專利名稱：一種無線局域網(wǎng)中站點的直連方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種無線局域網(wǎng)中站點的直連方法和 設(shè)備。
背景技術(shù)：
802.11標準中，將WLAN (Wireless Local Area Network,無線局域網(wǎng))支 持802.11協(xié)議的設(shè)備稱為STA (Station,站點)，任意數(shù)量的STA通過802.11 協(xié)議組成的局部網(wǎng)絡(luò)稱為BSS ( Basic Service Set,基本服務(wù)集)。
一個STA可以支持AP (Access Point,接入點)功能，也可以不支持AP功 能。對于支持AP功能的STA可以稱為AP，不支持AP功能的STA稱為非AP的 STA (non-AP STA)。為了方便起見，以下將802.11所說non-AP STA簡稱為 STA，而作為AP使用的STA簡稱為AP。
STA接入網(wǎng)絡(luò)后，與任意一個其它STA之間的通信都要經(jīng)過AP轉(zhuǎn)發(fā)，即 使通信雙方連接到同一個AP、屬于同一個BSS并在地理上靠得很近。這就使 得AP可能成為網(wǎng)絡(luò)中的傳輸瓶頸，導(dǎo)致STA需要的QoS ( Quality of Service, 服務(wù)質(zhì)量)可能無法滿足。
為了使STA到STA之間實現(xiàn)較好的QoS,現(xiàn)有技術(shù)中新增加了 STA直接連 接的方案。當同一個AP下的兩個STA在通信過程中發(fā)現(xiàn)QoS較差，就嘗試不 經(jīng)過AP直接通信。如圖l所示，該直接連接方式具體包括以下步驟
步驟sl01、直連的STA發(fā)送直連請求給AP,該請求消息中包含對端STA 的MAC地址等信息。
步驟sl02、 AP收到直連請求消息后，判斷對端STA是否與自身相關(guān)聯(lián)。
步驟sl03、如果對端STA與自身關(guān)聯(lián)，則AP將直連請求消息轉(zhuǎn)發(fā)到對端 STA。
步驟sl04、對端STA收到直連請求后根據(jù)自身的情況向AP回復(fù)響應(yīng)，響拒絕直連。
步驟sl05、 AP將對端STA的響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起直連的STA。
步驟sl06、發(fā)起直連的STA收到允許直連的響應(yīng)消息，則直連建立成功。
步驟sl07、兩個STA通過AP進行協(xié)商，協(xié)商出STA之間直接通信所需要 的密鑰SMK ( Station to station Master Key,站到站的主密鑰)。
步驟sl08、直連的STA在SMK保護下開始直接通信。
上述直連過程中AP扮演了重要角色，需要AP解析STA^出或反饋的關(guān)于 直連的報文，并為直連產(chǎn)生SMK,而現(xiàn)有已經(jīng)部署的AP可能并不支持該功能。
為了使新的STA在已有的AP環(huán)境下也能建立直接連接，現(xiàn)有技術(shù)中提出 了基于隧道模式的直連建立過程。隧道模式指不需要AP的支持，由STA直接 將直連請求以及應(yīng)答消息作為數(shù)據(jù)進行傳輸，并由STA自己解析，而AP在該 過程中只是轉(zhuǎn)發(fā)消息。
現(xiàn)有技術(shù)中，AP進一步分成支持安全通信的AP和不支持安全通信的AP。
STA與AP之間的通信總是安全的，通過AP生成STA與STA直連時所需要的密 鑰的過程是安全的。而新制定的隧道模式是基于已有AP環(huán)境下的直連方法， 不需要AP的支持，而已經(jīng)部署的AP可能支持安全特性也可能不支持安全特 性，因此隧道模式的直連方法在建立直接連接時可選是否需要協(xié)商兩個STA 之間直接傳送數(shù)據(jù)需要的密鑰。 一般來說，如果AP是不支持安全通信的，則 直連通信也沒有必要保證安全，如果AP是支持安全通信的，則直連應(yīng)該也是 安全的。由于隧道模式?jīng)]有AP的支持，因此隧道模式直連需要密鑰時，只能 由兩個STA自己協(xié)商。
上述兩種直連的建立過程報文都是經(jīng)過AP的，這樣建立起來的直連并不 表示兩個STA之間就可以直接通信，STA還必須測量另一個STA的信號，只有 一個STA可以直接接收另一STA的信號時才可以真正地進行直連通信?，F(xiàn)有技 術(shù)中沒有清楚地說明測量過程發(fā)生在直連建立之前還是之后，但一般來說， AP代理的直連方法先建直連再測量比較合理，因為在建立直連的過程中AP會 知道對端STA是否與源STA在同一個AP下，如果是的話AP才允許直連，否則AP直接告訴源STA不能直連。隧道直連方式下，由于AP不參與直連，源STA 無法知道對端STA是否與自己在同一個AP下，只有先通過測量來進行判斷。 測量報文是源STA直接發(fā)給目的STA的，也就是說，在沒有建立直連的情況下， STA是可以直接向另一個STA發(fā)送報文的，只有數(shù)據(jù)幀必須經(jīng)過AP轉(zhuǎn)發(fā)。
另外，對于現(xiàn)有技術(shù)中通過隧道模式建立的直連，由于直連建立請求和 響應(yīng)幀都封裝在經(jīng)過AP的數(shù)據(jù)幀中，為了使STA能識別出這樣的特殊數(shù)據(jù)幀， 需要采用隧道封裝技術(shù)在被封裝的鏈路控制層報文頭中釆用 一個新的以太類 型值，這樣使得STA對于每個數(shù)據(jù)報文都要判斷一下以太類型值，以便對隧道 報文作特殊處理。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點 現(xiàn)有技術(shù)中AP代理的STA直連方法必須有AP的支持，若已部署的AP環(huán)境 不支持該STA直連，則該AP環(huán)境下無法建立直連。另外，現(xiàn)有技術(shù)中基于隧 道模式的直連方法中，STA對于接收到的來自AP的所有數(shù)據(jù)報文都要判斷特 殊以太類型，增加了STA的處理工作，降低了建立直連情況下STA的處理效率。 還有，通過AP轉(zhuǎn)發(fā)直連請求和響應(yīng)報文，可能因為AP的負荷較重而同時希望 直連的STA優(yōu)先級較低，或者STA與AP之間的通信受到干擾使通信質(zhì)量較差， 都會導(dǎo)致直連建立過程因為報文難以傳輸而難以建立。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供一種WLAN中STA的直連方法和設(shè)備，以在不支持 直連的AP環(huán)境下實現(xiàn)STA間的直連，提高STA的處理效率。
為達到上述目的，本發(fā)明的實施例提供一種WLAN中STA的直連方法， 包括以下步驟
STA直4妄向?qū)Χ薙TA發(fā)送直連請求幀；
所述STA接收所述對端STA回送的響應(yīng)幀，所述響應(yīng)幀指示所述對端 STA接受所述直連請求時，所述直連建立成功。
本發(fā)明的實施例還提供一種STA，用于WLAN中的直連建立，包括 請求發(fā)送單元，用于直接向?qū)Χ薙TA發(fā)送直連請求幀；響應(yīng)接收單元，用于接收所述對端STA回送的響應(yīng)幀； 判斷單元，用于當所述響應(yīng)接收單元接收的響應(yīng)幀指示所述對端STA接 受所述直連請求時，判斷所述直連建立成功。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實施例具有以下優(yōu)點
由STA直接給對方發(fā)送直連請求幀嘗試建立直連，若能收到響應(yīng)，則直 連建立成功。該方法使STA之間直連建立過程比較簡單；同時在沒有建立直 連的情況下，STA的處理效率較高。


圖1現(xiàn)有^L術(shù)中建立安全通信直連的流程圖2是本發(fā)明實施例中STA直接的示意圖3是本發(fā)明實施例中STA處理來自AP的數(shù)據(jù)幀的過程；
圖4是本發(fā)明實施例中實現(xiàn)STA直接的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述 本發(fā)明的實施例中， 一種建立直連方法如圖2所示，包括以下步驟 步驟s201、 STA1希望與STA2建立直接連接，則STA1在獲得發(fā)送權(quán)時 向STA2直接發(fā)送一個直連建立請求幀。這個幀可以是現(xiàn)有技術(shù)中定義的管理幀。
STA1在發(fā)送請求前，應(yīng)該能監(jiān)聽到STA2發(fā)送給AP的幀，并且在監(jiān)聽 到STA2到STA1的信號強度好于AP到STA1的信號強度，即STA1直接從 STA2接收數(shù)據(jù)比從AP接收轉(zhuǎn)發(fā)的STA2的數(shù)據(jù)更好，這時才發(fā)起直連請求。
步驟s202、 STA2收到STA1的直連建立請求幀后，向STA1回送一個響 應(yīng)幀，在響應(yīng)幀攜帶一個信息，表示接受或拒絕直連請求。
還存在STA2不向STA1發(fā)送響應(yīng)幀的情況，譬如如果STA2不支持這 種直連建立方式，則會丟棄該直連建立請求幀，且不會發(fā)送任何響應(yīng)；或STA2 離STA1的距離過遠或之間存在障礙物時，可能導(dǎo)致STA2收不到該直連建立請求幀，因此也不會回送響應(yīng)幀。當STA1收不到直連請求響應(yīng)幀時，可以在 一定時間后重新發(fā)送該直連建立請求幀。
步驟s203、 STA1收到直連建立響應(yīng)幀后，如果其中的信息指示STA2接 受了直連請求，則STA1可以與STA2進行直連后的通信，否則放棄后續(xù)過程， 也可以過一^:時間后再次發(fā)送直連請求。
該步驟s203中，STA1接收的響應(yīng)幀中指示STA2接受了直連請求后， STA1可以進一步通過AP以隧道方式與STA2協(xié)商SMK。該SMK的協(xié)商過 程可以采用現(xiàn)有技術(shù)中隧道模式直連方式定義的協(xié)商過程，也可以采用其他 方法，例如簡單地由直連發(fā)起者STA1通過AP向STA2發(fā)送由STA1隨機生 成的翁:據(jù)作為SMK。對于支持保密的AP,由于STA和AP之間的通信都采 用PTK加密，因此在STA1和STA2之間經(jīng)過AP轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時，其中的任何信 息都是安全的。上述SMK的協(xié)商過程是可選的，如果STA1與STA2之間不 需要安全地通信，則不需要SMK的協(xié)商過程。
通過上述過程，STA1與STA2建立的直接連接，之后就可以采用現(xiàn)有技 術(shù)中定義的過程進行路徑切換和信道切換，以及直接鏈路的拆除。
本發(fā)明的實施例除對直連建立時的交互過程進行了優(yōu)化外，還對STA處 理數(shù)據(jù)幀的過程進行了調(diào)整，以提高STA的效率。如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的直 連建立方式中，STA必須能夠識別來自AP的直連建立請求幀和響應(yīng)幀、以及 SMK握手幀、路徑切換等相關(guān)幀，即STA必須通過判斷以太類型值，檢查來 自AP的所有數(shù)據(jù)幀。因此，STA在任何情況下都要判斷數(shù)據(jù)幀中的以太類型， 這在沒有建立直接連接的情況下導(dǎo)致了 STA處理能力的無謂浪費了。
本發(fā)明的實施例通過直接在STA之間發(fā)送直連建立請求和響應(yīng)幀，這個 請求幀和響應(yīng)幀是管理幀，因此不同于隧道模式中將直連請求和響應(yīng)幀封裝 在數(shù)據(jù)幀中的方法。因此STA在收到直連建立請求的管理幀之前，不需要對 來自AP的數(shù)據(jù)幀進行封裝在其中的以太類型的判斷。當STA收到一個直連 請求管理幀之后，才開始判斷來自AP的數(shù)據(jù)幀中的以太類型值。
圖3所示為上述過程的示意圖。具體的，在STA收到來自AP的數(shù)據(jù)幀 之后，并不是在軟件上判斷是否已經(jīng)建立了直連然后執(zhí)行不同的處理流程，而是將有直連和無直連的數(shù)據(jù)幀處理流程放在不同的函數(shù)里進行，然后在建 立直連或拆除直連的時候設(shè)置不同的回掉函數(shù)，這樣就省去了判斷。在有直
連數(shù)據(jù)幀處理流程包含了對以太類型的判斷；而在無直連數(shù)據(jù)幀處理流程的 函數(shù)中，由于沒有對以太類型的判斷，從而處理效率較高。
通過使用本發(fā)明的實施例提供的上述方法，由STA直接給對方STA發(fā)送 直連請求幀嘗試建立直連，若能收到響應(yīng)，則直連建立成功。該方法對于不 支持安全的AP環(huán)境下，STA之間直連建立過程比較簡單；同時在沒有建立直 連的情況下，STA的處理效率較高。即使在AP支持安全的環(huán)境下，由于在 STA之間直接傳遞直連請求并不涉及需要加密的信息，仍可以先通過直接的 建立直連，然后再通過AP協(xié)商SMK,同樣簡化了過程，并提高了STA在無 直連情況下對數(shù)據(jù)幀的處理效率。
本發(fā)明實施例還提供一種建立直連的STA設(shè)備，用于向?qū)Χ薙TA發(fā)送直 連請求幀，并且接收對端STA回送的響應(yīng)幀；響應(yīng)幀指示對端STA接受直連 請求時，直連建立成功。該STA的設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括
請求發(fā)送單元ll,用于直接向?qū)Χ薙TA發(fā)送直連請求幀；
響應(yīng)接收單元12,用于接收對端STA回送的響應(yīng)幀；
判斷單元13,用于當響應(yīng)接收單元接收的響應(yīng)幀指示對端STA接受直連 請求時，判斷直連建立成功。
還包括
拒絕處理單元14，用于當響應(yīng)幀指示對端STA拒絕直連請求時，放棄直 連請求，或經(jīng)過一定時間后再次向?qū)Χ薙TA發(fā)送直連請求幀。
密鑰協(xié)商單元15,用于當判斷單元判斷14直連建立成功后，與對端STA 協(xié)商服務(wù)主密鑰SMK;協(xié)商服務(wù)主密鑰SMK具體為與對端STA通過接入 點AP以隧道方式協(xié)商SMK;或與對端STA直接協(xié)商SMK。
數(shù)據(jù)幀處理單元16,用于當判斷單元14判斷直連建立成功后，對來自 AP的數(shù)據(jù)幀中的以太類型值進行判斷并進行相應(yīng)處理；當直連中斷后，停止 對來自AP的數(shù)據(jù)幀中的以太類型值進行判斷。
通過使用本發(fā)明的實施例提供的上述系統(tǒng)和設(shè)備，由STA直接給對方STA發(fā)送直連請求幀嘗試建立直連，若能收到響應(yīng)，則直連建立成功。該方 法對于不支持安全的AP環(huán)境下，STA之間直連建立過程比較簡單；同時在沒 有建立直連的情況下，STA的處理效率較高。
通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā) 明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以通過硬件， 但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案 本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來， 該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺設(shè)備 執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是，本發(fā)明并非局限于此， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種無線局域網(wǎng)WLAN中站點STA的直連方法，其特征在于，包括以下步驟STA直接向?qū)Χ薙TA發(fā)送直連請求幀；所述STA接收所述對端STA回送的響應(yīng)幀，所述響應(yīng)幀指示所述對端STA接受所述直連請求時，所述直連建立成功。
2、 如4又利要求1所述WLAN中STA的直連方法，其特征在于，所述直 連請求幀和響應(yīng)幀為管理幀。
3、 如權(quán)利要求1所述WLAN中STA的直連方法，其特征在于，所述響 應(yīng)幀指示所述對端STA拒絕所述直連請求時，所述STA放棄所述直連請求， 或經(jīng)過一定時間后再次向所述對端STA發(fā)送直連請求幀。
4、 如權(quán)利要求1所述WLAN中STA的直連方法，其特征在于，所述直 連建立成功后還包括所述STA與對端STA協(xié)商STA到STA的主密鑰SMK。
5、 如權(quán)利要求4所述WLAN中STA的直連方法，其特征在于，所述協(xié) 商STA到STA的主密鑰SMK具體為所述STA與對端STA通過接入點AP以隧道方式協(xié)商SMK;或 所述STA與對端STA直接協(xié)商SMK。
6、 如權(quán)利要求1所述WLAN中STA的直連方法，其特征在于，所述直 連建立成功后還包括對來自AP的數(shù)據(jù)幀中的類型值進行判斷并進行相應(yīng)處理。
7、 如權(quán)利要求1所述WLAN中STA的直連方法，其特征在于，所述直 連建立成功后還包括所述直連中斷后，停止對來自AP的數(shù)據(jù)幀中的類型值進行判斷。
8、 一種STA,用于WLAN中的直連建立，其特征在于，包括 請求發(fā)送單元，用于直接向?qū)Χ薙TA發(fā)送直連請求幀； 響應(yīng)接收單元，用于接收所述對端STA回送的響應(yīng)幀；判斷單元，用于當所述響應(yīng)接收單元接收的響應(yīng)幀指示所述對端STA接 受所述直連請求時，判斷所述直連建立成功。
9、 如權(quán)利要求8所述STA,其特征在于，還包括拒絕處理單元，用于當所述響應(yīng)幀指示所述對端STA拒絕所述直連請求 時，放棄所述直連請求，或經(jīng)過一定時間后再次向所述對端STA發(fā)送直連請 求幀。
10、 如權(quán)利要求8所述STA，其特征在于，還包括 密鑰協(xié)商單元，用于當所述判斷單元判斷所述直連建立成功后，與對端STA協(xié)商STA到STA的主密鑰SMK;所述協(xié)商STA到STA的主密鑰SMK 具體為與對端STA通過接入點AP以隧道方式協(xié)商SMK;或與對端STA直 接協(xié)商S區(qū)。
11、 如權(quán)利要求8所述STA,其特征在于，還包括 數(shù)據(jù)幀處理單元，用于當所述判斷單元判斷所述直連建立成功后，對來自AP的數(shù)據(jù)幀中的以太類型值進行判斷并進行相應(yīng)處理；當所述直連中斷 后，停止對來自AP的數(shù)據(jù)幀中的以太類型值進行判斷。
全文摘要
本發(fā)明的實施例公開了一種無線局域網(wǎng)WLAN中站點STA的直連方法，包括以下步驟STA直接向?qū)Χ薙TA發(fā)送直連請求幀；所述STA接收所述對端STA回送的響應(yīng)幀，所述響應(yīng)幀指示所述對端STA接受所述直連請求時，所述直連建立成功。本發(fā)明的實施例還公開了一種用于WLAN中的直連建立的設(shè)備。通過使用本發(fā)明的實施例，由STA直接給對方發(fā)送直連請求幀嘗試建立直連，若能收到響應(yīng)，則直連建立成功。該方法使STA之間直連建立過程比較簡單；同時在沒有建立直連的情況下，STA的處理效率較高。
文檔編號H04L12/28GK101471829SQ20071030169
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者丁志明, 樹貴明, 胡峻嶺, 趙光耀 申請人:華為技術(shù)有限公司