WLAN热点提醒及手机快速认证技术研究与实践

林哲，池净若

（1.中国移动通信集团广东有限公司，广州 510623；2.广州爱斯通信科技有限公司，广州 510623）

0 引言

中国移动为WLAN用户提供了多种登录认证途径，但是手机终端用户在手机上接入WLAN的易用性仍然较差。为了满足用户的需求，广东移动研发了Easy WLAN手机客户端。这个客户端采用统一简洁、实用便利的UI交互，用户可以通过一键式的操作，非常方便地完成WLAN的认证登录，而且在网络连接成功后，可以将客户端软件隐藏至后台运行，对于用户使用其他应用软件和上网相关服务毫无影响，体验真正手机上网的快乐。

1 业务背景

据国家互联网信息办公室统计数据，截止2017年12月，中国手机上网用户达7.53亿人，网民中使用手机上网人群的占比由2016年的95.1%提升至97.5%[1]。可以说，随着大屏幕移动终端的普及，移动终端上网已成为移动互联网的新趋势。

目前，中国移动为WLAN（SSID为CMCC）的使用，提供了Portal做认证鉴权服务，PC用户可以直接用浏览器，通过网页进行登录认证；但是移动终端用户，由于受制于手机设备的尺寸以及手机浏览器的适配效果，在手机上用Web浏览器进行Portal认证登录，可用性很差。

经过对中国移动WLAN运营数据和客户使用情况的分析结果，总结出手机使用中国移动WLAN过程的2个主要问题：

（1）发现热点难：热点规模仍相对较小，而客户习惯WLAN开关常关，发现CMCC热点困难。

（2）手机认证繁琐：使用Portal认证，需要每次输入账号密码，耗时较多，而从连接CMCC到认证成功的时间也较长。

2 业务目的

针对目前WLAN的背景以及手机使用中国移动WLAN的2个问题，广东移动推出了Easy WLAN客户端以实现下述目标：

（1）热点提醒：提醒客户附近存在的中国移动WLAN热点，引导客户使用WLAN业务。

（2）快速认证：简化认证操作，提高认证成功率，缩短认证时间，提升客户体验感知。

总体上，通过实现以上两大核心目标，提升客户在手机上使用中国移动WLAN的感知，发展手机WLAN客户，扩大WLAN客户群规模。

3 技术实现方案

3.1 手机客户端整体技术架构

图1 Easy WLAN手机客户端整体技术架构

Easy WLAN手机客户端整体技术架构如图1，主要分为下述几大模块：

（1）界面管理：通过简洁的交互界面提高用户使用WLAN网络的方便性、快捷性。用户可一键登录，免输入帐号、密码，达到用户快捷登录的效果；

（2）手机认证：为有效区分手机及PC用户，并向手机WLAN用户推送优惠资费以拓展手机WLAN用户，本模块以本机SIM卡信息为基础，实现自动连接热点以及一键认证登录；

（3）智能管理：手机客户端通过后台的自运行机制以及基于蜂窝基站热点信息收集，判断机制进行智能扫描，实现热点提醒以及智能分流的功能。

3.2 热点提醒技术方案

Easy WLAN手机客户端在实现WLAN开关引导控制的能力上进一步通过低频率，智能扫描机制，帮助用户主动发现热点网络，在方便快捷实现数据网络切换到WLAN热点帮户用户实现智能分流的同时，尽量减少移动终端的耗电。

客户端的扫描机制主要是由客户端守护进程先获取基站粗定位，再检索WLAN热点与基站位置对应表的信息，一旦检索到该基站附近有热点，则开启热点扫描，当扫描到的中国移动WLAN信号强度满足条件（信号强度大于等于40%）则提醒。其扫描机制主要通过以下三种场景进行扫描：

（1）场景一，基站变化扫描提醒

在非待机状态下，系统后台守护运行，系统监听基站的变化，如果监听到用户所在的基站信息发生变化，将检测此位置基站小区下是否存在WLAN热点，若存在热点，则以固定频率（每10分钟一次）检测用户所处位置是否WLAN覆盖，若存在信号则给用户提醒通知。

不管存不存WLAN，两分钟之内的基站变化都不重新扫描（距离上一次基站变化不足2分钟）。

（2）场景二，用户上网触发扫描提醒

用户主动上网，通过CMNET APN（或者CMWAP APN）上网产生一定流量（阈值为3K），则系统触发检测扫描。检测用户移动终端通知栏中是否存在热点通知icon，存在则触发扫描，若热点存在并且信号强度大于40%时，则给用户主动连接（用户因处于上网状态，因此若用户配置直接自动连接，则直接帮用户完成连接认证WLAN），否则给出提醒通知；通知栏不存热点提醒icon，则不扫描。

（3）场景三，解屏扫描

客户端系统常驻用户移动终端后台守护运行，当终端从锁屏状态解屏时，查看当前所处基站位置是否存在热点，若存在，则以固定频率（每10分钟一次）检测用户所处位置是否WLAN覆盖，若存在信号则给用户提醒通知。

3.3 快速认证

流程说明如下：

A、终端连接中国移动WLAN，附着上热点

B、AP/AC为终端分配IP

C、终端访问任意的公网地址，例如sina.com.cn

D、由于没有网络访问权限，AC返回HTTP的重定向消息，返回内容至少包括：Portal登录主页，wlanacname、wlanuserip、ssid 参数

E、客户端携带IMSI、AC信息，访问AC重定向的地址

F、Portal服务器将IMSI转换为手机号，增加@ca域名（域名为小写），并且生成动态密码，组装用户信息，为用户发起登录请求

G、Portal将登录请求发给AC

图2 Easy WLAN手机客户端快速认证流程

H、AC将登录请求转发给RADIUS

I、RADIUS根据@ca域名，标记用户为手机认证用户，认证成功之后，返回结果给AC

J、AC返回认证成功给Portal

4 客户端使用

移动用户确定插好中国移动SIM卡后，启动Easy WLAN客户端软件，在“登录界面”中点击登录按钮就可以快速地进行WLAN网络登录，无需输入任何信息。

图3 Easy WLAN手机客户端登录界面

移动用户在使用手机终端连接数据网络进行上网时，客户端会主动去发现当前有没有存在中国移动WLAN网络，若存在则会提醒用户或帮助用户主动连接WLAN网络；以及在用户当前所处基站下，客户端会主动判断当前基站是否存在中国移动网络热点，存在则会主动去扫描发现，发现到CMCC热点则会提醒用户连接WLAN网络。

图4 Easy WLAN手机客户端热点推荐界面

登录成功后，客户端切换进入“网络状态界面”。用户可以按手机HOME键将客户端隐藏至后台运行，就可以随心所欲地进行其他网络访问，例如浏览互联网、手机联网游戏、手机微信等。

图5 Easy WLAN手机客户端连接状态界面

5 结语

本文提出了WLAN热点提醒及手机快速认证技术，并在Easy WLAN客户端实现上述技术。通过安装Easy WLAN客户端，用户可以快速发现热点并一键快速登录中国移动WLAN，这对于用户体验的提升以及业务的快速发展都起到了重要作用。