用户在多个房间之间移动时,携带的无线终端会频繁发生漫游,导致业务容易丢包甚至中断。医院病房区就是一种典型的房间密集型场景,医护人员穿梭于病房工作时,也会遇到上述问题。比如,医生在移动查房时使用PAD查阅病人信息(如高清医学影像等),护士在病床护理时使用扫码枪出库和确认药品,PAD和扫码枪都会在AP间频繁漫游。为了提高医疗护理效率,解决无线终端漫游丢包的问题,分布式AP应运而生。通过搭建以分布式AP为核心的零漫游分布式Wi-Fi网络架构,实现终端在房间之间移动时不发生漫游,解决漫游丢包问题。

除了解决丢包问题,分布式AP还能降低网络建设和运维成本。当需要同时部署内网、外网和物联网时,如果三套网络分别独立部署,则建网成本高,运维困难。分布式AP在转发内网数据的同时,为外网和物联网提供了射频信号合路的能力,三网共用一套天线,即三网融合部署,大大降低了成本。同时,由于分布式AP信号合路时并不会使用处理内网数据的CPU处理外网和物联网数据,因此即使共用天线,三网数据实际是相互隔离的,可以保障网络的安全性。

分布式AP如何组网?

Wi-Fi 6零漫游分布式方案

在Wi-Fi 6零漫游分布式方案中,分布式AP、光射频单元ORU(Optical Radio Unit)和天线单元AU(Antenna Unit)配套使用。光射频单元和天线单元由分布式AP集中管理和控制,连接线缆后无需额外配置即可使用,可共同看作一套具有远距离覆盖能力的天线,将分布式AP的信号延伸到多个房间,形成大范围的内网Wi-Fi覆盖区域。

  • 分布式AP:实现AP转发、射频处理、管理光射频单元等功能。分布式AP支持工作在FIT模式,受内网WAC集中管理和控制,也支持单台分布式AP工作在FAT模式。分布式AP下行连接光射频单元,实现信号拉远;此外,可连接外网AP和IoT基站,并提供“射频信号-光信号”转换能力。
  • 光射频单元:实现射频信号在远端放大,通过超长光电混合缆连接分布式AP,能实现500米超远距离部署。
  • 天线单元:用于收发信号,通过射频馈线直连光射频单元。
零漫游分布式AP
零漫游分布式Wi-Fi方案架构

根据实际应用场景的需要,用户可以融合部署外网和物联网。

  • 外网:沿用传统的WAC+FIT AP组网架构,使用外网WAC管理和控制外网AP。其中,将一个外网AP通过射频馈线直连到分布式AP后,可以共用分布式AP的天线,形成与内网相同的外网Wi-Fi覆盖区域。
  • 物联网:使用IoT基站为IoT业务提供服务。分布式AP最多支持连接4个2.4GHz频段的IoT基站和2个433MHz频段的IoT基站。将IoT基站通过射频馈线直连到分布式AP后,分布式AP将物联网信号转换为光信号并拉远传递到光射频单元。之后,2.4G IoT基站可直接共用分布式AP的天线单元;433M IoT基站需要在光射频单元上独立部署433MHz天线。

Wi-Fi 7零漫游分布式方案

Wi-Fi 7零漫游的核心设备主要包括零漫游AP和AU。单台零漫游AP最多可连接8个AU,形成一个连续覆盖的区域。

  • 零漫游AP:实现AP转发、射频处理、管理AU等功能。Wi-Fi 7零漫游AP当前仅支持工作在FIT模式,由AC集中管理和控制。零漫游AP内置双CPU,上行可同时连接内、外网交换机,并支持连接IoT基站或插入IoT插卡,从而实现三网融合部署,且数据物理隔离。
  • AU:直连零漫游AP,用于收发无线射频信号。AU本质上是一种天线,连接线缆后即可使用,无需用户配置。AU受零漫游AP管理;用户在AC上通过向零漫游AP下发指令,进而对AU进行状态查询、关闭、重命名等操作。
零漫游分布式AP
Wi-Fi 7零漫游的核心设备
得益于Wi-Fi 7零漫游AP独特的硬件架构设计,三网融合部署时,Wi-Fi 7零漫游支持更加灵活的组网方案。


Wi-Fi 7零漫游AP网口

内网和外网的融合部署与隔离

Wi-Fi 7零漫游AP的内、外网CPU可以分别看作两个相互独立的AP设备,即内网AP和外网AP,只是在物理形态上,这两个AP呈现为同一台零漫游AP整机。对于上层网络,内、外网AP拥有各自对应的上行口,支持分别连接到对应的上层网络,两条数据通路相互隔离;配置时,也需要在两个AP对应的AC上分别配置和维护。而对于下层的无线信号收发,内、外网AP共用同一套AU设备。由于AU不处理数据,因此两套系统的数据仍然是相互隔离的。


零漫游AP中的内网AP和外网AP
从组网方案来看,内外网融合部署支持三种组网模式,包括内外网物理隔离组网、标准组网和备份组网。

  • 内外网物理隔离组网:缺省情况下,零漫游AP工作在内外网物理隔离组网模式。此时内、外网上行口分别连接在内网交换机和外网交换机上,内、外网数据通路完全不交叉,从物理层面隔离,提升信息等级保护合规性。
  • 标准组网:对于不严格要求物理隔离的场景(例如内外网AP均用于处理内网数据,或采用VLAN隔离的方式隔离内外网),零漫游AP也提供了标准组网模式的方案。标准组网模式中,零漫游AP和传统AP一样仅使用一个上行口(内网上行口),外网AP将数据发送至内网AP后,可复用内网AP的上行物理链路,从而简化网络部署。
  • 备份组网:为了增强网络可靠性,零漫游AP也提供了备份组网模式的方案。该模式对比标准组网模式,上行口采用了双上行组网连接同一台交换机,内网AP和外网AP的业务独立上行,即外网AP的业务由外网上行口转发,内网AP的业务由内网上行口转发。如果零漫游AP内有一路出现故障,仅影响该路业务出现中断,另外一路的业务不受影响,仍能正常转发。

内外网融合部署的三种组网模式

物联网和Wi-Fi网络的融合部署与隔离

在内外网融合部署的同时,Wi-Fi 7零漫游分布式方案还支持融合部署物联网。涉及的物联网设备包括:

  • IoT基站/IoT插卡:用于处理物联网数据,支持使用自带的天线,也支持复用零漫游AP下的AU完成信号收发。IoT插卡安装于零漫游AP背面的IoT卡槽,上行数据复用零漫游AP的内网上行链路;IoT基站部署于零漫游AP外部,上行数据可通过零漫游AP上的IoT WAN口、内网上行口或外网上行口转发,使用IoT WAN口转发时需要部署独立的物联网交换机,物联网数据通路与内外网完全无交叉,可以做到物理隔离。
  • IoT AU:通过将普通AU替换为合作厂商的IoT AU,并配套IoT插卡或IoT基站,能够支持房间级定位等更多物联网应用。

物联网和Wi-Fi网络融合部署(以三网物理隔离组网方案为例)

分布式架构如何实现零漫游?

在传统的漫游切换过程中,无线终端重关联到新AP前,需要断开与原AP的连接,并在新AP上重新完成认证流程。从老AP断开连接到新AP重新建立连接的时间,就是WLAN终端的漫游切换时间。漫游切换时间内可能出现业务丢包问题,时间长则会影响用户使用体验。

在零漫游分布式Wi-Fi方案中,分布式AP及其配套光射频单元(仅Wi-Fi 6方案涉及)、天线单元可以共同看作一台覆盖范围极广的超大型AP。终端在整个分布式AP的连续覆盖区域内始终关联在同一台AP下,无须切换信道,不发生漫游,因此从根源上解决了漫游切换时间带来的丢包和业务中断问题。

需要注意的是,在Wi-Fi 6零漫游分布式方案中,终端移动范围超出单个分布式AP的覆盖区域时,用户由分布式AP漫游到其他AP,可能发生少量丢包。例如,在不同楼层部署多个分布式AP,每个分布式AP的覆盖区域为其所在楼层,则用户在楼层之间移动时,仍然会发生漫游。而在Wi-Fi 7零漫游分布式方案中,得益于增强同频组网ASFN(Advanced Same Frequency Network)技术的使用,终端在多个分布式AP间移动时也可实现零漫游效果。


传统漫游对比零漫游

Wi-Fi 7零漫游 vs Wi-Fi 6零漫游

相同点

Wi-Fi 7零漫游和Wi-Fi 6零漫游的目标一致,都是为了解决漫游过程的丢包和时延问题,提供更稳定的无线网络体验。应用场景也基本一致,均适用于医院病房区和仓储场景。

不同点

除了代际升级,Wi-Fi 7零漫游在核心设备、组网架构、技术原理和零漫游范围等方面也和Wi-Fi 6零漫游存在较大差异。

  • 核心设备和组网架构:Wi-Fi 6零漫游的核心设备包括分布式AP、光射频单元和天线单元;分布式AP仅处理内网数据,外网数据由外接在分布式AP上的外网AP处理,物联网数据由外接在分布式AP上的IoT基站处理。而Wi-Fi 7零漫游省去了光射频单元,零漫游AP直接连接AU;此外,零漫游AP直接集成了外网AP,能够同时处理内网数据和外网数据(通过两个CPU分别处理,仍可做到物理隔离),融合部署物联网时除了支持外接IoT基站,也支持直接在零漫游AP上插入IoT插卡。
  • 技术原理和零漫游范围:Wi-Fi 6零漫游主要依赖于分布式架构,仅支持在单个分布式AP的覆盖区域内零漫游,即最大64个AU点位。而Wi-Fi 7零漫游创新使用ASFN技术,解决了AP间零漫游的难题:虽然单台AP下仅有8个AU点位,但跨AP同样可以实现零漫游,使得零漫游的覆盖范围得到扩展。

零漫游分布式 vs 敏捷分布式

和零漫游分布式Wi-Fi方案一样,敏捷分布式Wi-Fi方案也针对房间密集场景,提供基于分布式架构的广范围的无线覆盖方案。敏捷分布式Wi-Fi方案的核心设备是中心AP(Central Access Point)和RU(Remote Unit,远端单元)。

  • 中心AP:也称作敏捷分布式AP,实现AP转发功能的同时,代理WAC分担对RU的集中管理和协同功能,如STA上线、配置下发、RU之间的STA漫游。
  • RU:作为中心AP的远端射频模块,负责空口802.11报文的收发。

敏捷分布式Wi-Fi方案架构
这两个分布式Wi-Fi方案最主要的区别体现在如下三个方面:

  • 终端移动过程中的丢包率不同。零漫游分布式架构实现了设备移动过程不漫游,解决了漫游丢包问题。敏捷分布架构中设备仍需漫游,漫游切换过程可能存在少量丢包。
  • 容量存在差异。零漫游分布式架构适合容量要求较小的业务。敏捷分布架构适合容量要求高的业务。
  • 内外网隔离方案不同。零漫游分布式架构采用物理隔离方案,内网数据由分布式AP转发,外网数据由外网AP转发。敏捷分布架构采用逻辑隔离方案,内外网数据通过不同的VAP隔离。

零漫游分布式Wi-Fi解决方案相关产品

华为在2023年推出Wi-Fi 6零漫游分布式解决方案。相关的产品包括:

  • 分布式AP:AirEngine 9700D-S
  • 光射频单元:AirEngine 5760-11DH
  • 天线单元:27014400室内2.4G&5G单极化全向天线
  • 支持对接分布式AP的外网AP:AirEngine 6761-21E、AirEngine 6760-X1E(仅V200R024C10及之后版本支持)
2025年,Wi-Fi 7零漫游分布式解决方案问世。相关的产品包括:

  • 零漫游AP:AirEngine 6776-26HD
  • 天线单元:27014400室内2.4G&5G单极化全向天线(与Wi-Fi 6零漫游使用的AU型号一致)
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