專利名稱：通過(guò)多跳網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)傳輸管理業(yè)務(wù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無(wú)線通信，更具體地，涉及多跳網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)
(multi-hop mesh network)。
背景技術(shù)：
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的類型包括基于基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和自組(adhoc)無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)。
自組網(wǎng)絡(luò)是可在不存在任何固定的基礎(chǔ)設(shè)施的情況下運(yùn)行的自形 成網(wǎng)絡(luò)，在一些情況下，自組網(wǎng)絡(luò)完全由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)形成。自組網(wǎng)絡(luò)典 型地包括許多地理上分布的潛在的移動(dòng)單元，所述移動(dòng)單元有時(shí)被稱 為"節(jié)點(diǎn)"，其可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)鏈路(例如，射頻通信信道)彼此
連接。所述節(jié)點(diǎn)可通過(guò)無(wú)線介質(zhì)彼此通信而不需要基于基礎(chǔ)設(shè)施或有 線網(wǎng)絡(luò)的支持。當(dāng)現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)在自組網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)時(shí)、當(dāng)新節(jié)點(diǎn)加入或進(jìn) 入自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)或者當(dāng)現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)離開(kāi)或退出自組網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這些節(jié)點(diǎn)之間 的鏈路或連接可以任意方式動(dòng)態(tài)地改變。因?yàn)樽越M網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇杀伙@ 著改變，因此需要可允許自組網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)整這些改變的技術(shù)。由于缺 少中央控制器，許多網(wǎng)絡(luò)控制功能可分布于節(jié)點(diǎn)中，使得節(jié)點(diǎn)可響應(yīng) 于拓?fù)涓淖兌M(jìn)行自組織和重構(gòu)。
節(jié)點(diǎn)的一個(gè)特征是每個(gè)節(jié)點(diǎn)可與相離單"跳"的節(jié)點(diǎn)在短程范圍 內(nèi)直接通信。這樣的節(jié)點(diǎn)有時(shí)被稱為"鄰近節(jié)點(diǎn)"。當(dāng)節(jié)點(diǎn)向目的地 節(jié)點(diǎn)傳送分組并且節(jié)點(diǎn)被分開(kāi)多于一跳時(shí)(例如，兩節(jié)點(diǎn)之間的距離 超過(guò)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳輸范圍，或者節(jié)點(diǎn)之間存在物理障礙)，可經(jīng)由中 間節(jié)點(diǎn)中繼所述分組，直到所述分組到達(dá)目的地節(jié)點(diǎn)為止。在這樣的 情況下，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)沿該路由將分組(例如，數(shù)據(jù)和控制信息)路
5由到下一節(jié)點(diǎn)，直到分組到達(dá)它們的最終目的地。在"多跳通信網(wǎng)絡(luò)" 中，節(jié)點(diǎn)之間的通信跨越多跳發(fā)生。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)"多跳通 信網(wǎng)絡(luò)"是指在作為網(wǎng)絡(luò)的一部分的節(jié)點(diǎn)之間采用路由協(xié)議的任何類 型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
在這樣的多跳網(wǎng)絡(luò)中，提出了用于在節(jié)點(diǎn)之間跨越多跳傳輸管理 信息的技術(shù)。如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)"管理信息"可以指與節(jié)點(diǎn)或系
統(tǒng)的管理、控制、操作和監(jiān)控所需的功能有關(guān)的業(yè)務(wù)(traffic)。在傳 輸管理信息中，管理信息可能需要被在一跳鄰近節(jié)點(diǎn)之間傳遞，或者 可能需要在非鄰近節(jié)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)前的用于傳輸管理信息的技術(shù)典 型地在固定字段或信息元素中攜帶管理信息。
例如，根據(jù)一個(gè)提出的技術(shù)，在IEEE 802.11s草擬標(biāo)準(zhǔn)中定義的網(wǎng)
格數(shù)據(jù)幀可被重新用于傳輸網(wǎng)格管理業(yè)務(wù)。然而，網(wǎng)格數(shù)據(jù)幀不包括 可被節(jié)點(diǎn)使用以在用戶和管理業(yè)務(wù)之間進(jìn)行區(qū)分的字段。此外，因?yàn)?以一些新類型的幀封裝管理幀的內(nèi)容，然后必須使用網(wǎng)格數(shù)據(jù)幀來(lái)傳 輸所述新類型的幀，所以該方案對(duì)管理業(yè)務(wù)添加了復(fù)雜度和開(kāi)銷。
根據(jù)在IEEE 802.11s草擬標(biāo)準(zhǔn)中提出的另一技術(shù)，提出了新信息元 素(IE)用于IEEE 802.11動(dòng)作幀?？墒褂迷撔翴E來(lái)通過(guò)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)每次 一跳來(lái)傳輸或"隧道傳輸"管理業(yè)務(wù)。然而，IEEE 802.11動(dòng)作幀不包 括跨越多跳傳輸數(shù)據(jù)所需的地址字段和網(wǎng)格控制字段(例如，其僅為 在一跳鄰近節(jié)點(diǎn)之間使用而設(shè)計(jì))。這樣，根據(jù)該方法，管理信息必 須被打包成動(dòng)作幀的主體，并在傳輸期間被取得(retrieve)。因?yàn)槊?當(dāng)業(yè)務(wù)穿過(guò)一個(gè)新跳時(shí)，接收封裝在動(dòng)作幀中的管理業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)格 節(jié)點(diǎn)必須處理所述幀的內(nèi)容并且重構(gòu)動(dòng)作幀，所以所述方法效率低。 此外，IEEE 802.11動(dòng)作幀不包括實(shí)現(xiàn)諸如逐跳加密的其他特征所需的 字段，所述逐跳加密需要保證網(wǎng)格管理業(yè)務(wù)的私密。


附圖與下面的詳細(xì)描述一起用于示出各種示例性實(shí)施例，并解釋 所有根據(jù)本發(fā)明的各種原理和優(yōu)點(diǎn)。
圖l是示例性通信網(wǎng)絡(luò)的框圖2是在本發(fā)明的一些實(shí)施例的操作中使用的示例性節(jié)點(diǎn)的框圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的網(wǎng)格管理幀的格式的數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)；
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的網(wǎng)格動(dòng)作幀的格式的數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)；
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在多跳網(wǎng)絡(luò)中將網(wǎng)格動(dòng)作 幀傳送到接收節(jié)點(diǎn)的示例性處理的流程圖；以及
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的在多跳網(wǎng)絡(luò)中從傳送節(jié)點(diǎn) 接收諸如網(wǎng)格動(dòng)作幀的幀的示例性處理的流程圖。
技術(shù)人員應(yīng)理解，附圖中的元件為了簡(jiǎn)要和清晰而被示出，而沒(méi) 有必要按比例繪制。例如，附圖中的一些元件的尺寸可能被相對(duì)與其 他元件放大，以幫助提高對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
具體實(shí)施例方式
在詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例之前，應(yīng)該注意，實(shí)施例主要存 在于與多跳網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中跨越多跳在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間傳輸管理業(yè)務(wù)有關(guān)的 方法步驟和裝置部件的組合。因此，在附圖中通過(guò)傳統(tǒng)符號(hào)適當(dāng)?shù)爻?現(xiàn)了裝置部件和方法步驟，只顯示了與理解本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)的特 定細(xì)節(jié)，以便對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不用受益于這里的描述即很清 楚的細(xì)節(jié)使得本公開(kāi)不清晰。
在本文檔中，諸如第一、第二等的關(guān)系術(shù)語(yǔ)可以僅用于區(qū)分一個(gè) 實(shí)體或動(dòng)作與另一實(shí)體或動(dòng)作，而不必要求或暗示在這樣的實(shí)體或動(dòng) 作之間的任何實(shí)際這樣的關(guān)系或順序。術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"或任 何其他變體意在覆蓋非排他性包括，從而包括一列元件的處理、方法、
7物品或裝置不但只包括這些元件，而且可以包括沒(méi)有明確列出或這樣 的處理、方法、物品或裝置所固有的其他元件。"包括……"進(jìn)行表 述的元件在沒(méi)有更多限制的情況下不排除在包括所述元件的處理、方 法、物品或裝置中其他同樣元件的存在。
應(yīng)理解，這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例可包括一個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)的處 理器和唯一存儲(chǔ)的程序指令，用于控制所述一個(gè)或多個(gè)處理器以與某 些非處理器電路相結(jié)合實(shí)現(xiàn)一些、大多數(shù)或所有這里描述的(在多跳
網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中跨越多跳)在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間傳輸管理業(yè)務(wù)的功能。所述非 處理器電路可包括無(wú)線電接收機(jī)、無(wú)線電發(fā)射機(jī)、信號(hào)驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘 電路、電源電路和用戶輸入設(shè)備，但不限于此。同樣，這些功能可被 解釋為用于在多跳網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中跨越多跳在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間傳輸管理業(yè)務(wù) 的方法的步驟。替選地， 一些或所有功能可通過(guò)沒(méi)有存儲(chǔ)程序指令的
狀態(tài)機(jī)或在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)中被實(shí)現(xiàn)，在所述ASIC 中，某些功能的每個(gè)功能或某些功能的一些組合被實(shí)現(xiàn)為定制邏輯。 當(dāng)然，可使用兩個(gè)方法的組合。因此，這里描述了用于這些功能的方 法或設(shè)備。此外，可預(yù)料到盡管普通技術(shù)人員可能需進(jìn)行由于例如
可用時(shí)間、當(dāng)前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮導(dǎo)致的很大努力和許多設(shè)計(jì)選擇， 但當(dāng)受這里公開(kāi)的構(gòu)思和原理引導(dǎo)時(shí)將容易地設(shè)計(jì)來(lái)允許用最少實(shí)驗(yàn)
產(chǎn)生這樣的軟件指令和程序以及IC。
這里使用了詞"示例性"以表示"用作示例、實(shí)例或說(shuō)明"。這 里描述為"示例性"的任何實(shí)施例不必被解釋為相比于其他實(shí)施例是 優(yōu)選的或有利的。在具體實(shí)施方式
中描述的所有實(shí)施例是提供以使本 領(lǐng)域的技術(shù)人員制造或使用本發(fā)明的示例性實(shí)施例，而不限制權(quán)利要 求限定的本發(fā)明的范圍。
縮寫(xiě)詞
下面的描述使用了下面縮寫(xiě)詞中的至少一些
EAPIE EAP封裝信息元素
8EMSA 有效網(wǎng)格安全性關(guān)聯(lián)
EMSAIE EMSA握手(handshake)信息元素
KCK-KD 用于密鑰分發(fā)的密鑰確認(rèn)密鑰
KDK 密鑰分發(fā)密鑰
KEK-KD 用于密鑰分發(fā)的密鑰加密密鑰
MA 網(wǎng)格認(rèn)證器
MA-ID 網(wǎng)格認(rèn)證器標(biāo)識(shí)符
MEKIE 網(wǎng)格加密的密鑰信息元素
MKD 網(wǎng)格密鑰分發(fā)器
MKD-ID 網(wǎng)格密鑰分發(fā)器標(biāo)識(shí)符
MKHSIE 網(wǎng)格密議持有者安全性信息元素
MSD-ID 網(wǎng)格安全性域標(biāo)識(shí)符
MSDIE 網(wǎng)格安全性域信息元素
PMK 成對(duì)主機(jī)密鑰
PMK-MA 網(wǎng)格認(rèn)證器PMK
PMK-MKD 網(wǎng)格密鑰分發(fā)器PMK
PTK-KD 用于密鑰分發(fā)的成對(duì)暫時(shí)密鑰
示例性自組多跳網(wǎng)絡(luò)
圖1是示例性自組多跳通信網(wǎng)絡(luò)100的框圖。如這里使用的，術(shù)語(yǔ)"多跳通信網(wǎng)絡(luò)"是指在作為網(wǎng)絡(luò)的一部分的節(jié)點(diǎn)中采用路由協(xié)議的任何類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)100包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)或"網(wǎng)格點(diǎn)(MP)"110、 132、 134、 136、網(wǎng)格認(rèn)證器(MA)節(jié)點(diǎn)130、可在例如網(wǎng)格點(diǎn)入口 (MPP) 141處實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)格密鑰分發(fā)器(MKD) 140、也可在MPP141處實(shí)現(xiàn)的認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)客戶端(AAA客戶端)142、可在例如認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)服務(wù)器(AAA服務(wù)器)處實(shí)現(xiàn)的認(rèn)證服務(wù)器(AS)150。在圖1示出的特定網(wǎng)絡(luò)配置中，節(jié)點(diǎn)110還被稱為"懇求節(jié)點(diǎn)或懇求網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)"。
因?yàn)榭神v留在懇求網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)110的附近的節(jié)點(diǎn)數(shù)量可能巨大，并
9且因?yàn)樵诠?jié)點(diǎn)可向其鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由消息之前需要安全性關(guān)聯(lián)，所
以位于每個(gè)網(wǎng)格認(rèn)證器130處允許它與網(wǎng)格密鑰分發(fā)器140通信以在它與網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)第一次接觸和認(rèn)證期間基于懇求網(wǎng)格點(diǎn)110創(chuàng)建的密鑰材料來(lái)獲得導(dǎo)出的密鑰并允許網(wǎng)格認(rèn)證器130向懇求網(wǎng)格點(diǎn)110提供它標(biāo)識(shí)該密鑰材料所需的信息并請(qǐng)求它被使用以完成有效的安全性關(guān)聯(lián)交換的機(jī)制是重要的。
在圖1中示出的示例性自組多跳通信網(wǎng)絡(luò)100中，該網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施或"有線"部分包括網(wǎng)格點(diǎn)入口 (MPP) 141，該MPP141通過(guò)安全有線信道被耦合到AS 150。盡管在圖l中沒(méi)有示出，但網(wǎng)格點(diǎn)入口141可經(jīng)由路由器或其他實(shí)體(未示出)被耦合到AS 150。在示例性網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)格密鑰分發(fā)器(MKD) 140和AAA客戶端1402被實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)格點(diǎn)入口 (MPP) 141處，并使用處理間消息被耦合。在該示例性網(wǎng)絡(luò)配置中，節(jié)點(diǎn)136到MPP 141是一跳，節(jié)點(diǎn)132、 134到MPP 141是兩跳，節(jié)點(diǎn)130到MPP 141是三跳，節(jié)點(diǎn)110到MPP 141是四跳。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)MKD實(shí)體的網(wǎng)格點(diǎn)入口 141還實(shí)現(xiàn)MA實(shí)體。
網(wǎng)格密鑰分發(fā)器140使用層2協(xié)議和預(yù)定義的數(shù)據(jù)幀與網(wǎng)格認(rèn)證器130通信。網(wǎng)格密鑰分發(fā)器140使用層2協(xié)議與網(wǎng)格認(rèn)證器通信的能力允許用于實(shí)現(xiàn)有效網(wǎng)格安全性關(guān)聯(lián)所需的安全性協(xié)議。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，用于網(wǎng)格安全性域中的多個(gè)網(wǎng)格認(rèn)證器130的網(wǎng)格密鑰分發(fā)器(MKD) 140可被實(shí)現(xiàn)在駐留在有線網(wǎng)絡(luò)上的中央控制器中，并可經(jīng)由提供網(wǎng)格入口服務(wù)的多個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)到達(dá)多個(gè)網(wǎng)格認(rèn)證器。
節(jié)點(diǎn)110、 130、 132、 134、 136通常支持無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施節(jié)點(diǎn)中的并發(fā)操作，并可在基于基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)(所述網(wǎng)絡(luò)包括例如網(wǎng)格點(diǎn)入口 141)和沒(méi)有任何基礎(chǔ)設(shè)施的基于客戶端的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)之間無(wú)縫地移動(dòng)。例如，可在多個(gè)節(jié)點(diǎn)110、 130、 132、 134、 136 (每一
節(jié)點(diǎn)都具有無(wú)線轉(zhuǎn)發(fā)器和/或路由能力)和可選的有線網(wǎng)格點(diǎn)入口(MPP) 141之間創(chuàng)建自組多跳通信網(wǎng)絡(luò)100。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，圖1中的自組網(wǎng)絡(luò)100被示出為在基礎(chǔ)設(shè)施模式(例如，包括網(wǎng)格點(diǎn)入口 (MPP) 141)下操作，圖1的自組網(wǎng)絡(luò)IOO不需要存在任何網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。
在自組多跳網(wǎng)絡(luò)100中，到和/或從節(jié)點(diǎn)110、 130、 132、 134、 136的通信可通過(guò)彼此跳到網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)110、 130、 132、 134、 136。節(jié)點(diǎn)110、 130、 132、 134、 136通常可以是被設(shè)計(jì)為允許接收分組化的音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信息的無(wú)線設(shè)備。下面在圖2中描述了示例性節(jié)點(diǎn)中的一些部件，諸如示例性處理器、發(fā)射器、接收機(jī)和天線。節(jié)點(diǎn)110、 130、 132、 134、 136可交換作為通過(guò)載波頻率發(fā)射的數(shù)據(jù)分組的信息，其中，每個(gè)載波頻率包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信信道。
在基礎(chǔ)設(shè)施模式下，MPP 141通常被耦合到有線網(wǎng)絡(luò)(未示出)，并可提供音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)信息的一個(gè)或多個(gè)源。例如，MPP 141可以是蜂窩基站或其他無(wú)線接入點(diǎn)。
盡管在圖1中沒(méi)有顯示，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，節(jié)點(diǎn)110、 130、 132、 134、 136還可通過(guò)無(wú)線通信介質(zhì)與基于蜂窩的網(wǎng)絡(luò)(未示出)通信信息分組，其中，每個(gè)無(wú)線通信介質(zhì)依據(jù)在基于蜂窩的網(wǎng)絡(luò)中利用的多接入方案包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信信道。
現(xiàn)在將關(guān)于圖2提供示例性節(jié)點(diǎn)的一些部件的描述。示例性節(jié)點(diǎn)
圖2是示例性節(jié)點(diǎn)200的框圖。節(jié)點(diǎn)200包括處理器201、包括發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205的收發(fā)信機(jī)202、天線206、顯示器207、輸入設(shè)備208、用于存儲(chǔ)由處理器201執(zhí)行的操作指令的程序存儲(chǔ)器209、緩沖器存儲(chǔ)器211、 一個(gè)或多個(gè)通信接口 213和可移除存儲(chǔ)單元215。盡管沒(méi)有顯示，但節(jié)點(diǎn)200優(yōu)選地還包括天線開(kāi)關(guān)、雙工器、
11循環(huán)器或用于間斷地向天線206提供來(lái)自發(fā)射機(jī)電路203的信息分組以及向接收機(jī)電路205提供來(lái)自天線206的信息分組的其他高隔離設(shè)備(未示出)。節(jié)點(diǎn)200優(yōu)選為至少包含圖2中描述的所有元件以及節(jié)點(diǎn)200執(zhí)行其特定功能所需的任何其他元件的集成單元。替選地，節(jié)點(diǎn)200可包括適當(dāng)互連的單元或設(shè)備的集合，其中，這樣的單元或設(shè)備執(zhí)行與節(jié)點(diǎn)200的元件執(zhí)行的功能等同的功能。例如，節(jié)點(diǎn)200可包括膝上型計(jì)算機(jī)和無(wú)線LAN (局域網(wǎng))卡。
處理器201優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路或者基于可操作或編程指令處理信息的任何其他設(shè)備。優(yōu)選地將這樣的可操作或編程指令存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器209中。程序存儲(chǔ)器209可以是IC (集成電路)存儲(chǔ)器芯片，所述IC存儲(chǔ)器芯片包含任何形式的RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)或ROM(只讀存儲(chǔ)器)、軟盤(pán)、CD-ROM (壓縮盤(pán)只讀存儲(chǔ)器)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、DVD (數(shù)字視頻盤(pán))、閃存卡或用于存儲(chǔ)數(shù)字信息的任何其他介質(zhì)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，當(dāng)處理器201通過(guò)狀態(tài)機(jī)或邏輯電路執(zhí)行其一個(gè)或多個(gè)功能時(shí)，可將包含相應(yīng)可操作指令的存儲(chǔ)器209嵌入在狀態(tài)機(jī)或邏輯電路內(nèi)。下面詳細(xì)描述由節(jié)點(diǎn)200的處理器201和剩余部分執(zhí)行的操作。
發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205使得節(jié)點(diǎn)200能夠?qū)⑿畔⒎纸M通信到其他節(jié)點(diǎn)，和從其他節(jié)點(diǎn)獲得信息分組。關(guān)于這點(diǎn)，發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205包括通過(guò)無(wú)線通信信道能夠進(jìn)行數(shù)字或模擬傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)電路。發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205被設(shè)計(jì)成經(jīng)蜂窩空中接口 (例如，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(CDMA)、寬帶CDMA (WCDMA)、通用移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)(UMTS)等)和ad hac聯(lián)網(wǎng)空中接口 (例如，藍(lán)牙、802.11 WLAN (無(wú)線局域網(wǎng))、802.16WiMax等)進(jìn)行操作。
發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205的實(shí)現(xiàn)依賴于節(jié)點(diǎn)200的實(shí)現(xiàn)。例如，發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205可被實(shí)現(xiàn)為適當(dāng)?shù)臒o(wú)線調(diào)制解調(diào)器或雙向無(wú)線通信設(shè)備的傳統(tǒng)發(fā)射和接收部件。在發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205被實(shí)現(xiàn)為無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的情況下，所述調(diào)制解調(diào)器可位于節(jié)點(diǎn)200內(nèi)，或者可插入到節(jié)點(diǎn)200中(例如，實(shí)現(xiàn)在個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國(guó)際協(xié)會(huì)(PCMCIA)卡上實(shí)現(xiàn)的無(wú)線射頻(RF)調(diào)制解調(diào)器中)。對(duì)于無(wú)線通信設(shè)備，發(fā)射機(jī)電路203和接收機(jī)電路205優(yōu)選被實(shí)現(xiàn)為根據(jù)已知技術(shù)的無(wú)線設(shè)備硬件和軟件基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。發(fā)射機(jī)電路203和/或接收機(jī)電路205的多部分(如果不是全部)功能可被實(shí)現(xiàn)在處理器中，諸如處理器201中。然而，這里對(duì)發(fā)射器電路203和接收機(jī)電路205進(jìn)行了人為劃分，以便于更好理解。
如果在除了網(wǎng)絡(luò)通信的頻帶之外的頻帶中進(jìn)行與最近設(shè)備的通信，則將接收機(jī)電路205設(shè)計(jì)為允許從至少一個(gè)帶寬和可選地從多個(gè)帶寬接收RF信號(hào)。接收機(jī)電路205可選地包括第一接收機(jī)和第二接收機(jī)，或者被設(shè)計(jì)為允許在兩個(gè)或更多個(gè)帶寬內(nèi)進(jìn)行接收的一個(gè)接收機(jī)。收發(fā)信機(jī)202包括至少一組發(fā)射機(jī)電路203。至少一個(gè)發(fā)射機(jī)203可被設(shè)計(jì)為允許在多個(gè)頻帶上向多個(gè)設(shè)備進(jìn)行發(fā)射。至于接收機(jī)205，可選地采用雙發(fā)射機(jī)203， 一個(gè)發(fā)射機(jī)用于到最近節(jié)點(diǎn)的傳輸或到WLAN的直接鏈路建立，另一發(fā)射機(jī)用于到蜂窩基站的傳輸。
天線206包括用于在包含無(wú)線載波頻率的頻率范圍內(nèi)輻射和接收電磁能的已知或開(kāi)發(fā)的結(jié)構(gòu)。
緩沖器存儲(chǔ)器211可以是任何形式的易失性存儲(chǔ)器，諸如RAM，用于臨時(shí)存儲(chǔ)所接收的根據(jù)本發(fā)明的信息分組。
當(dāng)將節(jié)點(diǎn)200構(gòu)造成從視頻源接收視頻信息時(shí)，節(jié)點(diǎn)200優(yōu)選地進(jìn)一步包括視頻解碼器，被設(shè)計(jì)為允許對(duì)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)圖片專家組(MPEG)標(biāo)準(zhǔn)或一些其他視頻解碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解碼。當(dāng)節(jié)點(diǎn)200被進(jìn)一步設(shè)計(jì)為允許發(fā)射視頻信息時(shí)，節(jié)點(diǎn)200優(yōu)選地進(jìn)一步包括視頻編
13碼器，被設(shè)計(jì)為允許將視頻數(shù)據(jù)編碼成前面的視頻標(biāo)準(zhǔn)的至少一個(gè)。優(yōu)選地，將視頻編碼器和解碼器實(shí)現(xiàn)為處理器201的一部分。
綜述
在多跳網(wǎng)絡(luò)中，在跨越多跳進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的通信的情況下，需要一種改進(jìn)的用于在節(jié)點(diǎn)之間傳輸管理業(yè)務(wù)的技術(shù)。
提供了用于在多跳網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中跨越多跳或"網(wǎng)格鏈路"在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間有效傳輸管理信息的技術(shù)。這些技術(shù)的一般目的在于提供一種跨越網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)傳輸管理業(yè)務(wù)的可擴(kuò)展機(jī)制。這些技術(shù)可被應(yīng)用于與例如安全性、路由、無(wú)線電測(cè)量、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)管理等有關(guān)的許多應(yīng)用中。
如這里使用的，術(shù)語(yǔ)"管理信息"可以指與節(jié)點(diǎn)或系統(tǒng)的管理、控制、操作和監(jiān)控所需的功能有關(guān)的業(yè)務(wù)。網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中的管理功能的示例包括安全性管理、路由管理、帶寬管理、性能管理、系統(tǒng)監(jiān)控和配置管理。管理業(yè)務(wù)的示例包括被發(fā)送以控制節(jié)點(diǎn)或系統(tǒng)的行為或操作的消息，或者關(guān)于節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)或活動(dòng)性的報(bào)告。
為了便于在網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中傳輸管理業(yè)務(wù)，提供了被稱為"網(wǎng)格動(dòng)作"的新類型的幀用于跨越一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格鏈路傳輸管理業(yè)務(wù)。網(wǎng)格動(dòng)作幀類型將消息和數(shù)據(jù)幀區(qū)分開(kāi)來(lái)，允許內(nèi)容被適當(dāng)?shù)奶幚砥骰騼?nèi)部功能處理。由于節(jié)點(diǎn)可以不必檢查正轉(zhuǎn)發(fā)的幀的內(nèi)容就可轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，所以網(wǎng)格動(dòng)作幀允許網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)在用戶業(yè)務(wù)和管理業(yè)務(wù)之間進(jìn)行區(qū)分，以允許經(jīng)網(wǎng)孔進(jìn)行有效轉(zhuǎn)發(fā)。將網(wǎng)格動(dòng)作幀轉(zhuǎn)發(fā)到其目的地節(jié)點(diǎn)的中間節(jié)點(diǎn)可以按與網(wǎng)格數(shù)據(jù)幀相同的方式來(lái)處理網(wǎng)格動(dòng)作幀。接收到網(wǎng)格動(dòng)作幀后，目的地節(jié)點(diǎn)可使用"網(wǎng)絡(luò)動(dòng)作"幀類型以幫助處理。
另外，提供了這樣一種技術(shù)所述技術(shù)用于在發(fā)起或源節(jié)點(diǎn)將管理消息打包到該新網(wǎng)格動(dòng)作幀的主體中，并在接收節(jié)點(diǎn)從該新網(wǎng)格動(dòng)作幀類型的主體拆包出管理消息。
14在一個(gè)非限制性的、示例性的實(shí)現(xiàn)中，可在遵守諸如IEEE 802.11s的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的上下文中應(yīng)用公開(kāi)的技術(shù)。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的網(wǎng)格管理幀300的格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)格管理幀300包括幀控制字段302、持續(xù)時(shí)間字段304、接收機(jī)地址字段306、發(fā)射機(jī)地址字段308、目的地地址字段310、序列控制字段312、源地址字段312、網(wǎng)格轉(zhuǎn)發(fā)控制字段316、主體字段318和FCS字段320。
幀控制字段302包含將幀標(biāo)識(shí)為網(wǎng)格管理幀所需的信息。此外，所述幀控制字段包含可指示消息主體318被加密的保護(hù)幀子字段。
持續(xù)時(shí)間字段304包含與按比特的幀的長(zhǎng)度成比例的持續(xù)時(shí)間值。對(duì)網(wǎng)格管理幀的持續(xù)時(shí)間值的計(jì)算是基于如下規(guī)則所述規(guī)則確定在幀交換序列中控制幀被發(fā)射的數(shù)據(jù)速率。
網(wǎng)格管理幀300包括四個(gè)地址字段，所述四個(gè)地址字段包括接收機(jī)地址字段306、發(fā)射機(jī)地址字段308、目的地地址字段310和源地址字段314。接收機(jī)地址字段306是作為幀的直接想要的接收機(jī)的節(jié)點(diǎn)(或"網(wǎng)格點(diǎn)")的單播地址，或者作為幀的直接想要的接收機(jī)的節(jié)點(diǎn)(或"網(wǎng)格點(diǎn)")的多播或廣播地址。發(fā)射機(jī)地址字段308是發(fā)射幀的節(jié)點(diǎn)(或"網(wǎng)格點(diǎn)")的地址。目的地地址字段310是幀主體字段中的網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元的目的地。源地址字段314是在幀主體字段中發(fā)起的網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元的節(jié)點(diǎn)(或"網(wǎng)格點(diǎn)")的地址。節(jié)點(diǎn)(或"網(wǎng)格點(diǎn)")使用RA字段306的內(nèi)容來(lái)執(zhí)行地址匹配以接收決定。在RA字段306包含群地址的情況下，還驗(yàn)證SA314以保證從接收節(jié)點(diǎn)與之具有建立的鏈路的節(jié)點(diǎn)(或"網(wǎng)格點(diǎn)")發(fā)起的廣播或多播。如果確認(rèn)必要，則節(jié)點(diǎn)(或"網(wǎng)格點(diǎn)")使用TA字段308的內(nèi)容來(lái)指導(dǎo)確認(rèn)。
15通過(guò)發(fā)射網(wǎng)格點(diǎn)來(lái)設(shè)置序列控制字段312，以允許接收網(wǎng)格點(diǎn)通
過(guò)以發(fā)送幀的順序并去除重復(fù)接收的幀布置所接收的幀來(lái)正確處理所接收的幀。
網(wǎng)格轉(zhuǎn)發(fā)控制字段316包含數(shù)字的首尾相連的序列數(shù)值和存活時(shí)間值。首尾相連序列數(shù)值允許目的地節(jié)點(diǎn)對(duì)從源節(jié)點(diǎn)接收的網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元進(jìn)行適當(dāng)排序。存活時(shí)間字段減小了在網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中某些路由錯(cuò)誤的可能性。
主體字段318包括網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元和安全性報(bào)頭以及安全性尾部(當(dāng)并且僅當(dāng)幀控制字段中的保護(hù)幀子字段被設(shè)置為1時(shí))。網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元包含以下將參照?qǐng)D5更詳細(xì)描述的網(wǎng)格動(dòng)作字段。網(wǎng)格動(dòng)作字段包括種類和動(dòng)作值字段，以及之后為每個(gè)網(wǎng)格動(dòng)作定義的信息元素。
FCS字段320包含循環(huán)冗余校驗(yàn)，以檢測(cè)可在傳輸期間發(fā)生的幀中的錯(cuò)誤。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的網(wǎng)格動(dòng)作幀400的格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)格動(dòng)作幀400包括四地址的MAC報(bào)頭420、網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430和幀校驗(yàn)序列(FCS) 440。網(wǎng)格動(dòng)作幀400允許四地址的MAC報(bào)頭420與網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430中的管理信息一起使用。
四地址的MAC報(bào)頭420可允許中間節(jié)點(diǎn)不必檢查消息的有效負(fù)荷就可轉(zhuǎn)發(fā)管理業(yè)務(wù)。為了允許網(wǎng)格動(dòng)作幀400的轉(zhuǎn)發(fā)，四地址的MAC報(bào)頭420包括標(biāo)識(shí)以下節(jié)點(diǎn)所需要的地址字段發(fā)起方(或源)節(jié)點(diǎn)(例如，源地址(SA))、接收方節(jié)點(diǎn)(例如，目的地地址(DA))、發(fā)送方節(jié)點(diǎn)(例如，發(fā)射機(jī)地址(TA))和接收機(jī)節(jié)點(diǎn)(例如，接收機(jī)地址(RA))。以上參照?qǐng)D3更詳細(xì)地描述了四地址的MAC報(bào)頭420和其地址字段(例如，RA 306、 TA 308、 DA310和SA314)。
16使用FCS字段440來(lái)檢測(cè)在傳輸期間可能發(fā)生的幀中的錯(cuò)誤。FCS字段440包括通過(guò)幀400的其他字段(包括MAC報(bào)頭420和網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430)計(jì)富的32比特的循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。
網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430包括安全性字段432、網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元434和消息完整性校驗(yàn)(MIC)字段438。
網(wǎng)格動(dòng)作幀400的網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430中的安全性字段432允許按與數(shù)據(jù)幀相同的方式對(duì)網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430中的管理信息內(nèi)容進(jìn)行加密。在提供逐跳安全性(例如，隱私和完整性保護(hù))的同時(shí)，安全性字段432允許跨越一個(gè)和多個(gè)網(wǎng)格鏈路傳輸管理業(yè)務(wù)。安全性字段432可包括發(fā)射和接收節(jié)點(diǎn)使用來(lái)對(duì)業(yè)務(wù)加密和解密以提供隱私的信息。當(dāng)選擇時(shí)間密鑰完整性協(xié)議(TKIP)作為適合于加密的密碼時(shí)，安全性字段432可包括例如在網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元434的內(nèi)容的加密和解密中使用的TKIP序列計(jì)數(shù)。替選地，當(dāng)選擇具有與消息認(rèn)證代碼協(xié)議(CCMP)鏈接的密碼塊的計(jì)數(shù)模式作為適合于加密的密碼時(shí)，安全性字段432可包括例如在網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元434的內(nèi)容的加密和解密中使用的分組號(hào)。
網(wǎng)格動(dòng)作幀400的網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430中的消息完整性校驗(yàn)(MIC)字段438允許網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430中的管理信息內(nèi)容以與數(shù)據(jù)幀相同的方式進(jìn)行完整性保護(hù)。消息完整性校驗(yàn)(MIC)字段438可包括例如使用成對(duì)密鑰經(jīng)MAC報(bào)頭420和網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430的部分計(jì)算的值，以保證消息的這些部分在傳輸期間沒(méi)有被改變或修改。當(dāng)選擇TKIP作為適合于加密的密碼時(shí)，MIC字段438可附加地包括例如通過(guò)使用網(wǎng)格動(dòng)作主體字段430的部分計(jì)算的完整性校驗(yàn)值(ICV)。
網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元434包括種類字段435、動(dòng)作字段436和內(nèi)容字段437。插入到種類字段435中的種類值和插入到動(dòng)作字段436中的動(dòng)作值唯一地標(biāo)識(shí)內(nèi)容字段437。與用于現(xiàn)在動(dòng)作幀的種類和動(dòng)作值分開(kāi)來(lái)定義用于網(wǎng)格動(dòng)作幀的種類和動(dòng)作值。例如，為通過(guò)單無(wú)線鏈路的通信而設(shè)計(jì)的現(xiàn)有動(dòng)作幀可包含種類值0和動(dòng)作值0，以指示特定內(nèi)容，諸如"頻譜管理測(cè)量請(qǐng)求"。另一方面，例如，網(wǎng)格動(dòng)作幀400可包含種類值0和動(dòng)作值0(分別在種類字段435和動(dòng)作字段436中)，以指示不同內(nèi)容，諸如"有效網(wǎng)格安全性關(guān)聯(lián)網(wǎng)格密鑰持有者安全性建立"。使用與網(wǎng)格數(shù)據(jù)幀相同的機(jī)制在每一跳對(duì)網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元434加密。
使用種類字段435來(lái)將管理業(yè)務(wù)分類成不同的類。在種類字段435中可以使用至少一個(gè)和可能地使用幾個(gè)不同種類值(例如，種類=0)，以標(biāo)識(shí)管理種類(例如，安全性、路由、測(cè)量等)。
動(dòng)作字段436為每個(gè)種類字段435指定各自的管理動(dòng)作值。換句話講，對(duì)每個(gè)種類值，至少一個(gè)和可能幾個(gè)不同動(dòng)作值可被定義，以在特定消息類型或動(dòng)作字段436中使用。種類字段435允許網(wǎng)格動(dòng)作幀400的接收方將接收的管理幀400重定向到正確的處理引擎(例如，安全性引擎、路由引擎等)，然后處理引擎可基于網(wǎng)格動(dòng)作幀400的消息類型字段436中指定的動(dòng)作來(lái)解析網(wǎng)格動(dòng)作幀400的內(nèi)容字段437。
網(wǎng)格動(dòng)作幀400的內(nèi)容字段437包括與可在動(dòng)作字段436中使用的不同動(dòng)作值中的每一個(gè)值相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)信息元素(IE)或固定字段。
為了更好地示出在實(shí)際應(yīng)用中可以如何使用網(wǎng)格動(dòng)作幀400，現(xiàn)在將針對(duì)表1 (見(jiàn)下面)來(lái)討論示例。公開(kāi)的技術(shù)的一個(gè)示例性應(yīng)用涉及使得網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)能夠通過(guò)使用從網(wǎng)格密鑰分發(fā)器獲得的導(dǎo)出的密鑰材料來(lái)對(duì)網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證的有效安全性機(jī)制。網(wǎng)格認(rèn)證器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)格密鑰分發(fā)器可彼此傳輸安全性消息和密鑰材料，以支持成員節(jié)點(diǎn)之間的有效安全性關(guān)聯(lián)。例如，在懇求節(jié)點(diǎn)尋求在它自 己和網(wǎng)格認(rèn)證器節(jié)點(diǎn)之間建立安全性關(guān)聯(lián)的多跳網(wǎng)絡(luò)中，跨越包括網(wǎng) 格認(rèn)證器節(jié)點(diǎn)的多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)或"跳"來(lái)傳輸來(lái)自懇求節(jié)點(diǎn)和到懇求 節(jié)點(diǎn)的安全性消息和密鑰材料。可以將屬于懇求節(jié)點(diǎn)的密鑰材料和位 于密鑰分發(fā)器的密鑰材料傳送至網(wǎng)格認(rèn)證器節(jié)點(diǎn)，以允許在網(wǎng)格認(rèn)證 器節(jié)點(diǎn)和懇求節(jié)點(diǎn)之間建立安全性關(guān)聯(lián)。
下面的表1示出根據(jù)一個(gè)非限制性的示例性實(shí)施例的在種類字段
435和動(dòng)作字段436中使用的值的不同組合。
在表1示出的特定示例中，已將種類字段435中的種類值設(shè)置為 0。種類值O表示有效網(wǎng)格安全性關(guān)聯(lián)(EMSA)功能?？山?jīng)由表1的 第二列中示出的特定動(dòng)作值來(lái)指定不同的EMSA動(dòng)作。例如，動(dòng)作值
o對(duì)應(yīng)于網(wǎng)格密鑰持有方安全性建立功能。使用網(wǎng)格密鑰持有方安全性
建立功能來(lái)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立安全性關(guān)聯(lián)，以能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)格密鑰層 級(jí)。動(dòng)作值1對(duì)應(yīng)于PMK-MA傳遞推挽功能。使用PMK-MA傳遞推 挽功能來(lái)幫助將網(wǎng)格密鑰層級(jí)中的密鑰傳遞至網(wǎng)格認(rèn)證器。動(dòng)作值2 對(duì)應(yīng)于PMK-MA確認(rèn)功能。由網(wǎng)格認(rèn)證器節(jié)點(diǎn)130發(fā)送PMK-MA確 認(rèn)功能以確認(rèn)密鑰傳遞。動(dòng)作值3對(duì)應(yīng)于PMK-MA請(qǐng)求功能。由網(wǎng)格 認(rèn)證器發(fā)送PMK-MA請(qǐng)求功能以請(qǐng)求密鑰傳遞。動(dòng)作值4對(duì)應(yīng)于 PMK-MA傳遞拉功能。使用PMK-MA傳遞拉功能來(lái)幫助將網(wǎng)格密鑰層 級(jí)中的密鑰傳遞至發(fā)出PMK-MA請(qǐng)求功能的網(wǎng)格認(rèn)證器。動(dòng)作值5對(duì) 應(yīng)于PMK-MA刪除功能。由網(wǎng)格密鑰分發(fā)器140發(fā)送PMK-MA刪除 功能以請(qǐng)求刪除密鑰。動(dòng)作值6對(duì)應(yīng)于網(wǎng)格EAP封裝功能。使用網(wǎng)格 EAP封裝功能來(lái)允許在網(wǎng)格認(rèn)證器節(jié)點(diǎn)130和網(wǎng)格密鑰分發(fā)器140之 間傳輸EAP認(rèn)證消息。
19種類動(dòng)作值描述
00網(wǎng)格密鑰持有方安全性建立在兩個(gè) 節(jié)點(diǎn)之間建立安全性關(guān)聯(lián)，以能夠?qū)?現(xiàn)網(wǎng)格密鑰層級(jí)。
01PMK-MA傳遞推挽幫助將網(wǎng)格密鑰 層級(jí)中的密鑰傳遞至網(wǎng)格認(rèn)證器。
02PMK-MA確認(rèn)由網(wǎng)格認(rèn)證器發(fā)送 以確認(rèn)密鑰傳遞。
0PMK-MA請(qǐng)求由網(wǎng)格認(rèn)證器發(fā)送以 請(qǐng)求密鑰傳遞。
04PMK-MA傳遞拉幫助將網(wǎng)格密鑰 層級(jí)中的密鑰傳遞至發(fā)送了 PMK-MA請(qǐng)求的網(wǎng)格認(rèn)證器。
05PMK-MA刪除由網(wǎng)格密鑰分發(fā)器發(fā) 送以請(qǐng)求刪除密鑰。
06網(wǎng)格EAP封裝允許在網(wǎng)格認(rèn)證器 和網(wǎng)格密鑰分發(fā)器之間傳輸EAP認(rèn) 證消息。
表1
現(xiàn)在將描述用于在發(fā)射節(jié)點(diǎn)(例如，發(fā)起或源節(jié)點(diǎn))將管理消息 打包成新類型的網(wǎng)格動(dòng)作幀的主體以及用于在接收節(jié)點(diǎn)(例如接收方 節(jié)點(diǎn)或目的地節(jié)點(diǎn))從該新類型的網(wǎng)格動(dòng)作幀類型的主體拆包出管理 消息的技術(shù)。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的當(dāng)在多跳網(wǎng)絡(luò)中將網(wǎng)格動(dòng) 作幀400發(fā)射到接收節(jié)點(diǎn)時(shí)在發(fā)射節(jié)點(diǎn)發(fā)生的示例性處理500的流程 圖。
20當(dāng)發(fā)射節(jié)點(diǎn)中的處理器接收到發(fā)送管理信息(例如，管理幀)的
指示時(shí)，處理500在步驟502開(kāi)始。在步驟504，發(fā)射節(jié)點(diǎn)中的處理器 確定是否可通過(guò)使用網(wǎng)格動(dòng)作值400來(lái)發(fā)送信息。例如，如果必須在 網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)多跳發(fā)送管理信息，并且為網(wǎng)格動(dòng)作幀定義了對(duì)應(yīng)于 必須發(fā)送的管理信息的類型的種類值和動(dòng)作值，則可通過(guò)使用網(wǎng)格動(dòng) 作幀來(lái)發(fā)送所述信息。替選地，例如，如果必須將管理信息發(fā)送到距 發(fā)射器節(jié)點(diǎn)一跳遠(yuǎn)的接收機(jī)節(jié)點(diǎn)，或者如果沒(méi)有為網(wǎng)格動(dòng)作幀定義對(duì) 應(yīng)于必須發(fā)送的管理信息的類型的種類值和動(dòng)作值，則不能通過(guò)使用 網(wǎng)格動(dòng)作幀發(fā)送所述信息。
如果不能通過(guò)使用網(wǎng)格動(dòng)作幀來(lái)發(fā)送信息，則在步驟506，發(fā)射 節(jié)點(diǎn)中的處理器通過(guò)使用常規(guī)802.11動(dòng)作或管理幀來(lái)處理請(qǐng)求，并且 處理500在步驟518結(jié)束。
如果可通過(guò)使用網(wǎng)格動(dòng)作幀400發(fā)送信息，則在步驟508，發(fā)射 節(jié)點(diǎn)中的處理器創(chuàng)建由請(qǐng)求處理所指定的合適類型的網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單 元434。例如，通過(guò)以下操作來(lái)創(chuàng)建網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元434:基于將被 發(fā)送的信息的類型選擇種類值，并將該值插入到種類字段435;基于將 被發(fā)送的特定信息選擇動(dòng)作值，并將該值插入到動(dòng)作字段436;把將被 發(fā)送的信息插入到內(nèi)容字段437。
在步驟510，發(fā)射節(jié)點(diǎn)中的處理器確定在到目的地地址的路由上 下一跳地址。
在步驟512，發(fā)射節(jié)點(diǎn)中的處理器將網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元434封裝 在網(wǎng)格動(dòng)作幀400中，并用適當(dāng)?shù)牡刂诽畛涞組AC報(bào)頭字段中，以標(biāo) 識(shí)發(fā)起方(或源)節(jié)點(diǎn)(例如，源地址(SA))、接收方節(jié)點(diǎn)(例如， 目的地地址(DA))、發(fā)送方節(jié)點(diǎn)(例如，發(fā)射器地址(TA))和接 收機(jī)節(jié)點(diǎn)(例如，接收機(jī)地址(RA))以及在MAC報(bào)頭字段中需要 的其他信息。
21在步驟514，發(fā)射節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)格動(dòng)作值400加密。對(duì)網(wǎng)格動(dòng)作值400 加密包括例如根據(jù)為加密適當(dāng)選擇的密碼構(gòu)造安全性字段432，對(duì)網(wǎng) 格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元字段434的內(nèi)容加密，并將MIC值插入到MIC字段 438中。在步驟516，發(fā)射節(jié)點(diǎn)中的發(fā)射器將網(wǎng)格動(dòng)作幀400發(fā)送到在 到目的地地址的路由上的下一跳地址。在步驟518,處理500結(jié)束。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的當(dāng)在多跳網(wǎng)絡(luò)中從發(fā)射節(jié) 點(diǎn)接收幀(例如網(wǎng)格動(dòng)作幀400)后在接收節(jié)點(diǎn)發(fā)生的示例性處理600 的流程圖。
當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)中的接收機(jī)從發(fā)射節(jié)點(diǎn)接收幀時(shí)，處理600從步驟602 開(kāi)始。
在步驟604，接收節(jié)點(diǎn)中的處理器可對(duì)幀解密和/或?qū)芾韼瑘?zhí)行 完整性校驗(yàn)。處理器可首先確定接收的幀是否必須被解密或是否包含 將被驗(yàn)證的完整性校驗(yàn)值。例如，某些接收的幀可能不需要解密或者 不執(zhí)行完整性校驗(yàn)。如果需要，則處理器可解密或執(zhí)行完整性校驗(yàn)， 或者既解密又執(zhí)行完整性校驗(yàn)。盡管圖6中示出的實(shí)現(xiàn)顯示步驟604 發(fā)生在步驟606之前，但應(yīng)該理解，圖6中示出的步驟的次序不是限 制性的，例如，步驟604可在步驟606之后執(zhí)行。
在步驟606，接收節(jié)點(diǎn)中的處理器確定管理幀上的MAC報(bào)頭是否 為四地址的MAC報(bào)頭。
如果管理幀上的報(bào)頭不是四地址的MAC報(bào)頭(例如，是兩地址的 MAC報(bào)頭或者三地址的MAC報(bào)頭)，則在步驟608，接收節(jié)點(diǎn)中的 處理器以適合于包含兩地址或三地址的MAC報(bào)頭的幀的方式處理管 理幀。例如，如果接收的幀是兩地址的MAC報(bào)頭幀，則進(jìn)一步處理可 確定該幀是傳統(tǒng)動(dòng)作幀，并且可按適合于傳統(tǒng)動(dòng)作幀的方式來(lái)處理幀的內(nèi)容。在步驟628，處理600結(jié)束。
如果接收的幀上的MAC報(bào)頭是四地址的MAC報(bào)頭(例如，MAC 報(bào)頭420)，則在步驟610，接收節(jié)點(diǎn)中的處理器通過(guò)校驗(yàn)接收的幀的 MAC報(bào)頭中指定的目的地地址來(lái)確定接收節(jié)點(diǎn)是否為接收的幀的目的 地節(jié)點(diǎn)。
如果接收節(jié)點(diǎn)不是接收的幀的目的地節(jié)點(diǎn)，則在步驟612，接收 節(jié)點(diǎn)中的處理器確定到目的地地址的下一跳節(jié)點(diǎn)，并在步驟614，接收 節(jié)點(diǎn)中的發(fā)射器將接收的幀發(fā)送到下一跳節(jié)點(diǎn)。在步驟628，處理600結(jié)束。
如果接收節(jié)點(diǎn)是接收的幀的目的地節(jié)點(diǎn)，則在步驟616，接收節(jié) 點(diǎn)中的處理器確定接收的幀中指示的子類型是否為網(wǎng)格動(dòng)作子類型。
如果接收的幀中指示的子類型不是網(wǎng)格動(dòng)作子類型，則在步驟 618，接收節(jié)點(diǎn)中的處理器將接收的幀發(fā)送到用于適當(dāng)幀子類型(例如， 網(wǎng)格數(shù)據(jù))的處理器。幀子類型的示例可包括例如網(wǎng)格數(shù)據(jù)子類型， 以指示幀的內(nèi)容是將被網(wǎng)格數(shù)據(jù)處理器處理的數(shù)據(jù)。在步驟628，處理 600結(jié)束。
如果接收的幀中指示的子類型是網(wǎng)格動(dòng)作子類型，則確定接收的 幀是管理幀，具體地是網(wǎng)格動(dòng)作幀，在步驟620，接收節(jié)點(diǎn)中的處理器 確定網(wǎng)格動(dòng)作幀400中指示的種類是否為有效的種類值(例如，在一 個(gè)非限制性的示例中，只有種類O是有效種類)。
如果接收的網(wǎng)格動(dòng)作幀400中指示的種類不是有效種類值，則在 步驟622，接收節(jié)點(diǎn)中的處理器丟棄所述幀作為屬于"無(wú)效"種類，并 在步驟624生成錯(cuò)誤響應(yīng)，所述錯(cuò)誤響應(yīng)將被發(fā)送到由網(wǎng)格動(dòng)作幀400 的MAC報(bào)頭420中包括的源地址(SA)信息所指示的網(wǎng)格動(dòng)作幀的
23源地址。在步驟628，處理600結(jié)束。
如果網(wǎng)格動(dòng)作幀400中指示的種類是有效種類值，則在步驟626， 接收節(jié)點(diǎn)中的處理器將網(wǎng)格動(dòng)作幀400的內(nèi)容發(fā)送到根據(jù)種類值選擇 的適當(dāng)?shù)膽?yīng)用處理器或其他內(nèi)部功能。
例如，當(dāng)網(wǎng)格動(dòng)作幀400的內(nèi)容與諸如安全性管理應(yīng)用中的密鑰 傳遞或認(rèn)證消息傳輸?shù)墓δ苡嘘P(guān)時(shí)，可將網(wǎng)格動(dòng)作幀400發(fā)送到安全 性應(yīng)用處理器。當(dāng)網(wǎng)格動(dòng)作幀400的內(nèi)容與諸如路由管理應(yīng)用中的路 由建立、路由發(fā)現(xiàn)或路由錯(cuò)誤指示的功能有關(guān)時(shí)，可將網(wǎng)格動(dòng)作幀400 發(fā)送到路由處理器。當(dāng)網(wǎng)格動(dòng)作幀400的內(nèi)容與諸如帶寬管理應(yīng)用中 的帶寬請(qǐng)求、帶寬響應(yīng)或帶寬撤消的功能有關(guān)時(shí)，可將網(wǎng)格動(dòng)作幀400 發(fā)送到帶寬管理處理器。當(dāng)網(wǎng)格動(dòng)作幀400的內(nèi)容與諸如系統(tǒng)監(jiān)控應(yīng) 用中的路由健康報(bào)告、路由利用或網(wǎng)絡(luò)擁塞報(bào)告的功能有關(guān)時(shí)，可將 網(wǎng)格動(dòng)作幀400發(fā)送到適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)監(jiān)控處理器。當(dāng)網(wǎng)格動(dòng)作幀400的 內(nèi)容與諸如系統(tǒng)配置管理中的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)的功能有關(guān)時(shí)，可將網(wǎng)格動(dòng)作 幀400發(fā)送到適當(dāng)?shù)呐渲霉芾硖幚砥鳌?br> 在步驟628，處理600結(jié)束。
因此，為了便于在網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中傳輸管理業(yè)務(wù)，提供被稱為"網(wǎng)格 動(dòng)作"幀的新類型的幀，以跨越一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格鏈路傳輸管理業(yè)務(wù)。 將網(wǎng)格動(dòng)作幀轉(zhuǎn)發(fā)到其目的地節(jié)點(diǎn)的中間節(jié)點(diǎn)可以按與網(wǎng)格數(shù)據(jù)幀相 同的方式處理網(wǎng)格動(dòng)作幀。目的地節(jié)點(diǎn)可使用"網(wǎng)格動(dòng)作"幀類型來(lái) 幫助在接收到所述幀后的處理。網(wǎng)格動(dòng)作幀類型將該消息與數(shù)據(jù)幀類 型進(jìn)行區(qū)分，這允許由適當(dāng)?shù)膬?nèi)部功能來(lái)處理所述內(nèi)容。由于節(jié)點(diǎn)可 不檢査正轉(zhuǎn)發(fā)的幀的內(nèi)容就轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，所以網(wǎng)格動(dòng)作幀允許網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) 區(qū)分用戶和管理業(yè)務(wù)，以允許通過(guò)網(wǎng)格進(jìn)行有效轉(zhuǎn)發(fā)。
在以上說(shuō)明書(shū)中，描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的
24普通技術(shù)人員將理解，在不脫離所附權(quán)利要求闡述的本發(fā)明的范圍的 情況下，可進(jìn)行各種修改和改變。
因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而不是限制目的，并且 所有這樣的修改意在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。益處、優(yōu)點(diǎn)或?qū)?wèn)題 的方案以及可引起任何益處、優(yōu)點(diǎn)或方案出現(xiàn)或變得更顯著的任何元 素不應(yīng)該被解釋為任何或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵、需要或必要特征或元 素。本發(fā)明僅由包括在本申請(qǐng)的審查期間進(jìn)行的任何修改的所附權(quán)利 要求以及發(fā)布的權(quán)利要求的等同物來(lái)限定。
權(quán)利要求
1. 一種在多跳通信網(wǎng)絡(luò)中在發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)和接收機(jī)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行通信的方法，所述方法包括將信息格式化成用于生成網(wǎng)格動(dòng)作幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，所述網(wǎng)格動(dòng)作幀包括報(bào)頭，所述報(bào)頭包括標(biāo)識(shí)源節(jié)點(diǎn)的源地址(SA)、標(biāo)識(shí)接收方節(jié)點(diǎn)的目的地地址(DA)、標(biāo)識(shí)發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)地址(TA)和標(biāo)識(shí)接收機(jī)節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)地址(RA)；主體字段，所述主體字段包括網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元；以及從所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述網(wǎng)格動(dòng)作幀。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，使用所述種類字段來(lái)標(biāo)識(shí)管 理種類，該管理種類將管理業(yè)務(wù)分類成不同的類。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述主體字段進(jìn)一步包括 安全性字段，所述安全性字段允許對(duì)所述內(nèi)容字段加密，以提供逐跳安全性；以及消息完整性校驗(yàn)(MIC)字段，所述消息完整性校驗(yàn)(MIC)字段 是通過(guò)所述安全性字段和所述網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元計(jì)算的，用于允許對(duì) 所述網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元進(jìn)行完整性保護(hù)以防在傳輸期間被修改。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述網(wǎng)格動(dòng)作幀進(jìn)一步包括幀校驗(yàn)序列(FCS)字段，所述幀校驗(yàn)序列(FCS)字段是通過(guò)所 述報(bào)頭和所述主體字段計(jì)算的，用于檢測(cè)在傳輸期間發(fā)生的所述網(wǎng)格 動(dòng)作幀中的錯(cuò)誤。
6. —種用于跨越一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格鏈路傳遞管理業(yè)務(wù)的方法，所述 方法包括格式化調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)，在該調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)上編碼有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括報(bào)頭，包括標(biāo)識(shí)源節(jié)點(diǎn)的源地址(SA)、標(biāo)識(shí)接收方節(jié)點(diǎn) 的目的地地址(DA)、標(biāo)識(shí)發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)地址(TA) 和標(biāo)識(shí)接收機(jī)節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)地址(RA);以及
7.主體字段，包括網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元，其中，所述網(wǎng)格動(dòng)作 數(shù)據(jù)單元包括種類字段，被配置為指定多個(gè)種類值中的至少一個(gè)，其中，每個(gè)種類值對(duì)應(yīng)于特定管理種類；以及動(dòng)作字段，被配置為對(duì)每個(gè)種類字段指定多個(gè)管理動(dòng)作值中的至少一個(gè)；以及內(nèi)容字段，包括與在所述動(dòng)作字段中指定的所述動(dòng) 作值相對(duì)應(yīng)的信息，其中，所述種類值和所述動(dòng)作值唯一地標(biāo)識(shí)所述內(nèi)容字段；以及 跨越所述一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格鏈路傳遞所述調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，所述主體字段進(jìn)一步包括'安全性字段，所述安全性字段允許對(duì)內(nèi)容字段加密，以提供逐跳 安全性。
9. 如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，所述主體字段進(jìn)一步包括.消息完整性校驗(yàn)(MIC)字段，所述消息完整性校驗(yàn)(MIC)字段 是通過(guò)所述安全性字段和所述網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元計(jì)算的，用于允許對(duì) 所述網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元進(jìn)行完整性保護(hù)以防在傳輸期間被修改。
10.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括幀校驗(yàn)序列(FCS)字段，所述幀校驗(yàn)序列(FCS)字段是通過(guò)所 述報(bào)頭和所述主體字段計(jì)算的，用于檢測(cè)在傳輸期間發(fā)生的所述數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)中的錯(cuò)誤。
全文摘要
一種在多跳通信網(wǎng)絡(luò)(100)中在發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)和接收機(jī)節(jié)點(diǎn)之間通信的方法，包括將信息格式化成用于生成網(wǎng)格動(dòng)作幀(400)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，所述網(wǎng)格動(dòng)作幀(400)包括報(bào)頭(420)，包括標(biāo)識(shí)這樣的節(jié)點(diǎn)的源地址(SA)、標(biāo)識(shí)接收方節(jié)點(diǎn)的目的地地址(DA)、標(biāo)識(shí)發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的發(fā)射機(jī)地址(TA)和標(biāo)識(shí)接收機(jī)節(jié)點(diǎn)的接收機(jī)地址(RA)；以及主體字段(430)，包括網(wǎng)格動(dòng)作數(shù)據(jù)單元(434)；以及從所述發(fā)射機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送所述網(wǎng)格動(dòng)作幀。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101512980SQ200780033314
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月7日
發(fā)明者史蒂芬·P·埃梅奧特, 安東尼·J·布拉斯基奇, 小查爾斯·R·巴克爾 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司