WISPr1.0
王桢珍 王兵 侯志强 苑红
中国移动研究院 网络技术研究所, 北京100053
摘要 本文详细介绍了WLAN国际漫游的WISPr1.0技术规范并探讨其具体实现，包括基于WISPr1.0的WLAN国际漫游模型、网络架构和漫游实现过程所需关注的问题。通过对各种实现方法的比对，为运营商开展WLAN国际漫游合作提供了技术借鉴。
1. 概述
WLAN（Wireless Local Area Networks）利用射频技术构建局域网络，较数据蜂窝网络高速便利投资小，是当前无线通信领域最有发展前景的技术之一[1,2]。随着数据业务使用量的持续增长，2G/3G网络数据业务压力逐渐增大，海内外运营商纷纷开始构建低成本WLAN网络分流蜂窝网流量，同时扩大与行业合作伙伴以及其他运营商的签约漫游实WLAN国际漫游，提高WLAN覆盖率和服务质量，缓解蜂窝网的数据业务压力。
建立全球覆盖范围的WLAN需要WLAN运营商之间开展漫游合作。WLAN国际漫游的互通可有运营商间直联、运营商间通过第三方中转和直联中转两种方式的综合等多种实现方式，漫游用户的信息通过验证后即可享受WLAN国际漫游服务[3]。在众多的WLAN漫游方法中，WISPr（Wireless ISP roaming）1.0技术方案为WLAN漫游提供了全面实用的操作规范并被各运营商广泛使用，虽然该技术方案并未获得WIFI联盟的批准成为WLAN国际漫游的标准，但已被看做是各国运营商间实现漫游的事实标准[4]。
本文将介绍基于WISPr的WLAN国际漫游，详细阐述WISPr漫游架构及该架构中包含的接入、认证及计费等实现技术，为中国移动的WLAN国际漫游策略提供建议。
2．漫游模型
由Gemtek Systems、iPass和Nomadix三家公司于2003年共同提出的WISPr1.0针对跨运营商场景下的WLAN漫游定义了漫游模型，描述了归属网络和拜访网络的网络架构关系和认证计费等规范操作方法。图1展示了WISPr1.0所定义的WLAN国际漫游模型。
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图1 WLAN国际漫游模型
l 归属网络——漫游用户的归属网络，针对用户提供后台的认证和计费等操作。必须包括的网元为Radius服务器。
l 拜访网络——漫游用户接入热点所在网络，针对用户提供WLAN的热点接入、路由及计费等操作。必须包括的网元为Radius服务器、PAC网关和接入点AP。
l 漫游提供商——在该漫游模型中为可选部分。当归属网络和拜访网络之间网络直联时，不需要漫游提供商部分。当归属网络和拜访网络之间网络通过漫游提供商实现联接时，需要漫游服务商至少提供Radius服务器。
3．基于WISPr1.0的WLAN国际漫游
从漫游用户的体验角度出发，WLAN国际漫游可看作是在满足WLAN国际漫游的环境中，漫游用户从通过用户信息的验证接入网络到用户完成数据业务的访问后下线的全过程。为此，本节将介绍基于WISPr1.0的WLAN国际漫游实现中需关注的问题，包括漫游实现中用户的上下线和认证计费等控制信息的处理。
3.1 漫游用户的接入
WISPr1.0为漫游用户的WLAN接入定义了两种方式：浏览器接入方式（UAM,
Universal Access Method）和客户端(CLIENT)接入方式。这两种接入方式各有优势和劣势：浏览器接入方式可扩大WLAN用户的受益群体范围，只要可使用浏览器的wifi终端用户均可享受WLAN漫游服务，但浏览器接入方式需要用户填写接入认证信息，操作比较繁琐。客户端接入简化了用户操作，为WLAN 漫游用户提供更好的使用体验，但客户端接入方式则对终端及网络有较高的要求。
用户使用浏览器方式实现WLAN漫游接入时的操作如下：用户打开浏览器，在Portal页面的运营商菜单中选择自己的归属运营商，点击链接之后即跳转到漫游中间商提供的与用户归属地类似的认证页面，此时用户在认证页面中输入用户名密码就可点击登录上线。其跳转过程中的用户接入体验可如图2所示。
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图2 UAM方式的用户接入体验
客户端接入方式则需用户安装客户端之后才可实现WLAN国际漫游接入。此种接入方式中，客户端模拟用户与网络侧开展用户信息的交互验证等操作，因此客户端接入方式的用户体验较浏览器接入方式提供的用户体验更为简洁舒适。但客户端接入方式提供的自动接入需要终端与网络侧更多的功能配合，即在已有Web接入方式的基础上定义客户端与AC/Portal间基于HTTP的认证信息交换流程和XML编码方式，从而实现漫游场景下的自动认证。此时要求漫游拜访地的AC/Portal必须支持上述基于HTTP的认证信息交换流程和XML编码方式，同时漫游中转商Portal也需支持WISPr1.0流程规范和编码方式。表1给出了客户端接入方式的常用信息代码。
表1 客户端接入方式常用信息代码
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信息码 |
信息意义 |
|
100 |
初始重定向信息 |
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110 |
代理通知 |
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120 |
认证通知 |
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130 |
下线通知 |
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140 |
认证轮回的回应 |
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150 |
取消登录的回应 |
3.2 漫游用户的下线
对应于用户的接入方式，WISPr1.0也为漫游用户的WLAN下线定义了两种方
式：浏览器下线方式和客户端下线方式。同时，针对使用浏览器下线方式的用户，WISPr1.0还要求WLAN漫游拜访地的热点具备显式和隐式两种下线能力。从用户体验角度出发，拜访地WLAN热点必须提供给用户一个显式的下线方式，例如在浏览器上设立下线按钮，供用户点击去触发下线流程，给用户提供一个较为安心的下线体验。隐式下线机制可与显式下线机制并存并可对用户透明，该机制须配合用户的流量监控一起工作，当用户在一段时间后没有任何流量时，拜访地WLAN网络就发起踢用户下线的动作，使得用户已经隐式地下线。此种隐式下线机制避免了用户在无意识的情况下产生费用和网络资源不必要的长时间占用。
3.3 漫游中的认证计费实现
WISPr1.0使用 Radius协议提供WLAN国际漫游架构中的会话控制和认证计费等服务，定义了漫游架构下用到的最小Radius参数集合，并要求漫游拜访地、归属地和漫游中转商的认证计费系统都需支持实时、准确地处理和传输这些参数。表2列举了该最小参数集合。
表2 最小Radius参数集合
|
参数 |
描述 |
|
User-Name |
用户输入的NAI全称 |
|
User-Password |
用户密码 |
|
Nas-IP-Address |
接入网关的IP地址 |
|
Service-Type |
登陆时候必须设置 |
|
Framed-IP- Address |
用户IP地址 |
|
Reply-Message |
回复信息 |
|
State |
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|
Class |
|
|
Session-Timeout |
时间到达后强制退出 |
|
Idle-Timeout |
隐含的非活跃时间 |
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Called-Station-ID |
此参数应当包括用于确认接入网关的MAC地址信息等 |
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NAS-ID |
|
|
Acct-Status-Type |
1代表开始，2代表终止，3代表过渡期间的更新 |
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Acct-Delay-Time |
可能的计费延误时间 |
|
Acct-Input-Octets |
|
|
Acct-Output- Octets |
|
|
Acct-Session- ID |
|
|
Acct-Session-Time |
剔除空余后的呼叫持续时间 |
|
Acct-Input-Packets |
|
|
Acct-Output-Packets |
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|
Acct-Terminate-Cause |
1代表显式退出，4代表空白时间，5代表会话超时，6代表Admin重置，9代表NAS错误，10代表NAS请求，11代表NAS重登陆 |
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NAS-Port-Type |
15代表以太网，19代表802.11网 |
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Acct-Interim-Interval |
发送计费更新信息的时间间隔 |
图3描述了WLAN国际漫游的认证计费实现流程。其中拜访地AAA实现为用户推送登陆界面和转发认证计费信息的功能，漫游中转商AAA实现为用户推送与其归属地相似的登陆界面、转发用户认证计费信息的功能，归属地AAA实现验证用户信息、记录用户计费信息的功能。
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4．总结
WLAN国际漫游已成为国内外运营商的建设趋势，各国运营商也必将顺应国际形势发展WLAN国际漫游从而更好地分流压力日益增大的蜂窝网数据业务。结合各自网络现状的及实际情况及发展需求，适当地使用基于WISPr1.0的WLAN国际漫游架构，运营商的WLAN漫游合作势必获得更好的发展。
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