專利名稱:一種無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種在無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法。
背景技術(shù)：
目前電子和電器工程師學(xué)會(Institute for Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE)的802.11R工作組負(fù)責(zé)擴展服務(wù)集(Expand service set，ESS)內(nèi)的快速切換工作研究。一個ESS是一個無線接入點(Access point，AP)集。ESS中又包含移動區(qū)域(Mobility domain，MD)。無線站點(Station，STA)可以在同一個移動區(qū)域的AP之間進(jìn)行快速切換。同時，STA進(jìn)行快速切換涉及到資源預(yù)留或安全關(guān)聯(lián)預(yù)建立的過程。STA要快速切換到一個AP上，必須知道目標(biāo)AP與當(dāng)前AP是否在同一個移動區(qū)域，以及目標(biāo)AP的資源預(yù)留和安全策略信息。
為了解決上述問題，現(xiàn)有的802.11r D1.0草案提出了兩種信息元素(Information Element，IE)，移動區(qū)域信息元素(Mobility Domain InformationElement，MDIE)和快速切換信息元素(Fast Transition Information Element，F(xiàn)TIE)。
MDIE的結(jié)構(gòu)如下表所示
其中，元素標(biāo)識(Element ID)用來識別不同的IE，長度(Length)表示IE內(nèi)容的字節(jié)(Octests)長度，移動區(qū)域標(biāo)識(Mobility Domain Identifier，MDI)是識別移動區(qū)域的標(biāo)志。
FTIE信息元素的結(jié)構(gòu)如下表所示
FTIE包含了AP所在網(wǎng)絡(luò)所支持的資源預(yù)留和安全策略機制信息。其中，快速切換資源機制(Fast Transition Resource Mechanisms)表明此AP支持的資源信息，成對主密鑰R0標(biāo)識(Pairwise Master Key R0 identifier，R0KH-ID)和成對主密鑰R1標(biāo)識(Pairwise Master Key R1 identifier，R1KH-ID)表示AP安全策略的相關(guān)信息。
上述MDIE和FTIE可以由信標(biāo)(Beacon)報文、探測響應(yīng)(Probe response)報文或者快速切換動作(FT Action)消息和重關(guān)聯(lián)消息攜帶。
如圖1所示，AP定期廣播Beacon報文，Beacon報文中包含有MDIE和FTIE，MDIE用來表示AP所在的移動區(qū)域標(biāo)識，F(xiàn)TIE表示AP所支持的資源和安全策略信息。支持快速切換的STA收到Beacon報文后，根據(jù)MDIE判斷報文中所包含的移動區(qū)域標(biāo)識與STA當(dāng)前關(guān)聯(lián)的AP的移動區(qū)域標(biāo)識是否一致，如果一致，表示該AP和當(dāng)前關(guān)聯(lián)的AP屬于同一個移動區(qū)域，可以與該AP進(jìn)行快速切換。同時STA根據(jù)FTIE信息決定采用的資源和安全策略機制。
如圖2所示，STA廣播探測請求(Probe request)報文，用來探測網(wǎng)絡(luò)，支持快速切換的AP單播一個探測響應(yīng)(Probe response)報文給STA，通知網(wǎng)絡(luò)的存在。Probe response報文中包含了MDIE和FTIE。支持快速切換的STA根據(jù)MDIE和FTIE判斷AP所屬的移動區(qū)域，以及AP所在網(wǎng)絡(luò)的資源和安全策略信息，并決定是否可以進(jìn)行快速切換以及采用的資源和安全策略機制。
如圖3所示，STA與當(dāng)前AP成功進(jìn)行安全認(rèn)證并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，當(dāng)STA需要快速切換到支持快速切換的目標(biāo)AP時1、STA向當(dāng)前AP發(fā)送快速切換動作請求消息(Fast transition Action request，F(xiàn)T Action request)；消息中包含F(xiàn)TIE和MDIE，其中FTIE包含目標(biāo)AP在Beacon或者Probe response報文中公告的資源機制、STA在該移動區(qū)域中第一次接觸(first contact)交換中得到的R0KH-ID以及目標(biāo)AP在Beacon和Probe response報文中公告R1KH-ID。目標(biāo)AP根據(jù)上述信息確定是否有相應(yīng)的成對主密鑰R1(Pairwise Master Key R1，PMK-R1)，或者發(fā)起合適的PMK-R1請求。
MDIE是目標(biāo)AP公告的移動區(qū)域標(biāo)識，當(dāng)MDIE和快速切換中第一次認(rèn)證交換得到的MDIE一致時，才能進(jìn)行快速切換。當(dāng)前AP接收到FT Action request后，將該消息轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)AP。
2、目標(biāo)AP響應(yīng)當(dāng)前AP，當(dāng)前AP向STA發(fā)送快速切換動作響應(yīng)消息(FTAction response)。FT Action response消息中包含目標(biāo)AP的FTIE和MDIE。其中，F(xiàn)TIE包含指示目標(biāo)AP的資源機制以及密鑰持有者ID，密鑰持有者ID用來回應(yīng)STA在FT Action request消息中提供的密鑰標(biāo)識。目標(biāo)AP用FTIE回應(yīng)產(chǎn)生預(yù)共享密鑰(Pre-shared key，PTK)的密鑰持有者和其它信息。
3、STA向目標(biāo)AP發(fā)送重關(guān)聯(lián)請求消息(Repetitive association request，(Re)association request)。
4、目標(biāo)AP向STA返回重關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息(Repetitive association response，(Re)association response)。
其中，(Re)association request和(Re)association response中的FTIE和MDIE的內(nèi)容分別與FT Action request消息和FT Action response消息中的相同。
完成上述步驟，802.1X認(rèn)證完成，受控端口打開，STA與目標(biāo)AP成功進(jìn)行安全認(rèn)證并開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
在上述報文或者消息中，由于MDIE和FTIE都是與快速切換相關(guān)所必需的信息，在快速切換中MDIE和FTIE一般會同時出現(xiàn)在承載消息中，增加了快速切換的開銷。特別是當(dāng)這兩個IE出現(xiàn)在Beacon和probe response消息中時，這種缺點更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中在實現(xiàn)快速切換時，由MDIE和FTIE帶來的快速切換開銷較大的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，所述方法包括下述步驟A.設(shè)置快速切換合并信息元素，所述快速切換合并信息元素中包含有移動區(qū)域標(biāo)識信息以及快速切換信息；B.接收攜帶所述快速切換合并信息元素的快速切換消息，根據(jù)所述快速切換合并信息元素判斷是否進(jìn)行快速切換。
所述步驟B進(jìn)一步包括下述步驟B1.提取所述快速切換合并信息元素中的移動區(qū)域標(biāo)識信息；B2.判斷所述移動區(qū)域標(biāo)識信息與當(dāng)前無線接入點的移動區(qū)域標(biāo)識信息是否一致，是則執(zhí)行步驟B3，否則結(jié)束；B3.提取所述快速切換合并信息元素中的快速切換信息，根據(jù)所述快速切換信息確定相應(yīng)的資源預(yù)留和安全策略機制。
所述快速切換消息為信標(biāo)報文、探測響應(yīng)報文、快速切換動作消息或者重關(guān)聯(lián)消息。
所述移動區(qū)域標(biāo)識信息用于識別移動區(qū)域。
所述快速切換信息包括快速切換資源機制、成對主密鑰R0標(biāo)識以及成對主密鑰R1標(biāo)識。
本發(fā)明將MDIE與FTIE合并為一個IE，簡化了IE的結(jié)構(gòu)，可以降低在無線局域網(wǎng)中快速切換的內(nèi)存消耗和協(xié)議的開銷。
圖1是AP向STA廣播發(fā)送Beacon報文的示意圖；圖2是AP與STA之間進(jìn)行探測報文交互的示意圖；圖3是在無線局域網(wǎng)ESS中AP與STA之間進(jìn)行快速切換的實現(xiàn)流程圖；圖4是本發(fā)明中STA或AP根據(jù)合并形成的IE進(jìn)行快速切換的實現(xiàn)流程。
具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明通過將MDIE和FTIE合并為一個IE，簡化了IE結(jié)構(gòu)，可以降低內(nèi)存消耗和協(xié)議的開銷。
在本發(fā)明中，合并后的IE結(jié)構(gòu)如下表所示
由上表可知，合并的IE包含了移動區(qū)域標(biāo)識信息以及快速切換信息(FastTransition Resource Mechanisms、R0KH-ID、R0KH-ID)。原MDIE的大小為8字節(jié)，F(xiàn)TIE的大小為35字節(jié)，將兩者合并為一個IE，可以節(jié)省2個字節(jié)。對于要周期發(fā)送的消息，例如Beacon信標(biāo)幀，可以降低內(nèi)存消耗和協(xié)議開銷。同時，將兩個IE和并后，用來承載此IE的消息的字節(jié)也會減少，而消息的發(fā)送需要消耗內(nèi)存和協(xié)議開銷，因而可以減少內(nèi)存消耗和協(xié)議開銷。
當(dāng)STA或AP判別是否可以進(jìn)行快速切換時，首先提取消息中的移動區(qū)域標(biāo)識信息，如果MDI的值與STA當(dāng)前所在的AP的MDI值一致，則認(rèn)為可以進(jìn)行快速切換，并根據(jù)消息中的快速切換信息確定資源預(yù)留和安全策略機制。如果MDI值不一致，則不需要進(jìn)一步處理快速切換信息。
圖4示出了STA或AP根據(jù)合并形成的IE判進(jìn)行快速切換的實現(xiàn)流程在步驟S401中，接收攜帶上述IE的快速切換消息，例如Beacon報文、Proberesponse報文或者FT Action消息以及重關(guān)聯(lián)消息等，提取IE中的移動區(qū)域標(biāo)識信息；在步驟S402中，判斷IE中的移動區(qū)域標(biāo)識信息與當(dāng)前AP的移動區(qū)域標(biāo)識信息是否一致，是則準(zhǔn)備進(jìn)行快速切換，執(zhí)行步驟S403，否則結(jié)束；在步驟S403中，提取IE中的快速切換信息；
在步驟S404中，根據(jù)提取的快速切換信息確定相應(yīng)的資源預(yù)留和安全策略機制。
本發(fā)明提供的IE可以應(yīng)用于現(xiàn)有方案中所有同時出現(xiàn)MDIE和FTIE的消息的情形，例如Beacon報文、Probe response報文或者FT Action消息以及重關(guān)聯(lián)消息等，具體的報文/消息的收發(fā)處理與現(xiàn)有技術(shù)相同，不再贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟A.設(shè)置快速切換合并信息元素，所述快速切換合并信息元素中包含有移動區(qū)域標(biāo)識信息以及快速切換信息；B.接收攜帶所述快速切換合并信息元素的快速切換消息，根據(jù)所述快速切換合并信息元素判斷是否進(jìn)行快速切換。
2.如權(quán)利要求
1所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，其特征在于，所述步驟B進(jìn)一步包括下述步驟B1.提取所述快速切換合并信息元素中的移動區(qū)域標(biāo)識信息；B2.判斷所述移動區(qū)域標(biāo)識信息與當(dāng)前無線接入點的移動區(qū)域標(biāo)識信息是否一致，是則執(zhí)行步驟B3，否則結(jié)束；B3.提取所述快速切換合并信息元素中的快速切換信息，根據(jù)所述快速切換信息確定相應(yīng)的資源預(yù)留和安全策略機制。
3.如權(quán)利要求
1所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，其特征在于，所述快速切換消息為信標(biāo)報文、探測響應(yīng)報文、快速切換動作消息或者重關(guān)聯(lián)消息。
4.如權(quán)利要求
1所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，其特征在于，所述移動區(qū)域標(biāo)識信息用于識別移動區(qū)域。
5.如權(quán)利要求
1所述的無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，其特征在于，所述快速切換信息包括快速切換資源機制、成對主密鑰R0標(biāo)識以及成對主密鑰R1標(biāo)識。
專利摘要
本發(fā)明適用于通信領(lǐng)域，提供了一種無線局域網(wǎng)中實現(xiàn)快速切換的方法，所述方法包括下述步驟A.設(shè)置快速切換合并信息元素，所述快速切換合并信息元素中包含有移動區(qū)域標(biāo)識信息以及快速切換信息；B.接收攜帶所述快速切換合并信息元素的快速切換消息，根據(jù)所述快速切換合并信息元素判斷是否進(jìn)行快速切換。本發(fā)明將MDIE與FTIE合并為一個IE，簡化了IE的結(jié)構(gòu)，可以降低在無限局域網(wǎng)中快速切換的內(nèi)存消耗和協(xié)議的開銷。
文檔編號H04L12/28GK1996916SQ200610032727
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月7日
發(fā)明者杜漢美, 莊宏成 申請人:華為技術(shù)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan