WLAN熱點提醒及手機快速認證技術研究與實踐

林哲，池凈若

（1.中國移動通信集團廣東有限公司，廣州 510623；2.廣州愛斯通信科技有限公司，廣州 510623）

0 引言

中國移動為WLAN用戶提供了多種登錄認證途徑，但是手機終端用戶在手機上接入WLAN的易用性仍然較差。為了滿足用戶的需求，廣東移動研發了Easy WLAN手機客戶端。這個客戶端采用統一簡潔、實用便利的UI交互，用戶可以通過一鍵式的操作，非常方便地完成WLAN的認證登錄，而且在網絡連接成功后，可以將客戶端軟件隱藏至后臺運行，對于用戶使用其他應用軟件和上網相關服務毫無影響，體驗真正手機上網的快樂。

1 業務背景

據國家互聯網信息辦公室統計數據，截止2017年12月，中國手機上網用戶達7.53億人，網民中使用手機上網人群的占比由2016年的95.1%提升至97.5%[1]。可以說，隨著大屏幕移動終端的普及，移動終端上網已成為移動互聯網的新趨勢。

目前，中國移動為WLAN（SSID為CMCC）的使用，提供了Portal做認證鑒權服務，PC用戶可以直接用瀏覽器，通過網頁進行登錄認證；但是移動終端用戶，由于受制于手機設備的尺寸以及手機瀏覽器的適配效果，在手機上用Web瀏覽器進行Portal認證登錄，可用性很差。

經過對中國移動WLAN運營數據和客戶使用情況的分析結果，總結出手機使用中國移動WLAN過程的2個主要問題：

（1）發現熱點難：熱點規模仍相對較小，而客戶習慣WLAN開關常關，發現CMCC熱點困難。

（2）手機認證繁瑣：使用Portal認證，需要每次輸入賬號密碼，耗時較多，而從連接CMCC到認證成功的時間也較長。

2 業務目的

針對目前WLAN的背景以及手機使用中國移動WLAN的2個問題，廣東移動推出了Easy WLAN客戶端以實現下述目標：

（1）熱點提醒：提醒客戶附近存在的中國移動WLAN熱點，引導客戶使用WLAN業務。

（2）快速認證：簡化認證操作，提高認證成功率，縮短認證時間，提升客戶體驗感知。

總體上，通過實現以上兩大核心目標，提升客戶在手機上使用中國移動WLAN的感知，發展手機WLAN客戶，擴大WLAN客戶群規模。

3 技術實現方案

3.1 手機客戶端整體技術架構

圖1 Easy WLAN手機客戶端整體技術架構

Easy WLAN手機客戶端整體技術架構如圖1，主要分為下述幾大模塊：

（1）界面管理：通過簡潔的交互界面提高用戶使用WLAN網絡的方便性、快捷性。用戶可一鍵登錄，免輸入帳號、密碼，達到用戶快捷登錄的效果；

（2）手機認證：為有效區分手機及PC用戶，并向手機WLAN用戶推送優惠資費以拓展手機WLAN用戶，本模塊以本機SIM卡信息為基礎，實現自動連接熱點以及一鍵認證登錄；

（3）智能管理：手機客戶端通過后臺的自運行機制以及基于蜂窩基站熱點信息收集，判斷機制進行智能掃描，實現熱點提醒以及智能分流的功能。

3.2 熱點提醒技術方案

Easy WLAN手機客戶端在實現WLAN開關引導控制的能力上進一步通過低頻率，智能掃描機制，幫助用戶主動發現熱點網絡，在方便快捷實現數據網絡切換到WLAN熱點幫戶用戶實現智能分流的同時，盡量減少移動終端的耗電。

客戶端的掃描機制主要是由客戶端守護進程先獲取基站粗定位，再檢索WLAN熱點與基站位置對應表的信息，一旦檢索到該基站附近有熱點，則開啟熱點掃描，當掃描到的中國移動WLAN信號強度滿足條件（信號強度大于等于40%）則提醒。其掃描機制主要通過以下三種場景進行掃描：

（1）場景一，基站變化掃描提醒

在非待機狀態下，系統后臺守護運行，系統監聽基站的變化，如果監聽到用戶所在的基站信息發生變化，將檢測此位置基站小區下是否存在WLAN熱點，若存在熱點，則以固定頻率（每10分鐘一次）檢測用戶所處位置是否WLAN覆蓋，若存在信號則給用戶提醒通知。

不管存不存WLAN，兩分鐘之內的基站變化都不重新掃描（距離上一次基站變化不足2分鐘）。

（2）場景二，用戶上網觸發掃描提醒

用戶主動上網，通過CMNET APN（或者CMWAP APN）上網產生一定流量（閾值為3K），則系統觸發檢測掃描。檢測用戶移動終端通知欄中是否存在熱點通知icon，存在則觸發掃描，若熱點存在并且信號強度大于40%時，則給用戶主動連接（用戶因處于上網狀態，因此若用戶配置直接自動連接，則直接幫用戶完成連接認證WLAN），否則給出提醒通知；通知欄不存熱點提醒icon，則不掃描。

（3）場景三，解屏掃描

客戶端系統常駐用戶移動終端后臺守護運行，當終端從鎖屏狀態解屏時，查看當前所處基站位置是否存在熱點，若存在，則以固定頻率（每10分鐘一次）檢測用戶所處位置是否WLAN覆蓋，若存在信號則給用戶提醒通知。

3.3 快速認證

流程說明如下：

A、終端連接中國移動WLAN，附著上熱點

B、AP/AC為終端分配IP

C、終端訪問任意的公網地址，例如sina.com.cn

D、由于沒有網絡訪問權限，AC返回HTTP的重定向消息，返回內容至少包括：Portal登錄主頁，wlanacname、wlanuserip、ssid 參數

E、客戶端攜帶IMSI、AC信息，訪問AC重定向的地址

F、Portal服務器將IMSI轉換為手機號，增加@ca域名（域名為小寫），并且生成動態密碼，組裝用戶信息，為用戶發起登錄請求

G、Portal將登錄請求發給AC

圖2 Easy WLAN手機客戶端快速認證流程

H、AC將登錄請求轉發給RADIUS

I、RADIUS根據@ca域名，標記用戶為手機認證用戶，認證成功之后，返回結果給AC

J、AC返回認證成功給Portal

4 客戶端使用

移動用戶確定插好中國移動SIM卡后，啟動Easy WLAN客戶端軟件，在“登錄界面”中點擊登錄按鈕就可以快速地進行WLAN網絡登錄，無需輸入任何信息。

圖3 Easy WLAN手機客戶端登錄界面

移動用戶在使用手機終端連接數據網絡進行上網時，客戶端會主動去發現當前有沒有存在中國移動WLAN網絡，若存在則會提醒用戶或幫助用戶主動連接WLAN網絡；以及在用戶當前所處基站下，客戶端會主動判斷當前基站是否存在中國移動網絡熱點，存在則會主動去掃描發現，發現到CMCC熱點則會提醒用戶連接WLAN網絡。

圖4 Easy WLAN手機客戶端熱點推薦界面

登錄成功后，客戶端切換進入“網絡狀態界面”。用戶可以按手機HOME鍵將客戶端隱藏至后臺運行，就可以隨心所欲地進行其他網絡訪問，例如瀏覽互聯網、手機聯網游戲、手機微信等。

圖5 Easy WLAN手機客戶端連接狀態界面

5 結語

本文提出了WLAN熱點提醒及手機快速認證技術，并在Easy WLAN客戶端實現上述技術。通過安裝Easy WLAN客戶端，用戶可以快速發現熱點并一鍵快速登錄中國移動WLAN，這對于用戶體驗的提升以及業務的快速發展都起到了重要作用。