手機(jī)使用WLAN業(yè)務(wù)自動(dòng)識(shí)別與認(rèn)證研究

1 手機(jī)使用 WLAN 業(yè)務(wù)自動(dòng)識(shí)別與認(rèn)證研究 一、背景情況 隨著 WLAN 建設(shè)的推進(jìn)，山東公司的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及用戶規(guī)模逐漸增大。目前具有WIFI 功能的手機(jī)越來(lái)越多，如何為日益增加的這類(lèi)用戶提供便捷的 WLAN 上網(wǎng)，增加公司的業(yè)務(wù)收入，是我公司面臨的一個(gè)問(wèn)題。 基于如下需求，山東公司進(jìn)行了手機(jī)使用 WLAN 識(shí)別統(tǒng)計(jì)以及自動(dòng)認(rèn)證工作 1.如何為日益增加的智能手機(jī)用戶提供便捷的 WLAN 上網(wǎng)功能，改善用戶使用感知 2.如何更好的分流 2G/TD 網(wǎng)絡(luò)壓力 3.如何進(jìn)行手機(jī)使用 WLAN 的識(shí)別 二、技術(shù)方案 （一）手機(jī) WLAN上網(wǎng)識(shí)別 手機(jī) WLAN 上網(wǎng)識(shí)別與統(tǒng)計(jì)分析，技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案如下 通過(guò)此方案，實(shí)現(xiàn)手機(jī) WLAN 上網(wǎng)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目 1）手機(jī) /PC 用戶數(shù)比例、時(shí)長(zhǎng)比例 2）手機(jī) /PC 用戶使用區(qū)域 (熱點(diǎn) )分析 （二）手機(jī)自動(dòng)認(rèn)證 -組網(wǎng)示意圖 2 AP BR A S/ A C P orta l / Rad iu s In t erne t UE （支持 W I Fi ） WL A N AA A 短信中心 / 短信網(wǎng)關(guān) BO SS 前提條件：使用現(xiàn)網(wǎng) CMCC SSID，終端開(kāi)通自動(dòng)認(rèn)證后，只要關(guān)聯(lián) CMCC 即實(shí)現(xiàn)認(rèn)證上網(wǎng)，客戶端程序可以直接使用 Portal 服務(wù)器 /比對(duì)服務(wù)器 (radius)：識(shí)別終端類(lèi)型，并給用戶選擇自動(dòng)認(rèn)證開(kāi)通有效期提示； radius 支持 MAC 地址認(rèn)證 AC/BRAS：終端成功關(guān)聯(lián)上后，在 DHCP 分配 地址的階段開(kāi)始先發(fā)起到 Radius 進(jìn)行 MAC地址的認(rèn)證；由 Radius 服務(wù)器完成 MAC 認(rèn)證；如果 MAC 認(rèn)證失敗， AC/BRAS 仍然支持進(jìn)行 WEB 認(rèn)證，對(duì)用戶后續(xù)的 HTTP 報(bào)文重定向到 Portal 進(jìn)行普通的 web 認(rèn)證流程 終端用戶只要第一次 web 認(rèn)證成功并選擇自動(dòng)認(rèn)證后，后面再次使用時(shí)，任何應(yīng)用都可以觸發(fā)該用戶上線，不用再通過(guò)瀏覽器觸發(fā)。 （二）手機(jī)自動(dòng)認(rèn)證 -用戶首次使用流程 3 對(duì)于首次使用 WLAN 網(wǎng)絡(luò)的用戶，在上線后會(huì)觸發(fā)進(jìn)行到 Radius 服務(wù)器進(jìn)行 MAC 認(rèn)證，但由于此 MAC 還不是可信任 MAC(尚未開(kāi) 通自動(dòng)認(rèn)證 )，所以 Radius 服務(wù)器會(huì)認(rèn)證失??； Radius 服務(wù)器對(duì) MAC 認(rèn)證失敗后， AC/BRAS 仍然支持進(jìn)行 WEB 認(rèn)證 用戶打開(kāi)瀏覽器輸入網(wǎng)址， HTTP 報(bào)文會(huì)強(qiáng)制重定向到 Portal Server 進(jìn)行 web 認(rèn)證 選擇靜態(tài)密碼或動(dòng)態(tài)密碼后，給用戶彈出窗口提示可以選擇手機(jī)終端捆綁功能，用戶只需點(diǎn)擊一個(gè)捆綁功能有效的時(shí)間段并確認(rèn)，在這個(gè)過(guò)程中既保留了用戶原有的操作習(xí)慣，又給用戶提供了一個(gè)更好的選擇，因此手機(jī)終端捆綁業(yè)務(wù)的推送過(guò)程顯得自然又簡(jiǎn)單，很容易被用戶接受并選擇。 第一步：手機(jī)用戶第一次使用靜態(tài)密碼登錄時(shí) ，彈出窗口提示：使用手機(jī)終端捆綁功能，后續(xù)由系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，不需用戶每次上網(wǎng)都輸入用戶名和密碼，同時(shí)請(qǐng)用戶選擇手機(jī)終端捆綁的時(shí)間段（可選擇 1-24 小時(shí)， 1-31 天， 1-12 個(gè)月， 1-2年）。 第二步：用戶在彈出窗口上操作，同意手機(jī)終端捆綁并選定捆綁有效的時(shí)間段。如果用戶不選擇則仍按原流程使用。 第三步：系統(tǒng)給用戶發(fā)一條確認(rèn)短信，短信內(nèi)容為：您已成功開(kāi)通手機(jī)終端捆綁功能，在 XX 小時(shí)（天、或月、或年）內(nèi)可不需輸入用戶名密碼直接上網(wǎng)，到期后可登錄頁(yè)面繼續(xù)申請(qǐng)手機(jī)終端捆綁功能，到期前如需取消手機(jī)終端捆綁功能，請(qǐng)發(fā) 送 X到 100XXX Portal/Radius 系統(tǒng)記錄開(kāi)通自動(dòng)認(rèn)證用戶 MAC 地址與帳號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系。 （三）手機(jī)自動(dòng)認(rèn)證 -用戶后續(xù)使用流程 4 開(kāi)通自動(dòng)認(rèn)證用戶再次上網(wǎng)（關(guān)聯(lián) CMCC）時(shí)， DHCP 過(guò)程獲取地址 AC/BRAS 側(cè)觸發(fā) MAC 地址認(rèn)證，將終端 MAC 地址填寫(xiě)在 radius 報(bào)文中 Radius 系統(tǒng)判斷終端已開(kāi)通自動(dòng)認(rèn)證，認(rèn)證成功。 在用戶無(wú)感知情況下，即可以上網(wǎng) Radius 系統(tǒng)支持對(duì)開(kāi)通自動(dòng)認(rèn)證用戶話單區(qū)分， Auth_type=10 代表是自動(dòng)認(rèn)證 （四）手機(jī)自動(dòng)認(rèn)證 -接口 AC/BRAS 與 Portal 間 接口，沒(méi)有變化 AC/BRAS 與 Radius 間接口，協(xié)議沒(méi)有變化（ AC/BRAS 在 MAC 認(rèn)證時(shí)將終端 MAC 填寫(xiě)在 radius 協(xié)議的帳號(hào)字段） Radius/Portal 與短信網(wǎng)關(guān)：新增短信上下行接口，現(xiàn)有 CMPP2.0 協(xié)議 （五）手機(jī)自動(dòng)認(rèn)證 -安全手段 根據(jù) UA 信息判斷終端類(lèi)型，僅對(duì)手機(jī)和 ipad 平板電腦開(kāi)放此功能 每次認(rèn)證時(shí)檢測(cè)是否有同一 MAC 地址認(rèn)證在線，若存在立即解除綁定并加入黑名單 非法用戶的防范：非法用戶盜用合法用戶的 MAC 地址進(jìn)行上網(wǎng)，若認(rèn)證通過(guò)后，合法用戶會(huì)在非法 用戶使用后收到短信內(nèi)容提醒。合法用戶判斷上網(wǎng)用戶為非法用戶時(shí)，可以發(fā)送短信強(qiáng)制非法用戶下線或取消捆綁功能，避免話費(fèi)損失，同時(shí)撥打 10086 做進(jìn)一步處理 通過(guò)經(jīng)分以及信令檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)卡分離檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)開(kāi)通手機(jī)自動(dòng)認(rèn)證用戶機(jī)卡分離即取消捆綁 5 三、創(chuàng)新點(diǎn) 通用的判斷手機(jī) /PC 上網(wǎng)技術(shù) 根據(jù) UA 信息可以判斷手機(jī)還是 PC，但因?yàn)榻K端類(lèi)型眾多（初步分析統(tǒng)計(jì)有上萬(wàn)種UA；若采取按照系統(tǒng)中列出所有 UA 進(jìn)行精確匹配方式，影響系統(tǒng)效率且無(wú)法統(tǒng)計(jì)完整 分析發(fā)現(xiàn) UA 信息雖然多，但關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量有限且能表征終端類(lèi)型。 山東公司創(chuàng)新按 照按 User-Agent 中的關(guān)鍵字進(jìn)行終端適配方式，提高了系統(tǒng)匹配效率和準(zhǔn)確度 可以實(shí)現(xiàn)支持當(dāng)前主流智能終端平臺(tái)（ symbian、蘋(píng)果、 android、 Windows Mobile、黑莓）；現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證準(zhǔn)確率達(dá)到 99.99% 關(guān)鍵字 類(lèi)型 nokia 手機(jī) windows ce 手機(jī) ppc 手機(jī) android 手機(jī) ipad 手機(jī) iphone 手機(jī) ucweb 手機(jī) uc( 手機(jī) blackberry 手機(jī) wap 手機(jī) wml 手機(jī) vnd 手機(jī) mldp 手機(jī) cldc 手 機(jī) j2me 手機(jī) java 手機(jī) windows 電腦 window 電腦 linux 電腦 6 手機(jī)頁(yè)面通用適配技術(shù) 手機(jī)呈現(xiàn) Portal 頁(yè)面大小適配 因手機(jī)類(lèi)型眾多、屏幕大小也不一，逐個(gè)類(lèi)型匹配頁(yè)面大小非常麻煩 Portal 頁(yè)面使用 javascript 通用函數(shù)，操作系統(tǒng)根據(jù)函數(shù)將頁(yè)面顯示寬度、高度都占 80% 可以實(shí)現(xiàn)支持當(dāng)前主流智能終端的屏幕尺寸自適配 手機(jī) WLAN 上網(wǎng)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù) 實(shí)現(xiàn)手機(jī) WLAN 上網(wǎng)識(shí)別統(tǒng)計(jì)的技術(shù)，通過(guò)此技術(shù)，對(duì)每一個(gè)上網(wǎng)話單都能精確區(qū)分為電腦還是手機(jī)，為進(jìn)行針對(duì)性分析、 基于手機(jī)設(shè)計(jì)資費(fèi)奠定了基礎(chǔ) 1）手機(jī) /PC 用戶數(shù)比例、時(shí)長(zhǎng)比例 2）手機(jī) /PC 用戶使用區(qū)域 (熱點(diǎn) )分析 典型分析如下 分公司日P C 登錄用戶數(shù)( 戶)日手機(jī)登錄戶數(shù)( 戶)日總登錄戶數(shù)( 戶)濟(jì)南 10152 1345 10989青島 8981 1567 10192淄博 3094 339 3321德州 1878 140 1970煙臺(tái) 8375 755 8907濰坊 13684 866 14259濟(jì)寧 17454 711 17823泰安 1609 179 1729臨沂 8110 620 8472菏澤 2697 171 2812濱州 2717 165 2838東營(yíng) 2305 186 2412威海 3844 183 3965棗莊 1547 67 1597日照 2269 183 2407萊蕪 332 21 343聊城 819 120 902全省 89867 7618 94938創(chuàng)新自動(dòng)認(rèn)證技術(shù) 終端成功關(guān)聯(lián)上后，在 DHCP 分配地址的階段先觸發(fā)到 Radius 進(jìn)行 MAC 地址的認(rèn)證流程；由 Radius 服務(wù)器完成 MAC 認(rèn)證 7 如果 MAC 認(rèn)證失敗， AC/BRAS 仍然支持進(jìn)行 WEB 認(rèn)證，對(duì)用戶后續(xù)的 HTTP 報(bào)文重定向到 Portal 進(jìn)行普通的 web 認(rèn)證流程 終端用戶只要第一次 web 認(rèn)證成功并選擇自動(dòng)認(rèn)證后，后面再次使用時(shí)，任何應(yīng)用都可以觸發(fā)該用戶上線，不用再通過(guò)瀏覽器觸發(fā)。 本項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)了兩項(xiàng)專(zhuān)利： 一種 WLAN 業(yè)務(wù)的認(rèn)證方法 、 一種可運(yùn)營(yíng)的手機(jī)使用 WLAN 的方法 ，均已經(jīng)通過(guò)集團(tuán)公司評(píng)審，正在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局評(píng)審 中 。 四、效果 實(shí)現(xiàn)了手機(jī) WLAN 上網(wǎng)識(shí)別統(tǒng)計(jì)，對(duì)每一個(gè)上網(wǎng)話單都能精確區(qū)分為電腦還是手機(jī)，為進(jìn)行針對(duì)