【摘 要】WLAN提升用户体验就是在用户无感知的条件下实现用户接入和选网。通过介绍用户使用WLAN网络存在的不足，分析了导致用户体验不足的原因，并对WLAN网络融合统一认证和基于802.11u的智能选网两种方案进行探讨，以降低用户在网络使用过程中的参与度，提升用户的业务体验。
【关键词】WLAN 统一认证 智能选网
1006-1010（2013）-16-0005-04
1 用户使用WLAN网络存在的不足
（1）需要用户通过手工输入PIN或页面认证
与G**/TD-SCDMA/TD-LTE网络的认证鉴权模式不同，目前WLAN鉴权是通过手工输入PIN（Personal Identification Number，个人识别码）或页面认证实现的，并且在跨AP（Access Point，无线访问节点）的情况下，存在着反复输入多次认证的情况。
（2）用户无法感知哪里有热点，该接入哪个热点
与G**/TD-SCDMA/TD-LTE网络覆盖不同，WLAN主要是覆盖数据流量热点区域，用户不知道哪里有WLAN热点；在热点区域存在多个运营商的AP，还可能存在免费的AP，用户不知众多接入点该选择哪一个；在热点区域，同个运营商的多个AP中，用户无法感知WLAN网络拥塞状况。
2 导致用户体验不足的原因分析
2.1 Portal认证
目前中国移动采用的是基于Portal认证的WLAN使用，用户需要打开浏览器并输入用户名/****，手机上使用Portal认证体验差。
Portal认证的流程具体如下：
（1）Portal用户通过HTTP协议发起认证请求。HTTP报文经过接入设备时，对于访问Portal服务器或设定的免费访问地址的HTTP报文，接入设备允许其通过；对于访问其它地址的HTTP报文，接入设备将其重定向到Portal服务器。Portal服务器提供Web页面供用户输入用户名和****来进行认证。
（2）Portal服务器与接入设备之间进行CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol，质询握手验证协议）认证交互。若采用PAP（Password Authentication Protocol，****验证协议）认证则直接进入下一步骤。
（3）Portal服务器将用户输入的用户名和****组装成认证请求报文发往接入设备，同时开启定时器等待认证应答报文。
（4）接入设备与RADIUS服务器之间进行RADIUS协议报文的交互。
（5）接入设备向Portal服务器发送认证应答报文。
（6）Portal服务器向客户端发送认证通过报文，通知客户端认证（上线）成功。
2.2 IEEE 802.11架构设计缺陷
IEEE 802.11架构定义了WLAN用户在接入网络过程空口MAC层的4个主要交互阶段，即扫描、认证、关联和数据传输，如图1所示：
IEEE 802.11架构设计的缺陷在于：无论通过何种方式发现网络，终端STA从网络所获取的信息仅为SSID、支持的速率、扩展支持速率等，不含任何业务接入的相关信息，导致网络无法传递更多业务能力及对接入终端的能力要求等相关信息，而终端STA也无法自动判断该网络是否满足自身的接入需求，只能依赖既往连接记录尝试接入或等待用户人为选择。
3 提升用户体验技术方案
3.1 基于SIM卡认证的WLAN接入
通过SIM卡进行认证，提供与蜂窝网一致的认证接入体验。具体技术实现如下：
参照3GPP技术标准，在网络侧设立认证服务功能实体AAA Server。其功能包括：
（1）支持WLAN用户基于（U）SIM认证，从HLR提取鉴权/授权信息和用户签约信息；
（2）对签约用户进行认证；
（3）向网络传递授权信息；
（4）生成话单并向离线计费系统报告每个用户的计费/统计信
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息；
（5）当用户停机时，根据HLR的要求中断用户连接；
（6）支持HLR要求的取消过程；
（7）支持向网络提供从HLR接收的UE远端IP地址。
WLAN网络融合统一认证网络架构如图2所示。
统一认证包括发送鉴权、用户鉴权向量和签约信息获取、RAND生成、MAC比对、鉴权成功通知这些阶段。WLAN用户认证流程如图3所示。
总体流程具体如下：
（1）WLAN UE和WLAN AN建立关联之后，UE发起鉴权请求，向网络发送其用户身份标识信息NAI；
（2）WLAN AN将包含用户身份标识信息的鉴权请求进行封装，并发送给AAA Server；
（3）AAA Server收到包含用户身份的报文后，检查本地是否缓存可用的鉴权向量和用户签约信息，如果没有则向HLR发起用户鉴权向量和签约信息获取流程；
（4）AAA Server检查用户签约通过后，根据算法生成TEKs、MSK和EMSK，同时生成伪随机NAI和快速重鉴权NAI（用于后续的全鉴权和快速重鉴权过程），并将相关数据串起来后生成RAND；
（5）AAA Server向WLAN UE发送RAND，包括1个消息鉴权码（MAC）与2个用户标识（伪随机NAI和快速重鉴权NAI）；
（6）WLAN UE根据RAND按照G**算法得出K_sres、K_int、K_ency、Session_key，并且用K_int得出MAC，与接收到的MAC进行比较，若一致则表示AAA Server认证通过，再利用K_sres作为key用规定的算法生成MAC_SRES；
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