用于具有消息認(rèn)證的廣播wlan消息的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于具有消息認(rèn)證的廣播WLAN消息的系統(tǒng)和方法
[0001] 背景 [0002] 領(lǐng)域
[0003] 本申請(qǐng)一般涉及無線通信，且更具體地涉及用于具有消息認(rèn)證的廣播無線局域網(wǎng) (WLAN)消息的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004] 在許多電信系統(tǒng)中，通信網(wǎng)絡(luò)被用于在若干個(gè)空間上分開的交互設(shè)備之間交換消 息。網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)地理范圍來分類，該地理范圍可以例如是城市區(qū)域、局部區(qū)域、或者個(gè)人區(qū) 域。此類網(wǎng)絡(luò)會(huì)分別被指定為廣域網(wǎng)（WAN)、城域網(wǎng)（MAN)、局域網(wǎng)（LAN)、或個(gè)域網(wǎng)（PAN)。 網(wǎng)絡(luò)還根據(jù)用于互連各種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和設(shè)備的交換/路由技術(shù)（例如，電路交換-分組交 換）、用于傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)的類型（例如，有線-無線）、和所使用的通信協(xié)議集（例如，網(wǎng) 際協(xié)議集、SONET (同步光學(xué)聯(lián)網(wǎng)）、以太網(wǎng)等）而有所不同。
[0005] 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)元件是移動(dòng)的并由此具有動(dòng)態(tài)連通性需求時(shí)，或者在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以自組織 (ad hoc)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而非固定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來形成的情況下，無線網(wǎng)絡(luò)往往是優(yōu)選的。無線網(wǎng)絡(luò) 使用無線電、微波、紅外、光等頻帶中的電磁波以非制導(dǎo)傳播模式來采用無形的物理介質(zhì)。 在與固定的有線網(wǎng)絡(luò)相比較時(shí)，無線網(wǎng)絡(luò)有利地促成用戶移動(dòng)性和快速的現(xiàn)場(chǎng)部署。
[0006] 無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可在彼此之間傳送/接收信息。該信息可包括分組，其在一些 方面可被稱為數(shù)據(jù)單元。各分組可包括幫助通過網(wǎng)絡(luò)來路由分組、標(biāo)識(shí)分組中的數(shù)據(jù)、處理 分組等的開銷信息（例如，報(bào)頭信息、分組性質(zhì)等），以及可能在分組的有效載荷中攜帶的 數(shù)據(jù)（例如，用戶數(shù)據(jù)、多媒體內(nèi)容等）。在一些情形中，可以傳送廣播分組，其中相同的數(shù) 據(jù)被同時(shí)傳送給無線網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)設(shè)備。
[0007] 概述
[0008] 本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和設(shè)備各自具有若干方面，其中并非僅靠任何單一方面來負(fù) 責(zé)其期望屬性。在不限制如由所附權(quán)利要求所表達(dá)的本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)在將簡(jiǎn)要 地討論一些特征。在考慮此討論后，并且尤其是在閱讀題為"詳細(xì)描述"的章節(jié)之后，將理 解本發(fā)明的特征如何提供包括降低傳送數(shù)據(jù)分組中的有效載荷中的開銷的優(yōu)點(diǎn)。
[0009] 本公開的一方面提供了一種無線通信方法，包括：確定多個(gè)無線設(shè)備中的每一個(gè) 無線設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值；以及向無線局域網(wǎng)上的多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備傳送多播 分組，該多播分組包括對(duì)該多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備的指示和該多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備 的消息完整性校驗(yàn)值。
[0010] 對(duì)該多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備的指示可以包括該多個(gè)設(shè)備中的每個(gè)設(shè)備的關(guān)聯(lián) 標(biāo)識(shí)和媒體接入控制地址中的至少一者。確定消息完整性校驗(yàn)值可包括基于以下一者或多 者來確定消息完整性校驗(yàn)值：多播分組的幀報(bào)頭、多播分組中的數(shù)據(jù)、對(duì)該多個(gè)設(shè)備中的一 個(gè)設(shè)備的指示、以及多播分組的計(jì)數(shù)器模式密碼塊鏈?zhǔn)较⒄J(rèn)證碼協(xié)議報(bào)頭中的成對(duì)瞬態(tài) 密鑰和偽隨機(jī)噪聲序列號(hào)。多個(gè)無線設(shè)備中的每一個(gè)無線設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值可包括 少于8個(gè)八位位組的縮短消息完整性校驗(yàn)值。多播分組可在該多播分組的幀主體內(nèi)包括數(shù) 據(jù)長(zhǎng)度字段。多播分組可包括具有翻轉(zhuǎn)的保留位或者翻轉(zhuǎn)的保留位組合的計(jì)數(shù)器模式密碼 塊鏈?zhǔn)较⒄J(rèn)證碼協(xié)議報(bào)頭，該翻轉(zhuǎn)的保留位或翻轉(zhuǎn)的保留位組合被配置成允許該多個(gè)設(shè) 備將該多播分組識(shí)別為具有發(fā)送者認(rèn)證的多播分組。
[0011] 該方法還可包括從多個(gè)設(shè)備中的一個(gè)設(shè)備接收指示，該指示用于指示該設(shè)備接收 到的第二多播分組中的一個(gè)或多個(gè)消息完整性校驗(yàn)值中的差錯(cuò)；以及向一個(gè)或多個(gè)設(shè)備傳 送消息，其指示該設(shè)備發(fā)現(xiàn)了一個(gè)或多個(gè)消息完整性校驗(yàn)值中的差錯(cuò)。該消息可包括去往 一個(gè)或多個(gè)設(shè)備以禁用網(wǎng)絡(luò)中的多播分組服務(wù)的指令，或者可以包括去往一個(gè)或多個(gè)設(shè)備 以更改該一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的單播密鑰的指令。確定消息完整性校驗(yàn)值可包括通過用群臨時(shí) 密鑰加密多播分組中的數(shù)據(jù)來生成第一消息完整性校驗(yàn)值，以及隨后基于第一消息完整性 校驗(yàn)值確定多個(gè)無線設(shè)備中的每個(gè)無線設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值。
[0012] 本公開的另一方面提供了一種無線通信裝置，包括發(fā)射機(jī)，其配置成確定多個(gè)無 線設(shè)備中的每一個(gè)無線設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值；以及向無線局域網(wǎng)上的多個(gè)設(shè)備中的每 一個(gè)設(shè)備傳送多播分組，該多播分組包括對(duì)該多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備的指示和該多個(gè)設(shè) 備中的每一個(gè)設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值。
[0013] 在一方面，本公開提供了一種無線通信設(shè)備，包括：用于確定多個(gè)無線設(shè)備中的每 一個(gè)無線設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值的裝置；以及用于向無線局域網(wǎng)上的多個(gè)設(shè)備中的每一 個(gè)設(shè)備傳送多播分組的裝置，該多播分組包括對(duì)該多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備的指示和該多 個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值。
[0014] 在另一方面，本公開提供了一種非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括當(dāng)被執(zhí)行時(shí)使得設(shè) 備中的處理器執(zhí)行一種無線通信方法的指令，該方法包括：確定多個(gè)無線設(shè)備中的每一個(gè) 無線設(shè)備的消息完整性校驗(yàn)值；以及向無線局域網(wǎng)上的多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備傳送多播 分組，該多播分組包括對(duì)該多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備的指示和該多個(gè)設(shè)備中的每一個(gè)設(shè)備 的消息完整性校驗(yàn)值。
[0015] 附圖簡(jiǎn)述
[0016] 圖1解說了其中可采用本公開的各方面的無線通信系統(tǒng)的示例。
[0017] 圖2示出了可在圖1的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的示例性無線設(shè)備的功能框圖。
[0018] 圖3解說了具有消息認(rèn)證的多播幀格式分組。
[0019] 圖4解說了具有消息認(rèn)證的另一多播幀格式分組。
[0020] 圖5A示出了用于傳送具有消息認(rèn)證的分組的示例性方法的流程圖。
[0021] 圖5B示出了用于傳送具有使用公鑰和私鑰的消息認(rèn)證的分組的另一示例性方法 的流程圖。
[0022] 圖6示出了用于傳送具有消息認(rèn)證的分組的另一示例性方法的流程圖。
[0023] 圖7示出了用于接收具有消息認(rèn)證的分組的示例性方法的流程圖。
[0024] 圖8示出了用于接收具有消息認(rèn)證的分組的另一示例性方法的流程圖。
[0025] 詳細(xì)描述
[0026] 以下參照附圖更全面地描述本新穎系統(tǒng)、裝置和方法的各種方面。然而，本教義公 開可用許多不同的形式來實(shí)施并且不應(yīng)被解釋為被限定于本公開通篇所給出的任何特定 結(jié)構(gòu)或功能。確切而言，提供這些方面是為了使本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領(lǐng) 域技術(shù)人員完全傳達(dá)本公開的范圍。基于本文中的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會(huì)到，本公開 的范圍旨在覆蓋本文中公開的這些新穎的系統(tǒng)、設(shè)備和方法的任何方面，不論其是獨(dú)立實(shí) 現(xiàn)的還是與本發(fā)明的任何其他方面組合實(shí)現(xiàn)的。例如，可以使用本文所闡述的任何數(shù)目的 方面來實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本發(fā)明的范圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的本發(fā) 明各種方面的補(bǔ)充或者與之不同的其他結(jié)構(gòu)、功能性、或者結(jié)構(gòu)及功能性來實(shí)踐的裝置或 方法。應(yīng)當(dāng)理解，本文披露的任何方面可以由權(quán)利要求的一個(gè)或多個(gè)要素來實(shí)施。
[0027] 盡管本文描述了特定方面，但這些方面的眾多變體和置換落在本公開的范圍之 內(nèi)。盡管提到了優(yōu)選方面的一些益處和優(yōu)點(diǎn)，但本公開的范圍并非旨在被限定于特定益處、 用途或目標(biāo)。相反，本公開的各方面旨在寬泛地適用于不同的無線技術(shù)、系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡(luò)、和 傳輸協(xié)議，其中一些藉由示例在附圖和以下對(duì)優(yōu)選方面的描述中解說。詳細(xì)描述和附圖僅 僅解說本公開而非限定本公開，本公開的范圍由所附權(quán)利要求及其等效技術(shù)方案來定義。
[0028] 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可包括各種類型的無線局域網(wǎng)（WLAN)。WLAN可被用于采用廣泛使 用的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來將近旁設(shè)備互連在一起。本文中所描述的各個(gè)方面可應(yīng)用于任何通信標(biāo) 準(zhǔn)，諸如WiFi、或者更一般地IEEE 802. 11無線協(xié)議族中的任何成員。
[0029] 在一些實(shí)現(xiàn)中，WLAN包括作為接入無線網(wǎng)絡(luò)的組件的各種設(shè)備。例如，可以存在兩 種類型的設(shè)備：接入點(diǎn)（"AP"）和客戶端（也稱為站或"STA"）。一般而言，AP用作WLAN 的中樞或基站，而STA用作WLAN的用戶。例如，STA可以是膝上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、移動(dòng)電話等。在一示例中，STA經(jīng)由遵循WiFi (例如，IEEE 802. 11協(xié)議）的無線鏈 路連接到AP以獲得至因特網(wǎng)或至其他廣域網(wǎng)的一般連通性。在一些實(shí)現(xiàn)中，STA也可被用 作AP。
[0030] 接入點(diǎn)（"AP"）還可包括、被實(shí)現(xiàn)為或被稱為B節(jié)點(diǎn)、無線電網(wǎng)絡(luò)控制器（"RNC")、 演進(jìn)型B節(jié)點(diǎn)、基站控制器（"BSC"）、基收發(fā)機(jī)站（"BTS"）、基站（"BS"）、收發(fā)機(jī)功能 (" TF"）、無線電路由器、無線電收發(fā)機(jī)或其他某個(gè)術(shù)語。
[0031] 站（"STA"）還可包括、被實(shí)現(xiàn)為、或被稱為接入終端（"AT")、訂戶站、訂戶單元、 移動(dòng)站、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、用戶終端、用戶代理、用戶設(shè)備、用戶裝備或其他某個(gè)術(shù)語。在一 些實(shí)現(xiàn)中，接入終端可包括蜂窩電話、無繩電話、會(huì)話發(fā)起協(xié)議（"SIP"）話機(jī)、無線本地環(huán) 路（"WLL"）站、個(gè)人數(shù)字助理（"PDA"）、具有無線連接能力的手持式設(shè)備、或連接至無線 調(diào)制解調(diào)器的其他某種合適的處理設(shè)備。因此，本文所教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)方面可被納入到 電話（例如，蜂窩電話或智能電話）、計(jì)算機(jī)（例如，膝上型設(shè)備）、便攜式通信設(shè)備、手持 機(jī)、便攜式計(jì)算設(shè)備（例如，個(gè)人數(shù)據(jù)助理）、娛樂設(shè)備（例如，音樂或視頻設(shè)備、或衛(wèi)星無線 電）、游戲設(shè)備或系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)設(shè)備、或被配置成經(jīng)由無線介質(zhì)通信的任何其他合適 的設(shè)備中。如以上所討論的，本文中所描述的特定設(shè)備可實(shí)現(xiàn)例如IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)。
[0032] 圖1解說了可以在其中采用本公開的各方面的無線通信系統(tǒng)100的示例。無線通 信系統(tǒng)100可按照無線標(biāo)準(zhǔn)（例如802. llah標(biāo)