WLAN无感知认证分析方法研究详解.docx
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WLAN无感知认证分析方法研究详解
成果上报申请书
成果名称
WLAN无感知认证分析方法研究
成果申报单位
中国移动通信集团湖北有限公司
成果承担部门
/分公司
中国移动通信集团湖北有限公司网管中心
项目负责人姓名
项目负责人联系电话
和Email
成果专业类别*
数据业务
所属专业部门*
网络线条
成果研究类别*
其它
省内评审结果*
优秀
关键词索引（3～5个）
无感知认证、radius、日志分析
应用投资
10万元
产品版权归属单位
中国移动通信集团湖北有限公司
对企业现有标准规范的符合度：
1、中国移动无线局域网（WLAN）用户接入流程技术规范——SIMPEAP分册V1.0.0
成果来源：
研发项目年度
项目名称
项目类型
2014
WLAN无感知认证日志分析系统
省内自行开展项目
专利情况：
暂无
成果简介：
背景：
2010年以来，中国移动制定的WLAN的发展策略为“加快覆盖、优化产品、提升体验、重点突破”，目前WLAN网络已经开全国范围内铺开，已成为初具规模的商用通信网。
WLAN网络是在我国移动互联网爆炸式发展时代背景下的产物，移动互联网的快速发展，传统的电信网络已经不能满足用户的需求，GSM能提供的带宽能力有限，TD-SCDMA网络的覆盖和带宽都存在很大的不足，WLAN无论在覆盖还是速度上都有很大的优势，WLAN网络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。
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。
为了解决用户认证失败的问题，需要从海量认证日志中对用户上网行为进行分析研究，提取有效数据，对各类问题进行优化整治，提升用户感知。
解决的问题：
1、大数据分析及处理：
为了能从海量日志的大数据中获取有效信息，需要对radius原始日志进行入库分析，但传统入库方法耗时长，数据分析的时效性差，为了应对此问题，采用了oracleSQLLDR高速处理技术，在获取集团日志后24小时内可完成日志入库，极大的加快了日志分析效率。
2、分析方法论研究：
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小时内完成分析报表的输出，有效支撑日志分析工作。
3、TOP问题专项分析：
对各类错误码问题原因进行归类分析，有针对性的解决errorcode，解决用户使用中的各类问题。
4、市场营销支撑工作
通过海量日志的大数据分析，提取WLAN潜在用户，支撑市场部门进行WLAN业务的推广及营销。
取得的效益：
1、湖北WLAN无感知认证认证成功率由61.67%提升至90.58%，WLAN无感知认证活跃用户数提升了63.52%，流量较上半年提升313.20%，2014年12月WLAN收入较4月份增加108.3万元。
WLAN无感知认证网络质量有效提升，用户规模不断扩大。
省内试运行效果：
通过radius认证日志对WLAN无感知认证质量的分析，形成日粒度各项报表输出，每天能及时解决当前网络的各项问题，可以给予网优及分公司有效地优化建议，提升了湖北WLAN无感知认证业务的质量，扩大了网络规模，具有推广价值，并建议推广至全国。
文章主体（3000字以上，可附在表格后）：
根据成果研究类别，主体内容的要求有差异，具体要求见表格后的“填写说明8”。
详细描述见附录。
“成果上报申请书”的填写说明：
1、“成果专业类别”指：
核心网、无线、传输、IP、网管、业务支撑、管理信息系统、市场研究、数据业务、数据网络、通信电源、空调、其他。
2、“成果研究类别”指：
超前研究、新产品开发、相关网络解决方案、现有业务优化、其他。
3、“所属专业部门”指：
完成该成果的单位在省公司或地市分公司所属的专业部门线条。
可填写：
规划计划线条、网络线条、业务支撑线条、管理信息系统线条、数据线条、市场线条、集团客户线条、其他。
4、“省内评审结果”指：
优秀、通过。
5、“对企业现有标准规范的符合度”指：
列举该成果使用并符合的中国移动统一发布的企业标准的名称和编号，详细描述该成果在现有的企业标准基础上所需新增的功能要求（如业务流程的改变、设备新增的功能要求等）。
6、成果来源指：
如果该成果来源于集团研发项目，请填写研发项目的年度、项目名称和类型（类型包括：
集团重大研发项目、集团重点研发项目、省公司自立项目）。
7、专利情况指：
1）类型：
发明、实用新型、外观
2）名称：
该成果申请专利的名称
3）申请号：
由知识产权审查机构授予的该成果专利申请号
4）状态：
申请中、已授权
8、“文章主体”：
根据不同科技成果分类实施不同的主体要求，具体如下：
1）超前研究类成果主体包括：
✓背景情况
✓技术特点分析
✓标准化情况
✓其他运营商应用情况（可选）
✓技术发展趋势
✓引入策略分析
2）相关网络解决方案类成果主体包括：
✓背景情况
✓技术方案：
概述、网络解决方案（如果涉及到网络方面的改造，信令改造，路由改造等，应有详细的描述）、设备及系统改造/建设要求、码号资源需求
✓效果（解决了哪些问题）
✓本省应用推广情况
3）新产品开发类成果主体包括：
✓业务及功能简介：
业务概述、业务主要功能介绍
✓技术实现方案：
包括业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端）功能和要求、业务实现流程、码号要求等
✓业务申请和开通：
包括用户范围及业务使用范围、业务申请与注销等
✓业务商务模式及资费：
包括商务模式、业务资费模式、业务收费方式等
✓市场前景分析
4）现有业务优化类成果主体包括：
✓业务及功能简介：
业务概述、业务主要功能介绍
✓现有业务存在的问题：
现有缺陷分析、解决问题的思路
✓原有业务方案/流程：
业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端）功能和要求、业务实现流程
✓优化后的方案/流程：
业务实现组网结构图、相关系统（平台、终端）功能和要求、业务实现流程
✓优化后达到的效果，产生的经济效益
5）其他类成果主体，参考1）－4）的成果主体要求，阐述清楚项目背景、实现方案、解决的问题、取得的社会和经济效益等。
WLAN无感知认证分析方法研究
一、背景及概述：
2010年以来，中国移动制定的WLAN的发展策略为“加快覆盖、优化产品、提升体验、重点突破”，目前WLAN网络已经开全国范围内铺开，已成为初具规模的商用通信网。
WLAN网络是在我国移动互联网爆炸式发展时代背景下的产物，移动互联网的快速发展，传统的电信网络已经不能满足用户的需求，GSM能提供的带宽能力有限，TD-SCDMA网络的覆盖和带宽都存在很大的不足，WLAN无论在覆盖还是速度上都有很大的优势，并且从成本核算上来看，如果WLAN网络产生1MB的流量的成本为1，则TD-SCDMA网络的成本为4，而GSM网络的成本为13。
WLAN网络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。
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，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，是当前WLAN网络分析中的一大难点。
二、技术方案：
1、入库技术方案：
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。
2、分析方法论研究：
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小时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。
3、WLAN潜在用户分析：
为支撑省内市场部门进行WLAN业务的推广及营销，通过分析数据提取WLAN潜在用户清单供市场部门进行针对性营销。
三、解决的问题
1、海量日志快速入库
SQLLDR可以在极短的时间内加载数量庞大的数据。
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小时完成，该技术仅需3分钟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、分析方法论研究
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。
（1）用户名为空（User-NameisNullString）
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91.32%。
终端mac地址（前三位）
归属终端厂家
失败占比
D4:
97:
0B
小米
91.32%
68:
DF:
DD
小米
F8:
A4:
5F
小米
8C:
BE:
BE
小米
AC:
F7:
F3
小米
00:
66:
4B
华为
1.67%
50:
9F:
27
华为
18:
DC:
56
酷派
0.54%
其他mac地址
其他
6.48%
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WIFI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）客户端返回错误（clientreporterror0）
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，发现NOKIA手机失败占比达61.22%。
终端厂家
失败占比
Nokia
61.22%
Huawei
12.34%
Samsung
11.95%
其他厂家
14.50%
合计
464722
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抓包及radius日志综合分析，发现诺基亚windowsphone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。
（3）用户体验类问题-密码错误分析（invalidNT-Response）
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：
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网络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型。
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。
（4）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：
可以依据无感知分析系统，按各类错误码提取相关用户账号信息，有针对性地解决用户问题，并且将此类WLAN潜在用户清单提供市场部门进行针对性营销。
四、项目效益
湖北WLAN无感知认证认证成功率由61.67%提升至90.58%，WLAN无感知认证活跃用户数提升了63.52%，流量较上半年提升313.20%，2014年12月WLAN收入较4月份增加108.3万元。
WLAN无感知认证网络质量有效提升，用户规模不断扩大。
通过建立WLAN无感知认证分析方法论，搭建无感知认证日志分析平台，可以快速处理海量日志，进行大数据分析，将用户在使用WLAN无感知业务的行为过程中的失败情况进行数据化及归类化分析，利用认证日志错误码定位错误原因，量化热点区域网络指标，模拟用户使用习惯，解决系统问题，优化认证流程，主动提升网络质量，从而也提升用户感知，为企业品牌建立良好口碑。
2014年集团公司要求湖北公司作为牵头省份对WLAN无感知认证进行分析研究，湖北公司根据要求自主进行的日志分析手段创新。
为了实现海量日志的大数据分析，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oracleSQLLDR高速处理技术，在获取集团日志后24小时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，2014年底集团公司在OA文中点名表扬，已具备全网推广条件。
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