Вы не должны пытаться отправлять свои сущности через службу WCF.
Создайте специальный контракт с данными и сопоставьте ваши объекты с этим контрактом.
Тогда вы можете использовать AR, как и в любом другом приложении.
Вы можете использовать пользовательский IParameterInspector
, чтобы открывать и закрывать область сеанса, если вы не используете Windsor.