谭晖，徐雯，陈立黎

（中国移动通信集团湖北有限公司，武汉 430023）

WLAN无感知认证分析方法研究

谭晖，徐雯，陈立黎

（中国移动通信集团湖北有限公司，武汉 430023）

WLAN无感知认证分析的研究，一直都是WLAN网络工作的重点，对企业的市场推广和形象宣传具有重要影响。当前，影响WLAN感知的因素主要是数据入库时间长、认证失败原因众多、故障处理周期过长、缺乏有针对性的用户感知分析与业务推广等。针对当前的困境，本文提出一种有效的数据入库方案，可有效缩短数据入库时间。同时，对用户WLAN认证失败原因展开全面研究与分析，在分析的基础上，借用大数据分析技术向高价值人群进行业务推广。

无感知认证；WLAN；Radius；日志分析；客户感知

WLAN是一项起步于20世纪80年代的技术，是在我国移动互联网爆炸式发展时代背景下计算机网络技术和无线通信技术相结合的产物。WLAN是电信运营商用于扩大市场、发展用户、提升企业形象的重要手段。自WLAN建立以来，中国移动制定了周密的WLAN发展策略：加快覆盖、优化产品、提升体验、重点突破。在此政策的指导下，WLAN迅速在全国范围内铺开，成为规模空前的商用通信网。WLAN是中国移动为了保持竞争优势而大力发展的一个新型通信网络。

在移动互联网时代，客户感知对业务的推陈出新、市场的规模壮大、企业的可持续发展具有重要影响。按照中国移动对WLAN的规划与设计，集团公司负责提供支撑手段，向湖北移动提供原始认证日志、日志分析规范、制定成功率算法，协调集团认证平台厂家快速响应各省公司的分析需求。各省公司主要是进行分析，从认证平台日志入手和从AC侧入手。根据集团公司提供的原始认证日志建立大数据分析的统计手段，根据错误码分析划分为认证平台原因、AC原因、市场原因、其它原因等，协调相应部门制定优化方案等。

WLAN无感知认证质量关系到业务发展及用户感知，如网络质量不能得到保障，用户感知差，会造成大批量退网现象，对WLAN业务的发展造成瓶颈。当前，影响WLAN客户感知的因素众多，如从集团公司获取WLAN认证数据的时间过长、认证失败的错误码过多且缺乏分享、缺乏相应的客户感知改善机制或手段等。基于此，本文的主要工作在于缩短数据入库时间、挖掘Radius认证日志中的有效信息，将认证失败的问题进行优化整治，提升用户感知，同时获取WLAN潜在用户清单，支撑市场部营销工作。

1　缩短认证数据入库时间

加快数据入库的速度，从集团公司快速获取WLAN认证数据，是提升WLAN无感知认证质量的第一步。在本项研究中，主要采用SQLLDR加载工具。

图1　WLAN认证错误原因分析

SQLLDR是Oracle的数据加载工具，通常用来将操作系统文件迁移到Oracle数据库中。SQL*LOADER是大型数据仓库选择使用的加载方法，可用于多种平面文件格式向Oracle数据库中加载数据。SQLLDR可以在极短的时间内加载庞大的数据。SQLLDR能从一个平面文件读数据，并将其直接写至格式化的数据库块，而绕过整个SQL引擎和undo生成，同时还可能避开redo生成。要在一个没有任何数据的数据库中充分加载数据，最快的方法就是采用并行直接路径加载。同样100万条数据量，相比传统PLSQL导入需要3～4 h完成，该技术仅需3 min即可完成全部数据导入，极大提升数据处理速度，能高效率支撑无感知认证日志分析。

2　全面实施错误码分析

建立错误统计报表分析体系，利旧搭建数据库服务器建立了省内分析平台及架构，根据集团公司每周提供的Radius原始认证日志，制定了13个数据分析报表，24 h内完成分析报表的输出，通过Radius认证失败错误码占比获取各类Errorcode的有效信息，进行专项分析跟踪，有效支撑日志分析工作。

针对各类错误码的各字段进行分析，制定各类错误码必要的呈现字段，建立错误统计报表分析体系，制定了13个数据分析报表，能够按天粒度/AC粒度/用户账号粒度等进行各维度的报表统计，及时针对各问题节点继续分析，有效支撑日志分析工作。

2.1用户名为空（User-Name is Null String）

根据Radius认证日志分析，用户名为空的认证错误失败占比达11.84%。通过日志中终端MAC信息比对，发现终端MAC地址归属厂商中小米手机占比为91.32%，如表1所示。

表1　终端MAC地址归属错误情况

针对日志分析结果，对iPhone、小米手机进行了人工对比测试，发现iPhone终端不输入用户名密码无法连接CMCC-AUTO（PEAP），但小米手机不输入用户名和密码就可以直接尝试连接CMCC-AUTO（PEAP）。无感知认证由于业务特性无任何弹窗提醒，客户不知情时手机可能多次尝试连接WLAN。已向集团公司建议协调小米、华为、酷派等手机终端公司改进Wi-Fi连接功能，对用户名进行非空校验，拦截用户非空的连接请求，来改善终端后台反复重连的问题。

2.2客户端返回错误（Client Report Error 0）

通过分析Radius原始日志，根据用户终端MAC地址进行手机终端厂家匹配，累计分析了464 722款终端，发现终端失败占比情况为诺基亚61.22%、华为12.34%、三星11.95%、其它14.50%

为重现NOKIA手机终端认证失败情况，通过人工终端测试、并配合AC分组抓取及Radius日志综合分析，发现诺基亚Windows Phone系统手机确实能够100%重现客户端报错问题，判断客户端报错与诺基亚手机系统机制有关，已向集团公司建议协调NOKIA终端厂家进行分析。

2.3用户体验类问题——密码错误分析（Invalid NTResponse）

在Radius认证日志中针对PEAP认证类型，查找密码错误对应错误码，统计出每个账号因密码错误导致认证失败的次数、所在区域的覆盖AC/AP、以及用户终端mac地址。分厂家认证失败错误码分析如表2、3所示。

由于无感知认证WLAN业务中，在用户完成初次终端配置后，终端会记住并在有WLAN覆盖的区域不断进行连接，为此已建议集团公司在认证平台侧增加用户密码错误短信提醒功能，用户重复输入错误5次密码后给予短信提醒，为防止暴力破解密码，在用户输入10次后会锁定账号，由用户主动解锁才能再次使用，有效保障了用户账号的安全性。同时，由客服人员引导及市场业务宣传来降低由用户自身使用行为导致的密码错误。

2.4分厂家无感知认证指标统计报表

按SIM/PEAP方式来统计天粒度的认证成功率报表，可以及时获取前一天的无感知认证网络质量，并通过AC粒度和用户账号粒度统计，能够细化到单AC和单用户的成功率指标，有针对性地解决认证失败问题。

3　WLAN潜在用户分析

为了市场部门能有针对性地进行高效的营销工作，湖北移动采用大数据分析技术，根据Radius认证日志及GN口数据，分析提取了多种WLAN潜在用户清单，为市场部门营销工作提供了精准的数据支撑。

3.1潜在WLAN用户分析

主要关注的人群为2G高流量且有30%流量在WLAN覆盖区域产生的用户；未注册用户：通过Radius认证日志提取的未注册省内用户号码（尝试使用CMCC业务）；活跃在WLAN覆盖区域的用户。

3.2使用CMCC业务认证失败的用户

主要关注的人群为PEAP认证密码错误的用户：通过Radius认证日志提取因密码错误导致认证失败的用户；因终端设置错误导致使用失败的用户：通过Radius认证日志提取因终端配置错误导致认证失败的用户。

3.3拟采用的营销方法

提取到以上用户的号码清单后，通过GN口数据对用户的手机终端品牌进行匹配，区分安卓用户、手机用户及其他用户，便于针对用户机型进行精准营销。

针对WLAN潜在用户进行CMCC业务推广，引导用户开通WLAN套餐，针对终端机型指导用户进行配置，使用CMCC业务。

针对使用存在问题的用户区分手机终端品牌对用户进行使用指导。安卓用户通过软件方式简化用户终端配置，引导iPhone安装SIM认证证书使用SIM认证。

4　结论及未来工作

为了实现海量日志的大数据分析，湖北移动研发了WLAN无感知认证日志分析系统，传统数据库入库分析方法耗时长、分析时效性差，为了应对大数据分析，实现海量日志快速入库，采用了Oracle SQLLDR高速处理技术，在获取集团日志后24h内可完成日志入库到13个数据分析报表的输出，有效支撑日志分析工作。WLAN无感知认证分析系统将日志中各类错误码问题原因进行归类输出天粒度、AC粒度、账号粒度报表，多维度、有针对性地解决用户使用中的各类认证问题。同时，还能够通过平台快速提取WLAN潜在用户，支撑市场部门进行WLAN业务的推广及营销。建立了WLAN无感知认证分析的报表分析方法，极大地提高了分析效率，已具备全网推广条件。

表2　分厂家认证失败错误码分析-厂商1

自WLAN无感知认证方法推行以来，湖北移动的网络质量取得了良好的提升，效果显著。在网络质量的指标方面，湖北无感知认证总认证成功率达到83.54%，较提升前增长391.41%，提升了66个百分点；SIM认证成功率达到96.46%，较提升前增长467.41%，提升了79个百分点；PEAP认证成功率达到75.47%，较提升前增长349.35%，提升了59个百分点。在WLAN用户数方面，WLAN无感知认证活跃用户数提升了63.52%。在WLAN流量方面，2015年下半年的流量较上半年提升313.20%。

下一阶段，将从两个方面展开工作，一是继续开展算法、错误码等方面的理论和精细化分析与研究，进一步提升质量。二是从应用角度出发，对算法和系统进行推广，如通过专利、创新成果来实现更多成果的落地，通过多种渠道进行效果体现与对外展示。

表3　分厂家认证失败错误码分析-厂商2

续表

［1］李林江. WLAN无感知认证关键技术探讨［J］. 电信科学，2013（09）.

［2］刘长瑞， 聂明. 无感知WLAN业务认证方式的分析［J］. 电信工程技术与标准化， 2012（08）.

［3］管政， 李勇. EAP-PEAP自动认证应用于运营商WLAN网络的组网方案［J］. 广东通信技术， 2012（08）.

［4］陈晓峰. 802.1x/EAP认证方法的研究与分析［J］. 赤峰学院学报（自然科学版）， 2012（13）.

［5］梁其峰. 运营商WLAN认证方式研究［J］. 移动通信. 2013（13）.

［6］杨璐. 校园WLAN无感知认证方式分析［J］. 信息安全与技术，2015（01）.

［7］吕美嫦， 王猛， 严海涛， 等. 广东联通WLAN无感知认证应用部署探讨［J］. 邮电设计技术， 2014（02）.

Research on non-awareness authentication analysis method towards WLAN

TAN Hui， XU Wen， CHEN Li-li
（China Mobile Group Hubei Co.， Ltd.， Wuhan 430023， China）

Without awareness authentication analysis research on WLAN， has always been the focus of the WLAN network， it also has the important infl uence to the enterprise marketing and image publicity. At present，the factors that infl uence the WLAN perception include data communications storage time is too long；many reasons can bring the authentication to fail； the long cycle of fault handling； lack of targeted users perception analysis and business promotion etc. In view of the current dilemma， this paper puts forward an effective data communication storage scheme， which can effectively shorten the time required for data warehousing. At the same time， the WLAN authentication failure reason to users a comprehensive is researched and analyzed. On the basis of the analysis， big data analysis technology is used to provide service to high value people.

non-awareness authentication； WLAN； Radius； log analysis； customer perceptive value

TN929.5

A

1008-5599（2016）10-0034-06

2016-09-06

* 中国移动集团级一类科技创新成果，原成果名称为《WLAN无感知认证分析方法研究》。