專利名稱：單一設(shè)備同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線局域網(wǎng)的接入方法，尤其涉及一種單一設(shè)備同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)是90年代計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它提供了使用無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信，并為通信的移動化、個人化和多媒體應(yīng)用提供了潛在的手段?！盁o線互聯(lián)”的概念最早由IT類企業(yè)提出，主要指網(wǎng)絡(luò)通信的無線聯(lián)接。隨著3C(家電、通訊、計算機)融合趨勢的發(fā)展，家庭電器設(shè)備之間互聯(lián)互通成為各大企業(yè)爭相關(guān)注的焦點，被稱為家電業(yè)未來的發(fā)展方向之一。無線局域網(wǎng)具有的高速率、高靈活性和可靠性的特點，使其成為“無線互聯(lián)”的當(dāng)然選擇。無線局域網(wǎng)技術(shù)最初主要是為計算機通信設(shè)計的，當(dāng)其擴展到家庭領(lǐng)域時，也帶來了一些新的挑戰(zhàn)。其中，靈活性和安全性是兩個主要的方面。
在傳統(tǒng)的以IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)802.11協(xié)議為主的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)被分成一個個的子網(wǎng)絡(luò)，子網(wǎng)絡(luò)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)是否有AP(接入點)設(shè)備，可以分為BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)和IBSS(獨立基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)。IEEE 802.11協(xié)議規(guī)定，每一個無線局域網(wǎng)設(shè)備(STA(站點)或AP(接入點))只能同時支持一個網(wǎng)絡(luò)，只能和同一網(wǎng)絡(luò)中的STA(站點)或AP(接入點)直接通信，不同網(wǎng)絡(luò)的成員站之間不能直接通信。
而在實際應(yīng)用中，常常希望一個無線局域網(wǎng)設(shè)備能夠同時支持多個網(wǎng)絡(luò)，即可以和不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進行通信。如在家庭使用時，希望AP(接入點)能夠同時維護兩個BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)一個是來賓使用，安全級別較低；一個是家庭內(nèi)部成員使用，安全級別較高，如圖1所示?；蛘呤沁@樣的場景，一臺筆記本(STA設(shè)備)和家庭網(wǎng)關(guān)(AP設(shè)備)組成BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)，筆記本在通過網(wǎng)關(guān)上網(wǎng)的同時，希望和另一臺筆記本(STA設(shè)備)組成一個臨時的IBSS(獨立基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)，進行少量的文件交互，如圖2所示。又如一臺筆記本(STA設(shè)備，STA1)分別和另兩個筆記本(STA設(shè)備，STA2和STA3)組成兩個IBSS(獨立基本服務(wù)集，IBSS1和IBSS2)網(wǎng)絡(luò)，兩個網(wǎng)絡(luò)的安全級別不一樣，以及筆記本(STA設(shè)備，STA1)在兩個網(wǎng)絡(luò)(IBSS1和IBSS2)中共享資源，如圖3所示。
在傳統(tǒng)的IEEE 802.11協(xié)議定義的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，是無法實現(xiàn)一個設(shè)備同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的。它實現(xiàn)上述各種需求的基本做法是將所有設(shè)備都加入到同一網(wǎng)絡(luò)中，如圖1中，STA3加入BSS1中；圖2中STA2加入BSS中，圖3中STA3加入IBSS1中。然后，通過對用戶進行分類的方式來區(qū)分用戶，阻止用戶訪問受限資源。但這種做法會導(dǎo)致下列問題的出現(xiàn)1.增加了加入的復(fù)雜性。在圖1的例子中，BSS1網(wǎng)絡(luò)的安全級別比較高，STA3想加入到BSS1中，必須也提高自己的安全級別，但采用高級別的安全方式通常需要硬件的支持，如果STA3的硬件不支持高級別的安全方式，就會導(dǎo)致STA3無法加入到BSS1中。
2.降低了網(wǎng)絡(luò)的安全性。如1所說，如果STA3的硬件不支持高級別的安全方式，就會導(dǎo)致STA3無法加入到BSS1中，這時如果仍然希望能將STA3加入到BSS1中，就必須降低BSS1的安全級別，使STA3能夠加入，而這無疑降低了網(wǎng)絡(luò)的安全性，造成很大的安全隱患。
3.需要操作系統(tǒng)的支持。對用戶進行分類的方式以及阻止用戶訪問受限資源都需要操作系統(tǒng)的支持，然而，不是所有的無線設(shè)備都帶有操作系統(tǒng)的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種單一無線局域網(wǎng)設(shè)備能夠同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，該方法增強了無線局域網(wǎng)的靈活性和安全性。
本發(fā)明具體是這樣實現(xiàn)的一種單一站點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，包括如下步驟關(guān)聯(lián)該站點自組一個新的獨立基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)或加入原有的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)通信該站點與網(wǎng)絡(luò)建立關(guān)聯(lián)后，和網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，包括發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)維護在獨立基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中，在每個信標周期開始的時候，該站點需要競爭發(fā)送信標幀，競爭該網(wǎng)絡(luò)的維護權(quán)，如競爭成功，則在該信標周期，該站點需要負責(zé)對新加入站點進行鏈路認證以及對欲離開網(wǎng)絡(luò)的站點解除鏈路鏈接；在基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中，在每個信標周期開始的時候，該站點需要接收該網(wǎng)絡(luò)中接入點發(fā)送的信標幀，對該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息進行更新；解除關(guān)聯(lián)當(dāng)站點準備從網(wǎng)絡(luò)中退出時，需要向基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中的接入點或獨立基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中的其他站點發(fā)送解除關(guān)聯(lián)請求，通知網(wǎng)絡(luò)解除鏈路鏈接；在該站點關(guān)聯(lián)上第1個網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)邏輯鏈路層的請求，還要進行第2次、第3次直至第n次關(guān)聯(lián)，這些關(guān)聯(lián)只需在第1個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前信道進行，其它操作與第1次關(guān)聯(lián)相同；同時，在數(shù)據(jù)通信的發(fā)送數(shù)據(jù)進程中，邏輯鏈路層向媒體訪問層發(fā)送數(shù)據(jù)請求的原語中需要增加表示在哪個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)地址的字段，加密過程需要根據(jù)所述增加的網(wǎng)絡(luò)地址選擇合適的密鑰進行數(shù)據(jù)加密；同時，在數(shù)據(jù)通信的接收數(shù)據(jù)進程中，數(shù)據(jù)過濾過程需要判斷接收到的數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址與該站點所有已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址是否一致，從而判別該數(shù)據(jù)包是否需要接收，以及是哪個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)解密過程需要根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址選擇解密方式，根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址、發(fā)送地址和接收地址選擇解密密鑰；向邏輯鏈路層通知數(shù)據(jù)接收的消息原語中需要增加表示數(shù)據(jù)是從哪個網(wǎng)絡(luò)接收到的網(wǎng)絡(luò)地址的字段。
按上述方案，站點或接入點需要同時對已關(guān)聯(lián)的多個無線局域網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)維護。
按上述方案，站點可以根據(jù)邏輯鏈路層的要求和某個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)，或者和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)；當(dāng)站點準備和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)時，需要執(zhí)行多次解除關(guān)聯(lián)的操作。
一種單一接入點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，包括如下步驟關(guān)聯(lián)該接入點自組一個新的基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)通信該接入點與網(wǎng)絡(luò)建立關(guān)聯(lián)后，和網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，包括發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)維護該接入點需要負責(zé)對新加入站點進行鏈路認證以及對欲離開網(wǎng)絡(luò)的站點解除鏈路鏈接，以及在每個信標周期開始的時候，向該網(wǎng)絡(luò)中的站點廣播發(fā)送信標幀，對該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息進行更新；解除關(guān)聯(lián)當(dāng)接入點準備從網(wǎng)絡(luò)中退出時，需要向網(wǎng)絡(luò)中的所有站點發(fā)送解除關(guān)聯(lián)請求，通知站點解除鏈路鏈接；在該接入點關(guān)聯(lián)上第1個網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)邏輯鏈路層的請求，還要進行第2次、第3次直至第n次關(guān)聯(lián)，這些關(guān)聯(lián)只需在第1個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前信道進行，其它操作與第1次關(guān)聯(lián)相同；同時，在數(shù)據(jù)通信的發(fā)送數(shù)據(jù)進程中，邏輯鏈路層向媒體訪問層發(fā)送數(shù)據(jù)請求的原語中需要增加表示在哪個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)地址的字段，加密過程需要根據(jù)所述增加的網(wǎng)絡(luò)地址選擇合適的密鑰進行數(shù)據(jù)加密；同時，在數(shù)據(jù)通信的接收數(shù)據(jù)進程中，數(shù)據(jù)過濾過程需要判斷接收到的數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址與該接入點所有已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址是否一致，從而判別該數(shù)據(jù)包是否需要接收，以及是哪個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)解密過程需要根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址選擇解密方式，根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址、發(fā)送地址和接收地址選擇解密密鑰；向邏輯鏈路層通知數(shù)據(jù)接收的消息原語中需要增加表示數(shù)據(jù)是從哪個網(wǎng)絡(luò)接收到的網(wǎng)絡(luò)地址的字段。
按上述方案，接入點需要同時對已關(guān)聯(lián)的多個無線局域網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)維護。
按上述方案，接入點可以根據(jù)邏輯鏈路層的要求和某個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)，或者和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)；當(dāng)接入點準備和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)時，需要執(zhí)行多次解除關(guān)聯(lián)的操作。
由于采用了上述處理步驟，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點本發(fā)明針對傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)協(xié)議在應(yīng)用中存在這種不足(一個站點(STA)或接入點(AP)只能同時支持一個網(wǎng)絡(luò))，對IEEE 802.11無線局域網(wǎng)協(xié)議MAC(媒體訪問層)部分進行增補，通過修改設(shè)備(STA或AP)的接入和建立無線局域網(wǎng)的關(guān)聯(lián)(Associate)流程，增加設(shè)備關(guān)聯(lián)的次數(shù)，使得單一設(shè)備(STA或AP)能夠通過同時支持多個無線局域網(wǎng)絡(luò)，從而增強了無線局域網(wǎng)的靈活性和安全性，擴大了其適用場合。同時相應(yīng)修改了MAC(媒體訪問層)協(xié)議的其他部分(數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)據(jù)接收，數(shù)據(jù)包過濾以及數(shù)據(jù)包的解密)，解決了設(shè)備同時支持多個網(wǎng)絡(luò)帶來的新問題。


圖1是一個AP設(shè)備同時支持兩個BSS網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖2是一個STA設(shè)備同時支持一個BSS網(wǎng)絡(luò)和一個IBSS網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖3是一個STA設(shè)備同時支持兩個IBSS網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖4是IEEE 802.11協(xié)議中STA的基本流程圖；圖5是本發(fā)明一個具體實施例中STA的基本流程圖；圖6是IEEE 802.11協(xié)議中關(guān)聯(lián)的基本流程圖；圖7是IEEE 802.11協(xié)議中發(fā)送數(shù)據(jù)的基本流程圖；圖8是IEEE 802.11協(xié)議中接收數(shù)據(jù)的基本流程圖；圖9是本發(fā)明一個具體實施例中第二次關(guān)聯(lián)的基本流程圖；
圖10是IEEE 802.11協(xié)議中數(shù)據(jù)包過濾的基本流程圖；圖11是本發(fā)明一個具體實施例中數(shù)據(jù)包過濾的基本流程圖；圖12是IEEE 802.11協(xié)議中數(shù)據(jù)包解密的基本流程圖；圖13是本發(fā)明一個具體實施例中數(shù)據(jù)包解密的基本流程圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施過程作進一步的說明本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思是在IEEE 802.11協(xié)議基礎(chǔ)上，對設(shè)備接入方法進行修改，使其能夠?qū)崿F(xiàn)單一設(shè)備，包括AP(接入點)或STA(站點)，同時支持多個無線局域網(wǎng)，設(shè)備同時支持的各個無線局域網(wǎng)是彼此獨立的，設(shè)備在各個無線局域網(wǎng)中的操作也是互不相關(guān)的。同時，本發(fā)明對IEEE 802.11協(xié)議的其他相關(guān)部分進行了相應(yīng)修改。
無線局域網(wǎng)設(shè)備按其功能的不同，可以分為STA(站點)和AP(接入點)。STA(站點)是指包含符合無線局域網(wǎng)協(xié)議(IEEE 802.11協(xié)議)的MAC(媒體訪問層)接口和PHY(物理層)接口的任何設(shè)備。AP(接入點)是指具備STA(站點)功能，并能通過無線媒體為關(guān)聯(lián)的STA(站點)提供訪問分布式服務(wù)(DS，由多個BSS組成的網(wǎng)絡(luò))能力的實體。
在IEEE 802.11協(xié)議中，一個STA(站點)支持一個網(wǎng)絡(luò)的基本操作流程如圖4所示，(1)關(guān)聯(lián)，STA只有和AP(在BSS網(wǎng)絡(luò)中)或其他STA(在IBSS網(wǎng)絡(luò)中)關(guān)聯(lián)后，即加入網(wǎng)絡(luò)后，才能和網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備直接通信，其基本流程如圖6所示；1)設(shè)置初始信道；2)在該信道，掃描無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；3)記錄掃描結(jié)果；4)判斷是否為最后一個信道，如果不是，將信道設(shè)為當(dāng)前信道的下一個信道，從第2步開始重新掃描信道；5)如果是最后一個信道，則將所有信道的掃描結(jié)果通知上層(LLC，邏輯鏈路層)實體；6)上層(LLC，邏輯鏈路層)實體根據(jù)信道的掃描結(jié)果，選擇要加入的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或自組一個IBSS網(wǎng)絡(luò)；7)如果自組一個新的IBSS網(wǎng)絡(luò)，則認為關(guān)聯(lián)成功，返回關(guān)聯(lián)成功的消息；8)如果不是自組一個新的IBSS網(wǎng)絡(luò)，則向要加入的網(wǎng)絡(luò)中的AP(BSS網(wǎng)絡(luò))或STA(IBSS網(wǎng)絡(luò))發(fā)送鏈路驗證請求，啟動鏈路驗證進程；9)如果鏈路驗證失敗，則認為關(guān)聯(lián)失敗，返回關(guān)聯(lián)失敗的消息；10)如果鏈路驗證成功，則向要加入的網(wǎng)絡(luò)中的AP(BSS網(wǎng)絡(luò))或STA(IBSS網(wǎng)絡(luò))發(fā)送關(guān)聯(lián)請求，啟動鏈路關(guān)聯(lián)進程；11)如果鏈路關(guān)聯(lián)失敗，則認為關(guān)聯(lián)失敗，返回關(guān)聯(lián)失敗的消息；12)如果鏈路關(guān)聯(lián)成功，則認為關(guān)聯(lián)成功，返回關(guān)聯(lián)成功的消息。
(2)數(shù)據(jù)通信，STA加入到網(wǎng)絡(luò)中后，就可以和網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，其發(fā)送和接收的基本流程分別如圖7和圖8所示；發(fā)送基本流程1)接收到LLC層實體的發(fā)送數(shù)據(jù)請求；2)填充MAC層幀頭；3)判斷是否需要拆分數(shù)據(jù)包；4)如果需要拆分數(shù)據(jù)包，則進行拆包操作；5)判斷是否需要對數(shù)據(jù)包加密；6)如果需要對數(shù)據(jù)包加密，則進行加密操作；7)進行回退(BackOff)操作；8)回退完成后，發(fā)送數(shù)據(jù)；9)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，判斷是否需要等待響應(yīng)幀；10)如果不需要等待響應(yīng)，則認為發(fā)送成功，向LLC層實體返回發(fā)送成功的消息；11)如果需要等待響應(yīng)，判斷響應(yīng)幀是否在規(guī)定時間內(nèi)被正確接收；12)如果響應(yīng)幀在規(guī)定時間內(nèi)被正確接收到，判斷是否有其它分包需要發(fā)送；13)如果有其他分包需要發(fā)送，則繼續(xù)發(fā)送其他分包；
14)如果沒有其他分包需要發(fā)送，則認為發(fā)送成功，向LLC層實體返回發(fā)送成功的消息；15)如果響應(yīng)幀沒有在規(guī)定時間內(nèi)接收到，或校驗錯誤，判斷重發(fā)次數(shù)是否超過重發(fā)門限；16)如果重發(fā)次數(shù)沒有超過重發(fā)界限，重發(fā)次數(shù)加1，返回7)開始執(zhí)行；17)如果重發(fā)次數(shù)超過重發(fā)界限，則認為發(fā)送失敗，向LLC層實體返回發(fā)送失敗的消息。
接收基本流程1)接收到空中數(shù)據(jù)；2)對數(shù)據(jù)包進行校驗；3)如果校驗失敗，則丟棄該數(shù)據(jù)包；4)對數(shù)據(jù)包進行過濾；5)如果不需要接收，則丟棄該數(shù)據(jù)包；6)判斷是否需要對該數(shù)據(jù)包發(fā)送響應(yīng)幀；7)如果需要發(fā)送響應(yīng)幀，則在規(guī)定的時間內(nèi)發(fā)送響應(yīng)幀；8)判斷是否需要對該數(shù)據(jù)包進行解密；9)如果需要解密，則對該數(shù)據(jù)包進行解密操作；10)向LLC層實體通知接收到數(shù)據(jù)包。
(3)網(wǎng)絡(luò)維護，在無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，時間軸被分成一個一個的Beacon(信標)周期，每個Beacon(信標)周期都有一個STA(站點)或AP(接入點)負責(zé)本網(wǎng)絡(luò)的維護工作，包括對新加入站點進行鏈路認證，對欲離開網(wǎng)絡(luò)的站點解除鏈路鏈接，以及在Beacon(信標)周期開始的時候，廣播發(fā)送Beacon(信標)幀，進行網(wǎng)絡(luò)信息的廣播。在IBSS(獨立基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)中，在每個Beacon(信標)周期開始的時候，網(wǎng)絡(luò)中的所有的STA(站點)都要開始競爭發(fā)送Beason幀，由第一個發(fā)送成功的STA(站點)負責(zé)下一個Beacon周期內(nèi)IBSS網(wǎng)絡(luò)的維護；在BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)中，由AP(接入點)負責(zé)網(wǎng)絡(luò)的維護，在每個Beacon(信標)周期開始的時候，網(wǎng)絡(luò)中的所有STA(站點)都準備接收AP(接入點)發(fā)送的Beacon(信標)幀，并根據(jù)接收到的Beacon(信標)幀中的信息，更新該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息。
(4)解除關(guān)聯(lián)，當(dāng)STA準備從網(wǎng)絡(luò)中退出時，需要向AP(在BSS網(wǎng)絡(luò)中)或其他STA(在IBSS網(wǎng)絡(luò)中)發(fā)送Disassociation(解除關(guān)聯(lián))幀，通知網(wǎng)絡(luò)解除鏈路鏈接(如圖4)。
本發(fā)明中，一個STA(站點)能夠?qū)崿F(xiàn)同時支持多個網(wǎng)絡(luò)。下面以一個STA同時支持兩個網(wǎng)絡(luò)為一個具體的實施例對本發(fā)明進行詳細說明。由于兩個網(wǎng)絡(luò)和多個網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)上是一致的，因此在兩個網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員自然地能夠?qū)崿F(xiàn)一個STA同時支持三個以上網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方案。一個STA同時支持兩個網(wǎng)絡(luò)的基本操作流程如圖5所示，該流程包括如下幾個操作(1)第1次關(guān)聯(lián)，和IEEE 802.11的關(guān)聯(lián)進程是一致的；(2)第2次關(guān)聯(lián)，STA在關(guān)聯(lián)上第1個網(wǎng)絡(luò)后，就可以根據(jù)LLC(邏輯鏈路層)的請求，開始第2次關(guān)聯(lián)(加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)或自建新網(wǎng)(IBSS網(wǎng)絡(luò)))，其基本流程如圖9所示，由于STA只能在當(dāng)前信道接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，因此第2個網(wǎng)絡(luò)只能和第1個網(wǎng)絡(luò)處于同一個信道，其基本步驟如下1)在當(dāng)前信道掃描無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；2)記錄掃描結(jié)果；3)將當(dāng)前信道的網(wǎng)絡(luò)信息，通知上層(LLC，邏輯鏈路層)實體；4)上層(LLC，邏輯鏈路層)實體根據(jù)信道的掃描結(jié)果，選擇要加入的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)或自組一個IBSS網(wǎng)絡(luò)；5)如果自組一個新的IBSS網(wǎng)絡(luò)，則認為關(guān)聯(lián)成功，返回關(guān)聯(lián)成功的消息；6)如果不是自組一個新的IBSS網(wǎng)絡(luò)，則向要加入的網(wǎng)絡(luò)中的AP(BSS網(wǎng)絡(luò))或STA(IBSS網(wǎng)絡(luò))發(fā)送鏈路驗證請求，啟動鏈路驗證進程；7)如果鏈路驗證失敗，則認為關(guān)聯(lián)失敗，返回關(guān)聯(lián)失敗的消息；8)如果鏈路驗證成功，則向要加入的網(wǎng)絡(luò)中的AP(BSS網(wǎng)絡(luò))或STA(IBSS網(wǎng)絡(luò))發(fā)送關(guān)聯(lián)請求，啟動鏈路關(guān)聯(lián)進程；9)如果鏈路關(guān)聯(lián)失敗，則認為關(guān)聯(lián)失敗，返回關(guān)聯(lián)失敗的消息；10)如果鏈路關(guān)聯(lián)成功，則認為關(guān)聯(lián)成功，返回關(guān)聯(lián)成功的消息。
對LLC(邏輯鏈路層)層實體來說，兩個無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)之間是彼此獨立的，即網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2的操作是互不相干的。
(3)數(shù)據(jù)通信，在支持多個網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信的基本流程與IEEE 802.11協(xié)議標準是一致的，但有5個環(huán)節(jié)需要修改；1.在發(fā)送數(shù)據(jù)進程中，LLC向MAC下發(fā)送數(shù)據(jù)請求的格式需要修改，如下所示IEEE 802.11協(xié)議標準規(guī)定的LLC發(fā)送數(shù)據(jù)請求(MA-UNITDATA.request)原語如下所示MA-UNITDATA.request(source address，(源地址)destination address，(目的地址)routing information，(路由信息)data，(數(shù)據(jù))priority，(優(yōu)先級)service class(服務(wù)類別))當(dāng)STA同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的時候，上層實體還必須指定在哪個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，修改后的LLC發(fā)送數(shù)據(jù)請求(MA-UNITDATA.request)原語如下所示MA-UNITDATA.request(source address，(源地址)destination address，(目的地址)routing information，(路由信息)data，(數(shù)據(jù))priority，(優(yōu)先級)
service class，(服務(wù)類別)net address(網(wǎng)絡(luò)地址))2.在發(fā)送數(shù)據(jù)進程中，加密過程需要作修改；IEEE 802.11協(xié)議標準中，數(shù)據(jù)是用發(fā)送站的密鑰進行加密的。而在本方案中，由于STA可以同時支持多個網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送站的密鑰有可能有很多個(每個網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)一個密鑰)，因此在加密前，必須根據(jù)LLC發(fā)送數(shù)據(jù)請求中的網(wǎng)絡(luò)地址選擇合適的密鑰進行數(shù)據(jù)加密。
3.在接收數(shù)據(jù)進程中，數(shù)據(jù)過濾過程需要修改；IEEE 802.11協(xié)議，數(shù)據(jù)過濾的流程如圖10所示1)數(shù)據(jù)包校驗通過；2)判斷是否為廣播或組播幀；3)如果是廣播或組播幀，判斷數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址是否與本站的網(wǎng)絡(luò)地址一致；4)如果一致，則過濾通過，需要接收該數(shù)據(jù)包；5)如果不一致，則認為過濾不通過，不需要接收該數(shù)據(jù)包；6)如果不是廣播或組播幀，判斷數(shù)據(jù)包幀頭中的接收地址是否與本站的MAC地址一致；7)如果一致，則過濾通過，需要接收該數(shù)據(jù)包；8)如果不一致，則認為過濾不通過，不需要接收該數(shù)據(jù)包。
本方案，數(shù)據(jù)過濾的流程如圖11所示1)數(shù)據(jù)包校驗通過；2)判斷是否為廣播或組播幀；3)如果是廣播或組播幀，判斷數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址是否與本站的網(wǎng)絡(luò)地址1一致；4)如果一致，則過濾通過，需要接收該數(shù)據(jù)包；
5)如果不一致，判斷數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址是否與本站的網(wǎng)絡(luò)地址2一致；6)如果一致，則過濾通過，需要接收該數(shù)據(jù)包；7)如果不一致，則認為過濾不通過，不需要接收該數(shù)據(jù)包；8)如果不是廣播或組播幀，判斷數(shù)據(jù)包幀頭中的接收地址是否與本站的MAC地址一致；9)如果一致，則過濾通過，需要接收該數(shù)據(jù)包；10)如果不一致，則認為過濾不通過，不需要接收該數(shù)據(jù)包。
4.在接收數(shù)據(jù)進程中，數(shù)據(jù)解密過程需要修改；IEEE 802.11協(xié)議，數(shù)據(jù)解密的流程如圖12所示1)接收到數(shù)據(jù)包；2)根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭信息，判斷是否需要解密；3)如果不需要解密，則將數(shù)據(jù)傳給上層實體；4)如果需要解密，根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的發(fā)送地址和接收地址選擇解密密鑰；5)根據(jù)本網(wǎng)絡(luò)的解密方式，使用解密密鑰對數(shù)據(jù)進行解密；6)將解密后的數(shù)據(jù)傳給上層實體。
本方案，數(shù)據(jù)解密的流程如圖13所示1)接收到數(shù)據(jù)包；2)根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭信息，判斷是否需要解密；3)如果不需要解密，則將數(shù)據(jù)傳給上層實體；4)如果需要解密，根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址選擇解密方式；5)根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址，發(fā)送地址和接收地址選擇解密密鑰；6)根據(jù)選擇的解密方式，使用解密密鑰對數(shù)據(jù)進行解密；7)將解密后的數(shù)據(jù)傳給上層實體。
5.在接收數(shù)據(jù)進程中，向LLC通知數(shù)據(jù)接收的消息格式需要修改，如下所示IEEE 802.11協(xié)議標準規(guī)定的向LLC通知數(shù)據(jù)接收的消息(MA-UNITDATA.indication)原語如下所示MA-UNITDATA.indication(source address，(源地址)destination address，(目的地址)routing information，(路由信息)data，(數(shù)據(jù))reception status，(接收狀態(tài))priority，(優(yōu)先級)service class(服務(wù)類別))當(dāng)STA同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的時候，需要通知上層，數(shù)據(jù)是從哪個網(wǎng)絡(luò)接收到的，修改后的向LLC通知數(shù)據(jù)接收的消息(MA-UNITDATA.indication)原語如下所示MA-UNITDATA.indication(source address，(源地址)destination address，(目的地址)routing information，(路由信息)data，(數(shù)據(jù))reception status，(接收狀態(tài))priority，(優(yōu)先級)service class，(服務(wù)類別)net address(網(wǎng)絡(luò)地址))(4)網(wǎng)絡(luò)維護，當(dāng)單一STA(站點)同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的時候，每個網(wǎng)絡(luò)之間是彼此獨立的。因此，在每個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中，該STA(站點)需要同時維持多個網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)時鐘和Beacon(信標)定時器。每個網(wǎng)絡(luò)的Beacon(信標)周期開始的時候，網(wǎng)絡(luò)中的所有STA根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)(IBSS網(wǎng)絡(luò)或BSS網(wǎng)絡(luò))來發(fā)送或接收包含該網(wǎng)絡(luò)信息的Beacon(信標)幀，對該網(wǎng)絡(luò)的信息進行更新。如果是IBSS(獨立基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)且該同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的STA競爭發(fā)送Beacon(信標)幀成功，則該同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的STA在該網(wǎng)絡(luò)的Beacon(信標)周期內(nèi)，需要負責(zé)該網(wǎng)絡(luò)新加入站點的鏈路認證和欲離開網(wǎng)絡(luò)的站點解除鏈路鏈接工作。
(5)解除關(guān)聯(lián)，當(dāng)STA同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的時候，可以解除某個特定已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)或者解除所有已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)。解除某個特定已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)時，STA向該網(wǎng)絡(luò)的AP(在BSS網(wǎng)絡(luò)中)或其他STA(在IBSS網(wǎng)絡(luò)中)發(fā)送Disassociation(解除關(guān)聯(lián))幀，通知網(wǎng)絡(luò)解除鏈路鏈接；解除所有已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)時，需要在每個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中都要執(zhí)行解除關(guān)聯(lián)的操作，即對每個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，STA都要向該網(wǎng)絡(luò)的AP(在BSS網(wǎng)絡(luò)中)或其他STA(在IBSS網(wǎng)絡(luò)中)發(fā)送Disassociation(解除關(guān)聯(lián))幀，通知網(wǎng)絡(luò)解除鏈路鏈接。
AP(接入點)只能建立并維持一個BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)，因此當(dāng)AP(接入點)同時支持多個網(wǎng)絡(luò)時，只能同時建立并維護多個BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)，其操作和上述一個STA(站點)同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的操作基本是一致的，區(qū)別在于a.在每次關(guān)聯(lián)時，AP只能重新建立一個新的BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)；b.在網(wǎng)絡(luò)維護中，當(dāng)單一AP(接入點)同時支持多個網(wǎng)絡(luò)的時候，每個網(wǎng)絡(luò)之間是彼此獨立的。AP(接入點)在其建立的每一個BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)中，在每個Beacon(信標)周期開始的時候，網(wǎng)絡(luò)中的所有STA(站點)都準備接收該AP(接入點)發(fā)送的Beacon(信標)幀，并根據(jù)接收到的Beacon(信標)幀中的信息，更新該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息，由該AP(接入點)負責(zé)該網(wǎng)絡(luò)新加入站點的鏈路認證和欲離開網(wǎng)絡(luò)的站點解除鏈路鏈接工作；c.在每次解除關(guān)聯(lián)時，AP(接入點)需要向解除關(guān)聯(lián)的BSS(基本服務(wù)集)網(wǎng)絡(luò)中的所有STA(站點)發(fā)送Disassociation(解除關(guān)聯(lián))幀，通知站點解除鏈路鏈接。
權(quán)利要求
1.一種單一站點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，包括如下步驟關(guān)聯(lián)該站點自組一個新的獨立基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)或加入原有的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)通信該站點與網(wǎng)絡(luò)建立關(guān)聯(lián)后，和網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，包括發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)維護在獨立基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中，在每個信標周期開始的時候，該站點需要競爭發(fā)送信標幀，競爭該網(wǎng)絡(luò)的維護權(quán)，如競爭成功，則在該信標周期，該站點需要負責(zé)對新加入站點進行鏈路認證以及對欲離開網(wǎng)絡(luò)的站點解除鏈路鏈接；在基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中，在每個信標周期開始的時候，該站點需要接收該網(wǎng)絡(luò)中接入點發(fā)送的信標幀，對該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息進行更新；解除關(guān)聯(lián)當(dāng)站點準備從網(wǎng)絡(luò)中退出時，需要向基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中的接入點或獨立基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)中的其他站點發(fā)送解除關(guān)聯(lián)請求，通知網(wǎng)絡(luò)解除鏈路鏈接；其特征在于，在該站點關(guān)聯(lián)上第1個網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)邏輯鏈路層的請求，還要進行第2次、第3次直至第n次關(guān)聯(lián)，這些關(guān)聯(lián)只需在第1個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前信道進行，其它操作與第1次關(guān)聯(lián)相同；同時，在數(shù)據(jù)通信的發(fā)送數(shù)據(jù)進程中，邏輯鏈路層向媒體訪問層發(fā)送數(shù)據(jù)請求的原語中需要增加表示在哪個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)地址的字段，加密過程需要根據(jù)所述增加的網(wǎng)絡(luò)地址選擇合適的密鑰進行數(shù)據(jù)加密；同時，在數(shù)據(jù)通信的接收數(shù)據(jù)進程中，數(shù)據(jù)過濾過程需要判斷接收到的數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址與該站點所有已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址是否一致，從而判別該數(shù)據(jù)包是否需要接收，以及是哪個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)解密過程需要根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址選擇解密方式，根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址、發(fā)送地址和接收地址選擇解密密鑰；向邏輯鏈路層通知數(shù)據(jù)接收的消息原語中需要增加表示數(shù)據(jù)是從哪個網(wǎng)絡(luò)接收到的網(wǎng)絡(luò)地址的字段。
2.如權(quán)利要求1所述的單一站點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，其特征在于，站點或接入點需要同時對已關(guān)聯(lián)的多個無線局域網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)維護。
3.如權(quán)利要求1所述的單一站點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，其特征在于，站點可以根據(jù)邏輯鏈路層的要求和某個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)，或者和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)；當(dāng)站點準備和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)時，需要執(zhí)行多次解除關(guān)聯(lián)的操作。
4.一種單一接入點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，包括如下步驟關(guān)聯(lián)該接入點自組一個新的基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)通信該接入點與網(wǎng)絡(luò)建立關(guān)聯(lián)后，和網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互，包括發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)維護該接入點需要負責(zé)對新加入站點進行鏈路認證以及對欲離開網(wǎng)絡(luò)的站點解除鏈路鏈接，以及在每個信標周期開始的時候，向該網(wǎng)絡(luò)中的站點廣播發(fā)送信標幀，對該網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)信息進行更新；解除關(guān)聯(lián)當(dāng)接入點準備從網(wǎng)絡(luò)中退出時，需要向網(wǎng)絡(luò)中的所有站點發(fā)送解除關(guān)聯(lián)請求，通知站點解除鏈路鏈接；其特征在于，在該接入點關(guān)聯(lián)上第1個網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)邏輯鏈路層的請求，還要進行第2次、第3次直至第n次關(guān)聯(lián)，這些關(guān)聯(lián)只需在第1個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前信道進行，其它操作與第1次關(guān)聯(lián)相同；同時，在數(shù)據(jù)通信的發(fā)送數(shù)據(jù)進程中，邏輯鏈路層向媒體訪問層發(fā)送數(shù)據(jù)請求的原語中需要增加表示在哪個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)地址的字段，加密過程需要根據(jù)所述增加的網(wǎng)絡(luò)地址選擇合適的密鑰進行數(shù)據(jù)加密；同時，在數(shù)據(jù)通信的接收數(shù)據(jù)進程中，數(shù)據(jù)過濾過程需要判斷接收到的數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址與該接入點所有已關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址是否一致，從而判別該數(shù)據(jù)包是否需要接收，以及是哪個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)解密過程需要根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址選擇解密方式，根據(jù)數(shù)據(jù)包幀頭中的網(wǎng)絡(luò)地址、發(fā)送地址和接收地址選擇解密密鑰；向邏輯鏈路層通知數(shù)據(jù)接收的消息原語中需要增加表示數(shù)據(jù)是從哪個網(wǎng)絡(luò)接收到的網(wǎng)絡(luò)地址的字段。
5.如權(quán)利要求4所述的單一接入點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，其特征在于，接入點需要同時對已關(guān)聯(lián)的多個無線局域網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)維護。
6.如權(quán)利要求4所述的單一接入點同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，其特征在于，接入點可以根據(jù)邏輯鏈路層的要求和某個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)，或者和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)；當(dāng)接入點準備和多個已關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)解除關(guān)聯(lián)時，需要執(zhí)行多次解除關(guān)聯(lián)的操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單一設(shè)備同時支持多個無線局域網(wǎng)的方法，包括如下步驟關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)維護、解除關(guān)聯(lián)；在該設(shè)備關(guān)聯(lián)上第1個網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)邏輯鏈路層的請求，還要在第1個網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前信道進行第2次、第3次直至第n次關(guān)聯(lián)；同時，在數(shù)據(jù)通信的發(fā)送數(shù)據(jù)進程中，邏輯鏈路層向媒體訪問層發(fā)送數(shù)據(jù)請求的原語中增加表示在哪個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)地址的字段；在數(shù)據(jù)通信的接收數(shù)據(jù)進程中，向邏輯鏈路層通知數(shù)據(jù)接收的消息原語中增加表示數(shù)據(jù)是從哪個網(wǎng)絡(luò)接收到的網(wǎng)絡(luò)地址的字段。本發(fā)明增強了無線局域網(wǎng)的靈活性和安全性，擴大了其適用場合。
文檔編號H04L12/24GK101064645SQ200610076139
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者張勇, 葉喜濤, 倪曉軍, 壽國梁, 吳南健, 楊軍 申請人:北京六合萬通微電子技術(shù)有限公司