介紹
你是否注意到，當你站在一個地方時，Wi-Fi網路運作得很好，但當你在建築物內四處走動時，卻會斷線或性能急劇下降？這些問題的原因是Wi-Fi漫遊 (Roaming) 問題，很遺憾地，這是Wi-Fi連接和性能問題最常見的原因之一，畢竟，漫遊行為很難預測，這是支援BYOD（自帶裝置）環境中最困難的部分之一，不僅不同的裝置漫遊方式不同，有時單個Wi-Fi裝置的漫遊行為也會因為運行不同的應用程式、附近有太多的AP導致擁塞，或AP的配置錯誤而改變；好消息是，測試漫遊問題與測試探測行為非常相似（指的是客戶裝置在尋找可連接的Wi-Fi網路時所進行的探測動作，當裝置啟動Wi-Fi功能、或者移動到新的位置時，它會發送探測訊框（probe frames）來尋找附近可用的Wi-Fi網路），因此漫遊問題的疑難排解比看起來要容易得多。
這份 Wi-Fi 疑難排解白皮書將重點介紹如何快速有效地排除「Wi-Fi 漫遊」問題；我們將首先展示如何驗證您是否真的遇到了 Wi-Fi 漫遊問題；接著，我們將展示如何識別 Wi-Fi 漫遊問題最常見的原因，並提供建議，以使您的Wi-Fi網路達到無漫遊問題的狀態。
讓我們開始吧！
驗證漫遊性能
在開始Wi-Fi漫遊問題疑難排解之前，應該先了解它的運作方式，Wi-Fi漫遊是一項技術，讓使用者的終端裝置能夠在保持連接的情況下切換接入點（AP）；從連接的AP、到新的AP的漫遊決策，通常由無線終端裝置負責，不同供應商的無線終端裝置使用的漫遊演算法各不相同，但幾乎都涉及評估接收訊號強度指示器（RSSI, Received Signal Strength Indicator），當使用者遠離連接的AP時，訊號強度會降低，終端裝置將RSSI與預定義的閾值進行比較，以確定是否需要漫遊；一旦訊號下降到閾值以下，無線終端裝置將進行離頻掃描，在所有可用的頻道上掃描候選AP，選擇一個具有可接受訊號強度的AP，並透過連接或關聯到新的AP完成漫遊過程；值得注意的是，某些終端裝置還利用其他參數（如AP鄰頻列表、或AP的容量負載）來幫助優化這個漫遊過程。
既然我們了解了Wi-Fi漫遊的基本原理，您可能想知道如何證明您的使用者遇到的Wi-Fi性能問題是否與漫遊有關，最簡單的方法是在漫遊過程中量測您的Wi-Fi連接的性能和穩定性。
在漫遊期間量測Wi-Fi連接的品質，請按照以下步驟進行：
使用專用的測試工具，可以持續量測Wi-Fi連接的品質，該工具可以提供有用的訊息，如品質評分、PHY資料速率、RSSI、雜訊水平、訊噪比、重試率、連接統計、和詳細的測試日誌（這些訊息可用於找出漫遊問題的根本原因）。
確定您要驗證漫遊性能的AP；通常，當使用者在移動時，Wi-Fi連接出現問題的區域中會有一些特定的接入點（AP），這些AP通常被安置在該區域內的不同位置，以提供連續的Wi-Fi覆蓋範圍，當使用者在這個區域內移動時，他們的裝置需要在這些AP之間無縫切換，以維持穩定的連接；因此，這些AP被認為是使用者在走動時Wi-Fi連接問題的關鍵區域，需要特別關注和測試，以確保良好的漫遊性能。
請站在其中一個接入點（AP）的範圍內，使用您的專用測試工具連接到Wi-Fi網路，並開始量測連接的品質。
在主動連接到Wi-Fi網路的狀態下，向您想要漫遊到的AP移動，並確保量測Wi-Fi連接品質被持續進行著。
當您的專用測試工具決定從一個AP漫遊到另一個AP時，您應該會看到以下其中一個結果：
連接的品質變化不大 - 如果在漫遊過程中，Wi-Fi連接的品質變化不大，那就表示使用者報告的問題與漫遊無關。
連接的品質大幅下降 - 如果在漫遊過程中，Wi-Fi連接的品質比之前低很多，那就表示使用者報告的問題確實與漫遊有關。
連接中斷 - 如果在漫遊過程中，Wi-Fi連接中斷，那就表示使用者報告的問題確實與漫遊有關。
辨識 Wi-Fi 漫遊問題的根本原因
在證實使用者報告的性能問題是由Wi-Fi漫遊問題引起後，現在是時候找出問題的根本原因了，Wi-Fi漫遊問題的最常見原因包括：
訊號覆蓋不足
在Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置
網路擁擠
接入點（AP）配置錯誤
訊號覆蓋狀況
訊號覆蓋不良是Wi-Fi漫遊問題最常見的原因之一，如果建築物中的某些區域在AP之間沒有Wi-Fi訊號（沒有訊號重疊），那麼當客戶裝置嘗試從一個AP漫遊到另一個AP時，它們將與網路斷開連接；許多因素會影響Wi-Fi訊號在環境中的傳播，從而造成覆蓋問題：
訊號衰減（自由空間衰減）– 是由於波的自然擴散而導致的訊號強度損失，隨著訊號距離的增加，訊號強度會減弱。
反射 (Reflection) – 當波射到比波本身更大的光滑物體上時，根據媒介的不同，波可能會彈回另一個方向；反射是802.11a/b/g網路性能不佳的主要原因，因為它會引起多路徑效應，導致訊號強度損失和封包錯誤；而802.11n/ac/ad標準在無線訊號反射的多路徑效應方面相較於過去有所改進，這些新的Wi-Fi標準引入了一些技術和功能 (例如：MIMO、毫米波頻段的使用)，可減少多路徑干擾和提升訊號穩定性，以提高整體性能。
折射 (Refraction ) – 當無線電頻率訊號通過密度不同的介質時產生彎曲，從而改變波的方向；最常發生在戶外，因為大氣條件（水蒸氣、空氣溫度變化、空氣壓力變化），訊號還可以透過某些類型的玻璃和其他材料折射。
繞射 (Diffraction) – 是由於RF訊號的部分被物體阻擋所引起的；當RF訊號遇到一個物體時，例如：一個小山丘、或建築物，它會發生繞射現象；這表示訊號將彎曲繞過物體，並在物體的周圍散播；繞射使得訊號能夠繞過物體並傳播到物體的背後，這樣接收器就能夠接收到被物體阻擋的訊號。
散射 (Scattering) – 多次反射現象，當電磁訊號的波長大於訊號所反射、或通過的介質時發生；當訊號遇到像鐵絲網、水泥牆內的金屬網、崎嶇地形等不平坦的表面時，就會發生散射；這導致主要訊號在多個方向上反射並散射，從而降低訊號強度。 在水泥牆內的金屬網是一種被嵌入在牆體中的金屬網結構，它通常由細小的金屬線或網狀結構構成，用於增強水泥牆的強度和耐久性；金屬網具有不規則的表面形狀和孔洞，這些反射和透射的訊號會在多個方向上散射。
吸收 (Absorption) – 如果一個訊號不反彈於物體、繞過物體或穿過物體，那麼就發生了100%的吸收；大多數材料會以不同程度吸收RF訊號，導致訊號強度下降，但最嚴重的吸收物質是：磚牆、混凝土牆和水。
基本上，覆蓋範圍不足會導致漫遊問題；那麼，如何識別覆蓋問題呢？你有幾個簡單的選擇：
在出現問題的區域進行除錯 – 在 Wi-Fi 覆蓋範圍差的已知區域進行除錯是相對容易的，您只需要一個可以量測特定區域所有 AP 訊號強度的工具 (許多工具都可以提供這樣的資訊)，量測 AP 訊號強度將使您可以確認是否有任何 AP 之間的區塊沒有訊號覆蓋 (無訊號或訊號強度低於-75 dBm)。
進行場勘測量 – 另一個非常受歡迎的做法，是對整個場地的訊號覆蓋進行量測，而不僅僅是單一位置，這可以透過進行場測來完成；這樣的量測將使您能夠產生Wi-Fi網路覆蓋圖或熱度圖，有多種工具可供您進行場測，其中一些工具將提供對覆蓋範圍和Wi-Fi干擾的基本資訊，同時，這些工具中最先進的工具，將提供對覆蓋範圍、雜訊水平、訊噪比、資料速率、重試率、Wi-Fi干擾、非Wi-Fi干擾等方面的資訊細節以及更多的功能；請注意，強烈建議在部署新的Wi-Fi網路之後進行場地測量，並在之後的幾個月內進行定期測量，這將使您能夠驗證您的Wi-Fi網路是否按照設計運行，並且能夠識別可能導致未來漫遊問題的任何變化。
通常，低覆蓋問題可以通過增加更多的接取點（AP）、使用增益更高的天線、或增加AP的發射功率來解決；然而，請注意增加功率也會增加雜訊水平，因此通常建議選擇更好的天線或更多的AP；如果您決定增加更多的AP，請小心不要添加太多AP，否則您將可能遇到由網路擁擠所引起的漫遊問題。
在Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置
雖然Wi-Fi網路中存在但未成功連接的裝置對性能的影響，比連接的裝置更多，可能看起來有些違反直覺，但這就是Wi-Fi的工作方式；問題在於，無線電時間（Airtime）可以被定義為Wi-Fi訊號在空中的時間，對於每個Wi-Fi裝置而言可能是不同的，原因在於Wi-Fi裝置使用了一種稱為動態速率切換（DRS）的協議，允許Wi-Fi裝置根據需要在不同的資料速率之間切換（資料速率是資料在通訊頻道上傳輸的速度），通常情況下，DRS對於Wi-Fi是一個好事，因為不同的裝置可能需要不同的資料速率，例如，當頻道條件惡化時，低資料速率的Wi-Fi流量可以保持成功，而高資料速率的流量可能會失敗；無論是距離、牆壁、移動、干擾還是其他原因導致頻道條件不穩定，低資料速率可以使Wi-Fi連接保持可用；然而，一旦使用了不同的資料速率，每個Wi-Fi裝置使用的訊號時間（Airtime）開始改變，基本上，由於Wi-Fi使用半雙工通訊（一次只能有一個裝置進行傳輸），整個Wi-Fi頻道被使用的資料容量，會因低資料速率的流量而佔用更多的訊號時間，而傳輸的資料量卻相同。
現在已經了解了Airtime和DRS的概念，你可能會想知道這與未連接的Wi-Fi裝置有什麼關係，這就是Wi-Fi探測 (probe request) 請求的作用所在，Wi-Fi探測請求是一種由終端裝置使用的Wi-Fi訊框，用於尋找可以連接的AP，當Wi-Fi裝置未連接時，它們一直發送探測請求，因為它們正在尋找可用的Wi-Fi連接；當被探測到的AP屬於終端裝置正在探測的某個網路時，它會回覆一些信息，例如SSID、支援的802.11技術類型、支持的資料速率等，然後Wi-Fi連接過程就開始了。這項技術主要在使您的裝置能夠連接到任何已知的Wi-Fi網路（家庭、辦公室等），而無需手動介入，而當Wi-Fi裝置已經連接到一個AP時，它們只有在啟動漫遊過程時才會發送探測請求訊框，用於尋找新的AP來連接。
這種方法的問題在於探測請求訊框始終使用低資料速率進行傳輸，因此未連接裝置發送的探測請求所佔用的累計時間 (Airtime)，往往大於網路數據所佔用的累計Airtime時間。這表示當客戶裝置發送探測請求時，你如何確定未連接的Wi-Fi裝置產生的探測請求數量，是否影響了你的網路的漫遊性能？答案很簡單，你只需要一個能夠追蹤探測請求的工具，市面是有一些工具可以提供這些訊息，但建議使用一個可以自動計算頻道上探測請求數量並提供結果的工具，同時，在分析探測請求擁塞的Wi-Fi環境時，通常最好觀察數量的增加，如果一個裝置的探測請求數量持續增加，那麼該裝置就是問題的原因之一，如果多個裝置顯示探測請求數量增加，那麼就需要更高層次的解決方案。
未連接Wi-Fi的終端裝置，對漫遊過程產生的問題，通常可以透過讓這些裝置連接到訪客網路來解決；如前所述，已連接的裝置不會使用太多的探測請求訊框，因此鼓勵使用者連接到訪客Wi-Fi網路是緩解問題的最佳方法。
擁擠的網路
對於大多數專業的 IT 人員來說，在Wi-Fi網路上添加新的AP以改善覆蓋範圍或性能似乎是第一步；然而，添加新的AP可能會破壞整個RF設計，為網路管理員創造出更多問題而不是解決問題。當添加新的AP時，訊號重疊的範圍將增加（多個AP訊號覆蓋同一區域），因此您可能會發現建築物中的某些區域有來自多個AP的強大Wi-Fi訊號。正如本文所提及的“驗證漫遊性能”一節所提到的，準備漫遊的終端裝置將尋找訊號強的AP進行漫遊，因此如果終端裝置在同一區域內找到多個訊號強的AP，它將面臨決定應該連接到哪個AP的問題（它們都有良好的訊號），這將延遲漫遊過程，從而影響正在使用的應用程序的性能。
當有太多的AP覆蓋同一區域時，還可能發生漫遊過度的情況，這種情況發生時，終端裝置不斷找到訊號更強的AP，因此不斷在AP之間漫遊，從而阻止終端裝置成功連接到網絡。
基本上，擁擠的網路會導致過多重複的覆蓋範圍，進而引發漫遊問題；那麼，如何識別擁擠網路的問題呢？有幾個簡單的選擇：
針對問題區域進行優化 - 在已知的問題區域解決因擁擠網絡而引起的漫遊問題非常簡單，您只需要一個能夠量測特定區域上所有AP訊號強度的工具（許多工具都能提供此訊息），量測AP的訊號強度這將使您能夠確認在AP之間是否存在某些區域，其中包含了來自兩個以上非常強的AP訊號（訊號強度超過-65 dBm），透過量測和確認訊號強度，您可以了解到這種擁擠狀況，並可能需要採取措施來調整AP的位置或配置，以改善Wi-Fi網路的性能和漫遊問題。。
進行整個場地的勘測是另一個非常受歡迎的做法，相較於單一點的測試，這將讓您產生Wi-Fi網路覆蓋圖或熱點圖；有多種工具可供進行場地勘測，其中一些工具將提供基本的覆蓋範圍和Wi-Fi干擾的資訊；而最先進的工具則提供過度覆蓋、雜訊水平、訊噪比、資料速率、重試率、Wi-Fi干擾、非Wi-Fi干擾等方面的資訊細節。需要注意的是，在部署新的Wi-Fi網路（或添加新的AP）後，建議定期進行場地勘測，每隔幾個月進行一次。這將使您能夠驗證Wi-Fi網路是否按照設計運作，並能夠識別可能導致未來漫遊問題的任何變化。
應對因網路擁擠引起的漫遊問題有一個簡單的解決方案：關閉一些AP的無線功能，將它們轉換為入侵感應器、頻譜分析儀、無線訊號捕捉器 (Capture radios)、或其他有用的功能。只需確保關閉足夠數量的AP，以便在任何特定區域中只有一個AP具有顯著的訊號。
AP（接入點）配置錯誤
AP控制器在配置和管理共用網路中的多個AP方面表現出色，但它們並非完美無缺，配置錯誤時常可見，例如，如果網路上的所有AP未配置相同的基本設定，導致漫遊將失敗；以下是您需要確保每個AP相同的一些設定：
SSID（服務設定識別碼）- 為了使客戶裝置能夠成功從一個AP漫遊到另一個AP，所有AP都需要傳送相同的SSID；請注意，所有AP的SSID拼寫需要相同，如果存在拼寫錯誤，甚至是大小寫之間的差異，將導致漫遊過程失敗，因為客戶裝置將認為這些AP屬於不同的網路。
安全類型 - 確保每個SSID使用的安全類型，在每個AP上都配置相同的方式；例如，如果你有一個名為GUEST的SSID使用WPA2-P進行安全保護，則需要在網路上的所有AP上應用相同的設置；如果同一個SSID使用不同的安全設置，漫遊過程將會失敗；基本上，即使終端裝置試圖連接到新的AP，由於使用的安全類型不同，它將無法重新進行驗證。請注意，現今許多AP控制器具有專有技術，可以在漫遊過程中跳過重新驗證的步驟，這樣做是為了加快漫遊過程（快速漫遊）。
安全憑證 - 除了確保每個AP上的每個SSID使用相同類型的安全性外，還需要確保使用相同的安全憑證，例如，如果你有一個名為GUEST的SSID，使用WPA2-P安全性，且密碼為ACKG2，那麼所有AP應該使用相同的安全憑證，如果由於某些原因，AP之間的安全憑證不匹配，則重新驗證將失敗，從而導致漫遊過程失敗。
隱藏的SSID - 是一種在Wi-Fi網路中隱藏無線網路名稱（SSID）的設定，這表示無線裝置在掃描可用網路時，無法直接看到該網路的名稱，相對於公開廣播SSID的網路，使用隱藏SSID的網路在一定程度上提高了安全性。 然而，當使用隱藏SSID時，一些終端裝置在漫遊（即從一個AP切換到另一個AP）時可能會遇到問題。這種問題可能會在所有AP都使用隱藏SSID時發生；但更糟糕的是，當一些AP配置為使用隱藏SSID，而其他AP則公開廣播SSID時，問題的根源在於終端裝置需要進行額外的步驟才能發現和連接到隱藏的網路，一些終端裝置可能需要更長的時間才能找到隱藏的網路、或者可能根本無法偵測到隱藏的網路，這導致漫遊過程失敗，終端裝置無法成功連接到新的AP。需要注意的是，不是所有終端裝置都受到這個問題的影響，某些終端裝置可能能夠正常漫遊，即使使用了隱藏的SSID。因此，在部署使用隱藏SSID的網路之前，建議進行充分的測試和評估，以確定終端裝置的相容性和漫遊表現。
此外，如果AP上配置的發射功率過高，終端選擇保持與特定的接入點（AP）連接，而不進行順利的漫遊到其他AP的情況，稱之為黏連終端症候群 (sticky client syndrome）；在Wi-Fi中，一個最佳的做法是在主要AP覆蓋範圍上有一個與次要AP覆蓋範圍（使用不同的頻道）重疊並且提供足夠的訊號水平（例如，高於-67 dBm），如果在覆蓋範圍內沒有足夠訊號水平的第二個AP，終端裝置可能無法進行漫遊。
要確認AP配置問題的方法是使用一個工具，該工具可以讓您確認網路上的所有AP是否以相同的方式進行配置，這個工具至少應該提供每個AP在您的Wi-Fi網路上使用的SSID、安全類型、和傳輸設置（隱藏SSID與否）的可見性；更好的是，您選擇使用的工具應該能夠自動檢測AP配置問題。
影音介紹
Wi-Fi 漫遊問題的最常見原因
總結
總而言之，解決Wi-Fi漫遊問題並不需要很難，只要擁有適當的工具和一些知識，您就能夠快速解決Wi-Fi漫遊問題，這也是NetAlly努力提供市場上最佳Wi-Fi故障排除工具的原因，無論是用於識別覆蓋問題的量測工具、還是用於識別過多探測、檢測網路壅塞、發現配置問題等的軟體、或手持式故障排除工具，我們都能提供。
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原文網址：NetAlly
翻譯與整理：翔宇科技量測事業部
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