無感知認(rèn)證提升WLAN用戶體驗(yàn)

如今國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商無線通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)已逐漸從技術(shù)層面轉(zhuǎn)向了用戶體驗(yàn)上，用戶體驗(yàn)的好壞成為人們無線上網(wǎng)選擇的重要標(biāo)準(zhǔn)。然而，目前WLAN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初級(jí)階段，基于Web的認(rèn)證方式仍是主流的認(rèn)證方式，但這種方式對(duì)用戶來說并不便捷。傳統(tǒng)的Portal認(rèn)證模式，其繁瑣的認(rèn)證流程不但降低了網(wǎng)絡(luò)的效率，更重要的是影響了用戶的體驗(yàn)效果，制約了WLAN用戶的發(fā)展，用戶使用網(wǎng)絡(luò)的時(shí)長(zhǎng)和用戶數(shù)量無法得到快速提升，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資成本回收期延長(zhǎng)，用戶ARPU值降低。

如何才能快速便捷地使用WLAN網(wǎng)絡(luò)，成為改善用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵，也是改變WLAN網(wǎng)絡(luò)“熱裝冷用”現(xiàn)象的重要一環(huán)。為改善無線認(rèn)證環(huán)節(jié)，提升用戶上網(wǎng)體驗(yàn)，WLAN網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)證方式與流程需要簡(jiǎn)化與智能化。如何才能實(shí)現(xiàn)，目前有以下三種主要的實(shí)現(xiàn)方案。

一、EAP-SIM/AKA無感知認(rèn)證解決方案

EAP-SIM/AKA認(rèn)證是EAP認(rèn)證方法的一種實(shí)現(xiàn)方式，其通過用戶(U)SIM卡信息進(jìn)行認(rèn)證。當(dāng)用戶使用SIM卡時(shí)，執(zhí)行EAP-SIM認(rèn)證流程；當(dāng)用戶使用USIM卡時(shí)，執(zhí)行EAP-AKA認(rèn)證流程，整個(gè)認(rèn)證流程不需要用戶介入任何手工操作，完全由用戶終端自動(dòng)完成。

認(rèn)證流程

● 終端與AC之間通過EAPoL協(xié)議通信；

● AC和AAA服務(wù)器通過Radius協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)EAP消息；

● AAA服務(wù)器使用MAP協(xié)議從HLR/HSS獲取用戶(U)SIM卡鑒權(quán)向量，并完成認(rèn)證。

用戶首次使用時(shí)需進(jìn)行PEAP認(rèn)證相關(guān)配置，并輸入用戶名、密碼，后續(xù)即可實(shí)現(xiàn)免登陸上網(wǎng)。此方案同MAC認(rèn)證一樣，也無需Portal界面或用戶任何手工輸入操作的干預(yù)，認(rèn)證過程也完全交由后臺(tái)自行進(jìn)行和處理。合法用戶只要連接無線網(wǎng)絡(luò)，無需經(jīng)過繁瑣的認(rèn)證流程，即可上網(wǎng)，用戶體驗(yàn)大大提高。此方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1. 用戶完全零操作：認(rèn)證過程完全由后臺(tái)自行處理，用戶體驗(yàn)度高；

2. 安全性高：用戶SIM卡信息固定且惟一；

3. 避免了無線環(huán)境比較差的情況下用戶頻繁掉線引起的頻繁認(rèn)證問題。

二、PEAP無感知認(rèn)證解決方案

PEAP認(rèn)證是EAP認(rèn)證方法的另一種實(shí)現(xiàn)方式，終端與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)后，終端側(cè)通過服務(wù)器證書對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行認(rèn)證，建立TLS隧道，將用戶名/密碼發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過用戶名/密碼對(duì)終端進(jìn)行認(rèn)證。

認(rèn)證流程

● 終端與AC之間通過EAPoL協(xié)議通信；

● AC和Raduis服務(wù)器通過Radius協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)EAP消息；

● 終端與Raduis服務(wù)器之間建立TLS隧道；

● 終端和Raduis服務(wù)器之間通過TLS隧道進(jìn)行EAP認(rèn)證協(xié)商，完成身份認(rèn)證；

用戶首次使用時(shí)需進(jìn)行PEAP認(rèn)證相關(guān)配置，并輸入用戶名、密碼，后續(xù)即可實(shí)現(xiàn)免登陸上網(wǎng)。此方案無需Portal界面，無需用戶進(jìn)行任何認(rèn)證手工輸入操作，認(rèn)證過程完全由后臺(tái)自行進(jìn)行和處理。合法用戶只要連接無線網(wǎng)絡(luò)，即可上網(wǎng)，徹底省去了繁瑣的認(rèn)證過程，極大提高了用戶體驗(yàn)。此方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1. 用戶完全零操作：認(rèn)證過程完全由后臺(tái)自行處理，用戶體驗(yàn)度高；

2. 安全性高：訪問點(diǎn)只會(huì)在終端和 RADIUS 服務(wù)器之間轉(zhuǎn)發(fā)消息；

3. 避免了無線環(huán)境比較差的情況下用戶頻繁掉線引起的頻繁認(rèn)證問題。

PEAP認(rèn)證目前適用于各種類型的手機(jī)智能終端，但同時(shí)也具有如下弊端：

1. 基于證書認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)，AAA服務(wù)器需要預(yù)置根證書，終端證書如果與服務(wù)器證書不匹配，終端需要進(jìn)行安裝或者有錯(cuò)誤提示；

2. 由于PEAP認(rèn)證的用戶名/密碼保存在手機(jī)中，如果手機(jī)和用戶卡發(fā)生分離（用戶換手機(jī)或換卡），手機(jī)仍能進(jìn)行PEAP認(rèn)證，但費(fèi)用會(huì)記錄在原有卡用戶賬戶上；

目前中國(guó)移動(dòng)集團(tuán)就是采用了基于PEAP的認(rèn)證方案，在全國(guó)采用統(tǒng)一規(guī)劃的CMCC-Auto這一加密SSID來為用戶提供無感知認(rèn)證方式，快速提升了目前用戶的網(wǎng)絡(luò)使用率和用戶體驗(yàn)。

三、基于MAC的無感知認(rèn)證解決方案

用戶首次連接WLAN時(shí)，需要一次認(rèn)證，同時(shí)在后臺(tái)服務(wù)器上，將用戶無線網(wǎng)卡物理地址與用戶的登陸信息綁定。當(dāng)該用戶下次連接網(wǎng)絡(luò)時(shí)，無需重復(fù)繁瑣的認(rèn)證即可直接上網(wǎng)。

認(rèn)證流程

● DHCP獲取IP地址；

● 發(fā)起正常用戶認(rèn)證請(qǐng)求；

● AC向移動(dòng)智能終端推送認(rèn)證頁(yè)面，進(jìn)行正常認(rèn)證流程；

● 認(rèn)證成功后，AC向認(rèn)證服務(wù)器再次發(fā)起用戶簡(jiǎn)化認(rèn)證請(qǐng)求；

● AC與認(rèn)證系統(tǒng)進(jìn)行用戶信息交互；

● 由AC進(jìn)行用戶信息的記錄并在下次用戶上網(wǎng)時(shí)自動(dòng)幫助用戶登記；

● 服務(wù)器通知短信網(wǎng)關(guān)向用戶手機(jī)下發(fā)短信，通知用戶簡(jiǎn)化認(rèn)證功能啟用。

此方案以流量為觸發(fā)條件。用戶無線網(wǎng)卡物理地址由專門的綁定服務(wù)器進(jìn)行查詢和綁定，減輕了認(rèn)證服務(wù)器或后臺(tái)服務(wù)器的壓力。同時(shí)流量觸發(fā)的方式避免了關(guān)聯(lián)（即綁定）造成的服務(wù)器壓力問題。此方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 良好的兼容性：無需安裝任何形式的客戶端，無需證書校驗(yàn)；

2. 用戶完全零配置：綁定服務(wù)器上的用戶無線網(wǎng)卡物理地址和用戶名綁定完全自動(dòng)生成；

3. 安全性高：綁定結(jié)果通過短信告知用戶；

4. 可擴(kuò)展性好：綁定服務(wù)器除用于無線網(wǎng)卡物理地址認(rèn)證外，其功能還可根據(jù)用戶需求進(jìn)行擴(kuò)展；

5. 增加了流量閾值判斷過程，防止智能終端上由于定期觸發(fā)（如ARP、DHCP、DNS等）報(bào)文而頻繁觸發(fā)認(rèn)證請(qǐng)求；

6. 系統(tǒng)支持短信下線，豐富了用戶選擇性。

以上通過深入分析當(dāng)前無線上網(wǎng)認(rèn)證方式，以簡(jiǎn)化用戶認(rèn)證流程、提升用戶感知為目的，給出了三種的無感知認(rèn)證方式。這三種方案各有所長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)終端類型、各省網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況細(xì)分客戶群，采用合適的認(rèn)證方式。相信在解決了使用便捷性這個(gè)門檻之后，運(yùn)營(yíng)商的WLAN網(wǎng)絡(luò)將會(huì)為越來越多的人們提供便利、高速的無線寬帶服務(wù)，也將為今后運(yùn)營(yíng)商流量運(yùn)營(yíng)的探索帶來更廣闊的空間。