移动通信系统Wi-Fi分流的鉴权方法

【摘要】Wi-Fi分流系统的主要作用是将2G、3G、4G等有线通信网络转移到无线Wi-Fi中，实现无线通信。随着移动通信网络的发展，无线网的应用可以降低资源浪费，并且可以带来很好的用网体验，因此应掌握Wi-Fi分流方法，实现网络的均衡和快速发展。

【关键词】Wi-Fi分流系统；移动通信；鉴权方法

随着移动通信业务的快速增长，有线通信已经不能满足用户需求。数据显示，到2014年，我国移动用户的月移动流量消耗高达7GB，并且依然呈快速增长的趋势。Wi-Fi是我国3G网和4G网时代的重要网络通信方式，有效的缓解了用网需求。

1Wi-Fi分流系统架构

以2G/3G移动通信网络为基础，分析其Wi-Fi分流系统构架。在以往的系统中，为了实现分流功能，一般在移动通信核心网侧引入WAG和PDG，从而将一部分有线网转化为无线网。根据用网需求，笔者提出一种新型的Wi-Fi分流系统。是在原基础上增设了PortalServer网元，并将WAG和PDG网元进行合并。同时在在3GPP网络制式的基础上增加了无线WLAN网络制式，主要负责无线网的授权、认证和计费，为提供无线网传输打好基础。在传统的网络制式中，有线网与有线网之间进行交换，可以获得标准鉴权。但是在无线网接入后，由于有线网切换成无线网后，无法支持有线网原有的协议标准鉴权方式，依然采用无线网的认证鉴权方式。因此Wi-Fi是通过用户感应获取密码，并登录到无线网中，而PortalServer主要负责密码的推送，再经过即WLANAAAServer的认证或者授权后，获得网络访问权利。通常有线网与无线网之间的转换是依靠AC/BRAS出局或者WAG/PDG出局。采用AC/BRAS出局方式的计费信息由WLANAAAServer收集后交与BOSS共同完成，采用WAG/PDG出局模式时，计费信息由本地WAG/PDG、CG和BOSS共同完成。其中，BOSS负责所有用户的计费信息处理。在无线Wi-Fi分流中可能出现的场景包括：①设备支持WLAN，但不支持终端鉴权；②设备支持WLAN，同时支持终端鉴权，通过WLANAC的方式直接出局；③设备支持WLAN，同时支持终端鉴权，通过WAG/PDG的方式直接出局。其中，场景1是无法解决的，并且更换设备与运营商之间不发生关系，因此我们着重探讨可以实现的Wi-Fi分流策略。

2Wi-Fi分流技术中的鉴权方法分析

2.1协议定义的Wi-Fi分流中的鉴权方法

3GPP对Wi-Fi分流鉴权方法为EAP-SIM或EAP-AKA。两种鉴权方式的应用范围有所不同，前者主要应用于2G网鉴权，定义于RFC418。后者则主要应用于3G网鉴权，定义于RFC4187。综合两种鉴权方式，笔者认为未来无线Wi-Fi分流鉴权方法可采用EAP-MSCHAPv2，将其实现流程分析如下。

2.2EAP-MSCHAPv2鉴权方法介绍

理论上，采用EAP-SIM和EAP-AK均可以完成鉴权过程，实现Wi-Fi分流。但实际上二者对移动终端的要求严格，并且当下技术下很难实现，笔者提出的一种EAP-MSCHAPv2鉴权方法，也是通过实践验证的方法，容易实现，并且在2G和3G网中均可以使用。在真正的通信工程部署中，3GPPAAAServer也会叠加WLANAAAServer逻辑功能，能够支持EAP-MSCHAPv2，但无法支持EAP-SIM和EAP-AKA鉴权方法。WLANAAAServer的常用鉴权方法之一就是EAP-MSCHAPv2，另外还有两种比较常见的PAP和CHAP。其中，PAP是通过最简单的用户名和密码登录方式，对于移动通信网而言，很容易被盗取，存在安全隐患。CHAP采用增强的用户名/密码校验方式，使用挑战字作为密码，安全性得到提高。EAPMSCHAPv2鉴权方式是在CHAP的基础上，增加对用户端名和服务端名的检测，极大的提高了安全性，因此在通信中较为常见。具体流程如下：将WLAN接入网关，形成与EAP之间的交互，获得用户标识并请求认证；接收认证并响应到用户标识，确定选择EAPMSCHAPv2鉴权方法；由AAA发送接入挑战，携带无线网传输预定义值并发射到终端；AAA接收网文请求并解析EAP-MSCHAPv2响应消息，匹配AAA的响应方式，进行终端校验，成功后会显示AAA收到成功响应消息后，EAP-MSCHAPv2鉴权结束，发送认证接受消息；WLAN接入网关基于EAP发送EAP成功到终端，就可以应用其用户鉴权功能。

2.3两种鉴权方法比较

基于PAP和基于CHAP的鉴权方式均可以满足分流需求，但是两种鉴权方式在方式上存在差别，并且各具优缺点。并且两种方式具有交叉性，往往是需要将两种方式结合使用的，在具体的选择中，应考虑网络的运行环境、移动终端是否支持以及工程部署等因素，最终笔者认为可以选择PAP/CHAP/EAP-PEAP/EAP-MSCHAPv2鉴权方法，完成Wi-Fi分流过程。对于运营商而言，应不断的革新鉴权技术，而对于手机运营商而言，应不断的提高终端设备的性能。目前移动终端的能力逐渐提高，因此预计采用EAP-SIM/EAP-AKA无感知认证方式是可以实现的。

3总结

文章分析了几种Wi-Fi分流的应用场景，并且根据技术需求提出了最适合当下使用的Wi-Fi分流方法。Wi-Fi分流的主要原因是由于移动通信需求增加，有线网的压力过大。不同的分流方式对鉴权技术有要求。本文最终选择的EAP-MSCHAPv2鉴权技术，是经过验证的，可以满足通信需求的鉴权方式。实现了将2G、3G、4G等有线通信网络转移到无线Wi-Fi中，促进了移动通信的发展。Wi-Fi分流构架一般是以2G/3G网为主，在我国，Wi-Fi分流始终具有重要价值。基于PAP和基于CHAP的鉴权方式均可以满足分流需求，具体的采用需要根据现状进行分析。

参考文献

[1]和平，胡卫.Wi-Fi分流EV-DO研究[J].移动通信，2012（3）.

[2]邓锐，张春辉.利用Wi-Fi网络进行3G业务分流的方法[J].电子世界，2012（22）.煤炭机电论文

[3]余海峰，赵欣，周峰.针对EV-DO高流量用户开展Wi-Fi分流的研究[J].信息通信，2012（6）.

作者：卢光辉 单位：广东海格怡创科技有限公司

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