现代智能汽车中的无线技术23——Wi-Fi(11)

漫游与 Mesh 组网

这是家庭和企业 Wi-Fi 组网中最让人头疼,也是用户感知最强的话题。 为什么在商场里走来走去网不断,而在家里从客厅走到卧室,王者荣耀就要 460?这就是漫游技术的高下之分。

一、 什么是漫游?(Roaming)

漫游 (Roaming) ------ 解决"手机怎么切换"

漫游的核心目的是解决走到哪里都有网的问题。

  • 场景: 你从客厅走到卧室。

  • 不漫游: 手机死死连着客厅微弱的信号,哪怕卧室路由器就在脸前也不连。你必须手动关一下 Wi-Fi 再开。

  • 漫游: 手机自动断开客厅路由,连接卧室路由,且你看的视频不卡顿。

结论: 漫游依赖的是 802.11k/v/r 协议。

漫游的定义很简单:当你的手机从一个路由器(AP1)的覆盖范围,移动到另一个路由器(AP2)的范围时,网络连接自动切换过去,且业务不中断。 但难点在于:Wi-Fi 漫游的决定权在手机手里,而不是路由器。

  • "钉子户"问题: 很多手机非常"死心眼"。哪怕它已经走到了 AP2 旁边,信号满格,但只要它还能勉强收到一点点 AP1 的微弱信号,它就死活不肯切换,导致你网速极慢。

为了解决这个问题,IEEE 推出了 802.11k/v/r 协议族,来辅助手机做决定。 1. 802.11k ------ "给你一张地图"

  • 作用: 路由器告诉手机:"别瞎找了,你周围还有 B、C、D 这几个路由器,它们在哪个信道,你去测测它们。"

  • 效果: 手机不用全频段扫描,节省了搜索时间。

  1. 802.11v ------ "踢你一脚" (BSS Transition)
  • 作用: 路由器发现手机信号太差了,或者自己负载太高了,会主动建议手机:"你该走了,去连那个 AP2 吧。"

  • 效果: 解决了"钉子户"问题,强制引导手机切换。

  1. 802.11r ------ "免检通行证" (Fast Roaming)
  • 作用: 最关键的一步。

  • 普通漫游: 手机断开 AP1 →→ 连上 AP2 →→ 重新输密码/握手认证(耗时 100ms+)。

  • 11r 漫游: 手机拿着 AP1 给的密钥,直接告诉 AP2:"我是自己人。" AP2 跳过认证步骤,直接放行(耗时 < 50ms)。

  • 效果: 让切换过程快到几乎感觉不到。

二、 软切换 vs 硬切换:为什么会卡一下?

很多人问:"为什么 4G/5G 坐高铁都不卡,Wi-Fi 走两步就卡?" 根本原因在于机制不同:

软切换 (Soft Handoff) ------ 蜂窝网络 (CDMA/3G)

  • 机制: "先连后断"。手机在边界时,会同时连接两个基站。数据两边都发,手机无缝过渡。

  • 体验: 完全无感。

硬切换 (Hard Handoff) ------ Wi-Fi (绝大多数)

  • 机制: "先断后连"。手机必须先和旧路由切断关系,哪怕只中断 1 毫秒,再和新路由建立关系。

  • 体验: 在中断的那一瞬间(通常几十毫秒),数据包是发不出去的。这就是你玩游戏时突然"红 Wi-Fi"或者视频会议卡顿一下的原因。

(注:现在的 Wi-Fi 7 MLO 带来了类似软切换的可能性,但在旧 Wi-Fi 上全是硬切换。)

三、 Mesh 组网:家庭覆盖的神器

Mesh (网状网络) 是目前解决大户型 Wi-Fi 覆盖的主流方案(如领势 Linksys, 华硕 Velop, 小米 Mesh)。

  • 核心痛点: 家里没预埋网线。

  • Mesh 的奥秘:无线回程 (Wireless Backhaul)。

  • 主路由插网线。

  • 子路由不用插网线,只插电源。子路由通过 Wi-Fi 信号和主路由"隔空对话",把数据传回去。

  • 优点: 傻瓜式配置,自动组成一个统一的 Wi-Fi 名称,支持漫游。

  • 缺点: 掉速。因为子路由既要用 Wi-Fi 连你的手机,又要用 Wi-Fi 连主路由,带宽折半。(除非你买昂贵的三频 Mesh,用专门的一个 5G 频段做回程)。

Mesh (组网方式) ------ 解决"路由器之间怎么聊天"

Mesh(网状网络)的核心目的是解决家里没有预埋网线的问题。

  • 传统方式 (AC+AP): 每个房间的路由器(AP)屁股后面都必须插一根网线连到主路由。

  • Mesh 方式:

  • 你只要把主路由插上网线。

  • 子路由随便找个有电源的地方插上就行。

  • 关键点: 子路由会通过 无线信号 (Wireless Backhaul) 和主路由"隔空对话",把网络数据传过去。

结论: Mesh 是一种**"无线回程技术"**。如果你的子路由都插了网线(有线回程),那 Mesh 的最大优势其实就没用了。

四、 AC+AP 架构:企业级的大脑

如果是大型商场、酒店或大别墅(有预埋网线),AC+AP 才是正解。

AC (Access Controller,无线控制器):

  • 大脑。 放在弱电箱里。它负责统一管理所有 AP 的密码、信道、功率。

AP (Access Point,无线接入点):

  • 天线。 贴在天花板上或插在墙上(面板 AP)。它们是"瘦 AP (Thin AP)",没有脑子,只管发信号。

为什么大企业都用这个?

  • 统一管理: 管理员点一下鼠标,一万个热点的密码全改了。

  • 负载均衡: 这个 AP 人满了,AC 会自动把新来的人踢给旁边的 AP。

  • 无缝漫游: AC 可以在后台统一协调密钥,实现极致的快速漫游体验。

小结

最大的误区

误区: "只有买了 Mesh 路由器,才能实现全屋漫游。" 真相: 错!

  1. AC+AP (企业级方案) 的漫游效果通常比 Mesh 更好。 只要多个路由器设置了相同的 Wi-Fi 名 (SSID) 和密码,并且支持 k/v/r 协议,就可以漫游。这跟它们之间是用网线连还是用无线 Mesh 连,没有任何关系。

  2. Mesh 路由器如果不开启 k/v/r,漫游体验也很差。

为什么大家觉得 Mesh = 漫游?

因为市面上卖的 消费级 Mesh 路由器套装(如 Linksys Velop, 小米 Mesh),为了保证用户体验,默认强制开启了漫游协议 (k/v/r)。

所以,买了 Mesh 路由器的用户,通常确实获得了不错的漫游体验。但这并不是 Mesh 技术的功劳,而是厂家把漫游功能做进去了。

维度 Mesh 组网 漫游 (Roaming)
解决的问题 覆盖问题(家里没网线) 移动问题(走动时卡顿)
通信对象 路由 ↔↔ 路由 手机 ↔↔ 路由
核心技术 无线回程、自组网 802.11k/v/r
关系 优秀的 Mesh 路由器通常都支持漫游功能 支持漫游的不一定是 Mesh (也可以是 AC+AP)
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