ВЫБОР И ПОДКЛЮЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ WWAN И WLAN СИСТЕМ
SYSTEM SELECTION AND CONNECTION FOR WWAN AND WLAN SYSTEMS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие изобретения относится, в общем, к передаче информации, и, точнее говоря, к технике выполнения выбора и подключения системы беспроводным устройством.
Уровень техники
Беспроводные коммуникационные системы широко используются для обеспечения различных услуг связи, таких как передача речи, пакетных данных и т.д. Эти беспроводные системы могут быть системами коллективного доступа, способными поддерживать связь со многими пользователями посредством совместного использования доступных системных ресурсов. Примеры таких систем коллективного доступа включают в себя системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы многостанционного доступа с временным разделением каналов (TDMA), и системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA). CDMA система может использовать один или несколько CDMA стандартов, таких как IS-2000 и IS-95 (обычно называемых «lx-EV-DV», или просто «lx»), IS-856 (обычно называемый «lx-EV-DO»), и т.д., которые известны в данной области техники.
Беспроводное устройство (например, сотовый телефон), которое поддерживает 1х и/или lx-EV-DO, обычно поддерживает список предпочтительного роуминга (PRL, СПР). Этот СПР содержит информацию, чтобы помочь беспроводному устройству выполнить выбор и подключение системы в lx и lx-EV-DO системах, особенно когда беспроводное устройство постоянно перемещается. СПР идентифицирует «разрешенные» системы, которые беспроводные устройства должны использовать и (по выбору) «запрещенные» системы, которые беспроводное устройство не должно использовать.
Формат СПР для 1х описан в документе TIA/EIA/IS-683-A, озаглавленном «Обеспечение беспроводного обслуживания мобильных станций в стандартах расширенного спектра», июнь 1998, который находится в свободном доступе. Формат СПР для lx-EV-DO описан в документе TIA-683-С, озаглавленном «Обеспечение беспроводного обслуживания мобильных станций в стандартах расширенного спектра», март 2003, который также находится в свободном доступе. TIA-683-C определяет (1) формат СПР, который базируется на IS-683-A и может передавать СПР информацию для 1х систем и (2) расширенный формат СПР, который может передавать СПР информацию для lx и 1x EV-DO систем. TIA-683-C обратно совместим с IS-683-A.
Беспроводное устройство, которое хранит расширенный СПР способно выбрать и подключить 1х и lx-EV-DO системы. Тем не менее беспроводное устройство не было способно выбрать и подключить другие системы, не охваченные TIA-683-C.
Сущность изобретения
Здесь описаны методики выполнения выбора и подключения системы для систем беспроводной глобальной сети (WWAN), так же как систем беспроводной локальной сети (WLAN). WWAN системы могут быть 1х системами, lx EV-DO системами. и/или системами некоторых других типов. WLAN системы могут быть IEEE 802.11 системами и/или системами некоторых других типов.
С одной стороны, СПР содержит системные записи и записи подключений для WWAN и WLAN систем. Один или несколько новых типов системных записей и один или несколько новых типов записей подключений могут быть определены для WLAN. СПР и новые записи для систем и подключений могут быть определены так, чтобы они были обратно совместимыми с TIA-683-C. Информация о системе и подключении для WLAN систем может быть сохранена в новых записях для систем и подключений соответственно, которые включены в СПР. СПР может быть запрограммирован в беспроводном устройстве и/или может быть отправлен по радио обычным способом. Связанная с защитой информация, используемая для выполнения шифрования и/или аутентификации для WLAN систем, может быть сохранена в отдельной таблице профилей аутентификации WLAN. Системная запись для каждой WLAN системы может указывать запись подключения и запись профиля, применимые для этой WLAN системы.
С другой стороны, таблица сетевых идентификаторов хранит системные записи и записи профилей для WLAN систем и возможно систем других типов. Системные записи содержат информацию, используемую для выбора и подключения системы. Системные записи в таблице сетевых идентификаторов не нуждаются в обратной совместимости с TIA-683-C и могут быть определены так, чтобы они несли сопутствующую информацию наиболее эффективным способом. Профиль содержит информацию, используемую для выполнения шифрования и/или аутентификации для WLAN.
Различные аспекты и варианты осуществления изобретения описаны далее ниже.
Краткое описание чертежей
Признаки и сущность настоящего изобретения станут более наглядными из подробного описания, изложенного ниже, при рассмотрении совместно с чертежами, в которых подобные условные обозначения соответственно совпадают.
Фиг.1 - использование с WWAN и WLAN системами.
Фиг.2 - СПР, имеющий структуру, используемую в IS-683-A and TIA-683-C.
Фиг.3 - расширенный СПР, определяемый TIA-683-C.
Фиг.4А - расширенная системная запись для WLAN.
Фиг.4В и 4С - две расширенные записи подключений для WLAN.
Фиг.5 - таблица профилей аутентификации для WLAN.
Фиг.6А и 6В - два профиля аутентификации для WLAN.
Фиг.7 - таблица сетевых идентификаторов для WLAN.
Фиг.8 - процесс для выполнения выбора и подключения системы.
Фиг.9 - структурная схема беспроводного устройства.
Подробное описание
Слово «примерный» использовано здесь в значении "служащий в качестве примера или иллюстрации". Любой вариант осуществления или конструкция, описанные здесь как «примерные» не обязательно должны быть истолкованы как предпочтительные или выгодные среди других вариантов осуществления или конструкций.
Фиг.1 показывает использование с WWAN 100 и WLAN 102. WWAN 100 обеспечивает коммуникационный охват для большой географической области, например города, штата и т.п. WLAN 102 предоставляет коммуникационный охват для меньшей географической области, например торгового комплекса, территории университета, склада и т.д. Зона обслуживания WWAN 100 может или не может перекрывать зону обслуживания WLAN 102.
WWAN 100 может быть 1х сетью, lx EV-DO сетью или любым другим типом сети. WWAN 100 включает в себя одну или несколько систем, и каждая система включает в себя одну или несколько меньших сетей. Каждая система в 1х сети идентифицирована значением идентификатора системы (SID), и каждая меньшая сеть каждой 1х системы идентифицирована значением сетевого идентификатора (NID). Системы и сети в lx EV-DO сети идентифицированы с использованием идентификатора подсети, который может быть до 128 бит длиной и следует представленному IPv6 формату, как описано в RFC2460, озаглавленном «Интернет протокол, версия 6 (IPv6) Спецификация», декабрь 1998. Термины «сеть» и «система» иногда используются взаимозаменяемо.
WWAN 100 обычно включает в себя множество базовых станций 110, которые поддерживают связь для беспроводных устройств 120 в зоне обслуживания WWAN. Для простоты, только три базовых станции 110 показаны на Фиг.1 для WWAN 100. Базовая станция является фиксированной станцией, которая взаимодействует с беспроводным устройством и может также быть названа базовой приемопередающей станцией (BTS) (1х терминология), точкой доступа (lx EV-DO терминология) или другой терминологией. Беспроводные устройства 120 расположены по всем зонам обслуживания WWAN 100. Беспроводное устройство может быть также названо подвижной станцией (1х терминология), терминалом пользователя/доступа (lx EV-DO терминология), абонентской аппаратурой (АА), передвижным оборудованием (ПО), абонентским устройством или другой терминологией. Беспроводное устройство может быть сотовым телефоном, персональным цифровым секретарем (PDA), беспроводным модемом, телефонной трубкой и т.п. Центр коммутации подвижной связи (MSC) 130 обеспечивает координацию и контроль для базовых станций 110 в WWAN 100.
WLAN 102 может быть сетью IEEE 802.11 или каким-либо другим типом сети. WLAN 102 может обеспечивать выполнение одного или нескольких стандартов, таких как IEEE Std 802.11a-1999 (обычно называемый «802.11a»), IEEE Std 802.11b-1999 (обычно называемый «802.11b»), IEEE Std 802.11g-2003 (обычно называемый «802.11g»), и т.п., которые известны в данной области техники. WLAN 102 может включать в себя одну или несколько систем в зависимости от размера развертывания WLAN. Каждая система идентифицирована идентификатором набора услуг (SSID), который может быть до 32 байт длиной. WLAN 102 включает в себя одну или несколько точек 112 доступа, которые поддерживают связь для беспроводных терминалов 122 (например, переносных компьютеров) и беспроводных устройств 120 в пределах области охвата WLAN. Для простоты, только три точки 112 доступа показаны на Фиг.1 для WLAN 102. Для централизованной архитектуры системный контроллер 132 обеспечивает координацию и контроль для точек 112 доступа в WLAN 102.
Для 1х и lx EV-DO, беспроводное устройство поддерживает список предпочтительного роуминга (СПР) для выбора и подключения системы. Беспроводное устройство может быть запрограммировано с СПР через последовательный или USB интерфейс, например, во время изготовления или активации. Беспроводное устройство может также загружать СПР по радио и/или может принять СПР со съемного модуля, вставленного в беспроводное устройство. Беспроводное устройство сохраняет СПР в энергонезависимой памяти, которая может быть в беспроводном устройстве или съемном модуле.
Фиг.2 показывает СПР 200, имеющий структуру, используемую в IS-683-A и TIA-683-C. СПР 200 включает в себя таблицу 210 систем и таблицу 250 подключений. Таблица 210 систем включает в себя список разрешенных и запрещенных систем/сетей, которые упорядочены по географическим областям (GEOs). Для ясности, Фиг.2 показывает каждую географическую область, представленнуюое соответственно размеченной таблицей. Каждая размеченная таблица включает в себя секцию 220 для предпочтительных систем/сетей, к которым беспроводное устройство должно обращаться, и секцию 230 для запрещенных систем/сетей, к которым беспроводное устройство не должно обращаться.
Таблица систем и таблица подключений имеют разные форматы для 1х и 1x EV-DO. Фиг.2 показывает СПР формат для 1х. Размеченная таблица для каждой географической области включает в себя (1) одну или несколько записей для одной или нескольких систем/сетей в географической области и (2) множество полей для сопутствующей информации для каждой записи. Эти поля включают в себя поле системы, поле предпочтительного выбора, поле индикации роуминга и поле указателя на подключение. Для каждой записи поле системы сохраняет (SID, NID) пару, присвоенную системе/сети, ассоциированной с этой записью. Поле предпочтительного выбора показывает предпочтение для ассоциированной системы/сети среди всех разрешенных систем/сетей в одной географической области. Оператор сети обычно устанавливает предпочтения. Поле индикации роуминга определяет как индикатор роуминга на беспроводном устройстве должен быть отображен при получении сигнала из связанной системы/сети. Поле указателя на подключение сохраняет значение указателя, который указывает на определенную запись в таблице 250 подключений, содержащей параметры, используемые, чтобы подключиться к связанной системе/сети. Таблица 250 подключений включает в себя одну запись для каждого уникального значения указателя. Каждая запись подключения включает в себя множество полей для различных параметров, используемых для подключения системы. Записи подключений для различных типов систем имеют различные форматы.
Фиг.2 показывает графическое представление СПР для 1х. СПР для lx EV-DO имеет другой формат. Для 1х и lx EV-DO, СПР информация обычно сохраняется как файл.
Фиг3. показывает файл 300, содержащий расширений СПР, который является СПР в расширенном СПР формате, определенном TIA-683-C. Расширенный СПР содержит некоторое количество полей, каждое из которых показано на Фиг.3. Таблица 1 обеспечивает краткое описание полей в расширенном СПР.
Таблица 1Расширенный СПР
Поле
Длина(бит)
Описание
PR_LIST_SIZE
16
Указывает общий размер расширенного СПР в октетах.
PR_L1ST_ID
16
Содержит идентификатор, присвоенный расширенному СПР.
CUR_SSPR_P_REV
8
Указывает версию протокола для процедуры, которая определяет правила синтаксического анализа для расширенного СПР.
PREF_ONLY
1
Указывает, работать ли только в предпочтительных системах.
DEF_ROAM_IND
8
Указывает индикатор роуминга по умолчанию.
NUM_ACQ_RECS
9
Указывает количество расширенных записей подключений в расширенном СПР.
NUM_COMMON_SUBNET_RECS
9
Указывает количество общих записей подсети в расширенном СПР.
NUM_SYS_RECS
14
Указывает количество расширенных системных записей в расширенном СПР.
RESERVED
7
Содержит дополняющие биты до целого числа октетов.
EXTACQTABLE
переменная
Содержит расширенные записи подключений.
COMMON_SUBNET_TABLE
переменная
Содержит общие записи подсети.
EXT_SYS_TABLE
переменная
Содержит расширенные системные записи.
RESERVED
От 0 до 7
Содержит дополняющие биты до целого числа октетов.
PR_LIST_CRC
16
Содержит 16-битное CRC значение для расширенного СПР.
Условно, расширенный СПР содержит расширенные системные записи, расширенные записи подключений и общие записи подсети для 1х и/или 1x EV-DO систем. Беспроводное устройство, которое хранит этот расширенный СПР, способно только выбрать и подключить 1х и lx-EV-DO системы.
С одной стороны, улучшенный СПР определен так, что может содержать расширенные системные записи, расширенные записи подключений и общие записи подсети для WLAN и WWAN систем. В одном варианте осуществления улучшенный СПР имеет формат, показанный в таблице 1, включает в себя все поля расширенного СПР и обратно совместим с TIA-683-C. Беспроводное устройство, которое поддерживает TIA-683-C (которое называют традиционным беспроводным устройством), способно извлекать записи для 1x EV-DO систем из улучшенного СПР и игнорирует или удаляет записи для WLAN систем. Новое беспроводное устройство, которое поддерживает улучшенный СПР, способно извлекать записи для WLAN систем и использовать эти записи для автоматического выбора и подключения WLAN систем.
TIA-683-C определяет два типа расширенных системных записей - один тип для 1х систем и другой тип для lx EV-DO систем. Новый тип расширенной системной записи может быть определен для WLAN систем.
Фиг.4А показывает расширенную системную запись 410 для WLAN. Расширенная системная запись 410 может быть одной из расширенных системных записей в расширенной таблице систем улучшенного СПР, как показано на Фиг.3. Расширенная системная запись 410 содержит (1) все поля расширенной системной записи, определенной TIA-683-C и (2) новое поле PROFILE_ID.
WLAN расширенная системная запись содержит информацию для SSID, который назначен для WLAN системы, которая может быть группой точек доступа. SSID является ASCII строкой (например, «АВС»), которая может быть до 32 байт длиной, и прикреплена ко всем пакетам, отправленным в WLAN систему, чтобы идентифицировать эти пакеты как принадлежащие этой системе. WLAN расширенная системная запись может одержать SSID для WLAN системы или может указывать на расположение в общей таблице подсетей, в которой SSID сохранен. Таблица 2 перечисляет поля WLAN расширенной системной записи 410. Краткое описание каждого поля дано в таблице 2, и более подробное описание для некоторых сопутствующих полей дано ниже.
Таблица 2Расширенная системная запись для WLAN
Поле
Длина(бит)
Описание
SYS_RECORD_LENGTH
5
Указывает длину расширенной системной записи в октетах.
SYS_RECORD_TYPE
4
Установлен на '0011' для WLAN расширенной системной записи.
PREF_NEG
1
Указывает, если работа во WLAN системе разрешена ('1') или запрещена ('0').
GEO
1
Указывает географическую область WLAN системы.
PRI
1
Указывает предпочтение для WLAN системы.
ACQ_INDEX
9
Указывает на расширенную запись подключения для WLAN системы.
Зависящая от типа запись идентификации системы<b>:</b>
RESERVED
3
Резерв для будущего использования.
PREFIX
1
Установлен на '1', если запись является префиксом для SSID.
SUBNET COMMON INCLUDED
6
Установлен на '0', если SSID включен в расширенную системную запись, и на '1', если SSID сохранен в общей таблице подсетей.
SSIDLENGTH
5
Указывает длину SSID в октетах.
SSID
переменная
Содержит SSID для WLAN системы.
SUBNET COMMON OFFSET
От 0 до 13
Указывает на первую запись в общей таблице подсетей, которая хранит SSID.
ROAM_IND
0 или 8
Указывает индикатор роуминга.
ASSOCIATION_INC
1
Указывает, содержит ли системная запись следующие три поля.
ASSOCIATIONTAG
0 или 8
Содержит связующую метку.
PN_ASSOCIATION
0 или 1
Идентифицирует системы с тем же назначением PN.
DATA_ASSOCIATION
0 или 1
Идентифицирует системы с тем же IP шлюзом.
PROFILE_ID
8
Указывает на профиль аутентификации для WLAN системы.
RESERVED
переменная
Содержит дополняющие биты.
Зависящая от типа запись идентификации системы для WLAN расширенной системной записи 410 включает в себя различные поля, которые являются сопутствующими для WLAN. Поле PREFIX установлено на '1', если запись используется как префикс для SSID. WLAN применение может иметь много систем, которым могут быть назначены похожие SSID, например "ABC1", "ABC2", "ABC3" и т.д. Если поле PREFIX установлено на '1' и поле SSID установлено на «ABC», тогда беспроводное устройство может подключиться к любой WLAN системе с префиксом SSID «ABC», например, "ABC1", "ABC2" или "ABC3". Поле SUBNET_COMMON_INCLUDED указывает, сохранен ли SSID в WLAN расширенной системной записи или общей таблице подсетей. Если SUBNET_COMMON_INCLUDED='0', тогда SSID сохранен в поле SSID и SUBNET_COMMON_OFFSET пропущен. Наоборот, если SUBNET_COMMON_INCLUDED='1', тогда поле SSID пропущено и SSID сохранен в общей таблице подсетей на месте, указанном в поле SUBNET_COMMON_OFFSET. Каждая общая запись подсети может хранить 15 байт (или октет). Таким образом, первые 15 байт SSID сохранены в общей записи подсети, указанной в поле SUBNET_COMMON_OFFSET, следующие 15 байт SSID (если они есть) сохранены в следующей общей записи подсети, и последние два байта SSID (если они есть) сохранены в следующей общей записи подсети. Поле SUBNET_COMMON_OFFSET является нулем для первой общей записи подсети в общей таблице подсети. Поле SSID_LENGTH указывает длину SSID (в октетах). Поле SSID_LENGTH установлено на '0', чтобы указать групповой SSID, который означает, что может быть подключена WLAN система с любым SSID.
Многие WWAN и/или WLAN системы в данной географической области могут быть связаны друг с другом и им назначена связующая метка, которая уникальна для этой географической области. Например, 1х системы, lx EV-DO и/или WLAN системы в той же географической области могут быть связаны друг с другом. Беспроводное устройство может пытаться подключиться к 1х системе, когда впервые включено, затем идентифицировать WLAN системы, связанные с подключенной 1х системой, и затем подключиться к связанной WLAN системе. Эта связь позволяет беспроводному устройству быстрее подключаться к WLAN системам, основанным на 1х системах.
Поле PROFILE_ID указывает на профиль аутентификации, связанный с расширенной системной записью WLAN. Для WLAN профиль аутентификации содержит связанную с защитой информацию, как описано ниже. Для 1х и lx EV-DO профиль аутентификации может содержать информацию, такую как индивидуальный Идентификатор Сетевого Доступа (NAI) и индивидуальная аутентификация для Протокола передачи от точки к точке/Аутентификация, Авторизация и Учет (PPP/ААА) и ключи для использования, как установлено в профилях простого IP или мобильного IP согласно TIA-683-C. Традиционное беспроводное устройство должно закончить обработку расширенной системной записи после поля DATA_ASSOCIATION и должно пропустить поле PROFILE_ID. Новое беспроводное устройство должно продолжить обработку поля PROFILE_ID. Альтернативно, поле PROFILE_ID может быть включено в зависящую от типа запись идентификации системы.
TLV683-C определяет 12 типов расширенной записи подключения. Два новых типа расширенной записи подключения могут быть определены для WLAN - один новый тип для записи подключения (используя каналы) WLAN системы и другой новый тип для обобщенной записи подключенной WLAN системы.
Фиг.4В показывает запись 420 подключения (используя каналы) WLAN системы. Запись 420 подключения может быть одной из расширенных записей подключения в расширенной таблице подключений в улучшенном СПР, как показано на Фиг.3. Запись 420 подключения может быть использована, чтобы подключить WLAN систему, используя специфические каналы.
Таблица 3 обеспечивает краткое описание для полей записи 420 подключения, которые могут включать в себя одно или несколько вхождений поля CHAN. Каждое поле CHAN указывает специальный канал для WLAN системы. Каждый канал соответствует специальной частоте в данном частотном диапазоне. Например, IEEE 802.11 определяет 14 каналов на 14 разных частотах для 2,4 ГГц диапазона. Поля NUM_CHANS и CHAN - 5 битные и 11 битные соответственно по длине, которая соответствует длине полей NUM_CHANS и CHAN, используемых в TIA-683-C. Другие поля записи 420 подключения описаны ниже.
Таблица 3Запись подключения (используя каналы) WLAN системы
Поле
Длина(бит)
Описание
ACQ_TYPE
8
Установлен на '00001111' для записи подключения (используя каналы) WLAN системы
LENGTH
8
Указывает длину записи в октетах
WLAN_BAND_CLASS
8
Указывает класс диапазона WLAN системы
WLAN_TECHNOLOGY
8
Указывает технологию WLAN системы
NUM_CHANS
5
Указывает число каналов в записи
NUM_CHANS вхождений следующих полей:
CHAN
11
Указывает канал
RESERVED
переменная
Содержит дополняющие биты
Фиг.4С показывает обобщенную запись 430 подключения WLAN системы. Запись 430 подключения может быть одной из расширенных записей подключения в расширенной таблице подключений улучшенного СПР, как показано на Фиг.3. Запись 430 подключения может быть использована, чтобы подключить WLAN систему, используя специальный WLAN частотный диапазон, как установлено регулирующим органом. Таблица 4 обеспечивает краткое описание для полей записи 430 подключения.
Таблица 4Обобщенная Запись Подключения WLAN системы
Поле
Длина(бит)
Описание
ACQ_TYPE
8
Установлен на '00010000' для обобщенной записи подключения WLAN системы.
LENGTH
8
Указывает длину записи в октетах.
WLAN_BAND_CLASS
8
Указывает класс диапазона WLAN системы.
WLAN_TECHNOLOGY
8
Указывает технологию WLAN системы.
Таблица 5 перечисляет примерный набор типов частотных диапазонов для поля WLAN_BAND_CLASS. Каждый тип частотного диапазона связан с некоторыми спецификациями (например, для мощности передачи), определяемыми особыми регулирующими органами для конкретного частотного диапазона. Беспроводное устройство работает в соответствии с спецификациями, связанными с типом частотного диапазона, указанного полем WLAN_BAND_CLASS расширенной записи подключения. Таблица 5 также перечисляет примерный набор типов технологий, в которых A, B и G соотносятся с 802.11a, 802.11b и 802.11g соответственно. Беспроводное устройство работает в соответствии с технологией, указанной в поле WLAN_TECHNOLOGY расширенной записи подключения.
Таблица 5
WLAN_BAND_CLASS
WLAN_TECHNOLOGY
Тип частотного диапазона
Значение
Тип технологии
Значение
802.11_2400MHZ_US
00000000
А
00000000
802.11_2400MHZ_EUROPE
00000001
В
00000001
802.11 2400MHZ FRANCE
00000010
Только G
00000010
802.11_2400MHZ_SPAIN
00000011
G
00000011
802.11_2400MHZ_JAPAN
00000100
Любой
11111111
802.11_5000MHZ_US
00000101
Зарезервировано
другие значения
802.11 5000MHZ EUROPE
00000110
802.11_5000MHZ_ FRANCE
00000111
802.11 5000MHZ SPAIN
00001000
802.11_5000MHZ_JAPAN
00001001
Любой класс диапазона
00011111
Зарезервировано
Другие значения
Фиг.с 3 по 4С и таблицы с 1 по 5 показывают специфичные варианты осуществления СПР и записей для систем и подключений, которые поддерживают выбор и подключение системы для WLAN систем. В общем, СПР и записи для систем и подключений могут включать в себя любое количество полей для любого типа информации, которая может быть использована для выбора и подключения WLAN систем.
Фиг.5 показывает таблицу 500 профилей аутентификации WLAN, которая хранит профили аутентификации WLAN. Таблица 6 обеспечивает краткое описание для полей таблицы 500 профилей.
Таблица 6Таблица профилей аутентификации WLAN
Поле
Длина(бит)
Описание
LENGTH
16
Указывает длину таблицы профилей в октетах.
ID
16
Содержит уникальный идентификатор, назначенный таблице профилей.
REV_ID
8
Указывает номер версии таблицы профилей.
MIN_SOFTWARE_VER
8
Указывает наименьшую версию программы, которая может обработать таблицу профилей.
NUM_PROFILES
8
Указывает число профилей в таблице профилей.
PROFILES
переменная
Содержит профили.
RESERVED
переменная
Резерв для будущего использования.
CRC
16
Содержит 16-битные CRC значения для таблицы профилей.
Профиль аутентификации WLAN определяет шифрование и/или аутентификацию (если такая есть), использующиеся для WLAN системы. Профиль аутентификации WLAN содержит связанную с ограничением доступа информацию, такую как используемый тип шифрования (если есть), используемый тип аутентификации (если есть), и сопутствующие параметры аутентификации и шифрования.
Таблица 7 перечисляет вариант осуществления возможных полей профиля аутентификации WLAN. Поле PROFILE_ID содержит значение идентификатора профиля для профиля аутентификации WLAN. Значение 0 идентификатора профиля может быть назначено профилю аутентификации WLAN по умолчанию, который может быть использован для (1) WLAN систем, которые не перечислены в СПР, и/или (2) WLAN, которые перечислены в СПР, но без профиля аутентификации WLAN. Поле MOBILE_IP_PROFILE_ID указывает профиль мобильного IP для использования с профилем аутентификации WLAN. Профиль мобильного IP хранит аутентификационную информацию для мобильного IP. Шестнадцатиричное значение 0xFF для поля MOBILE_IP_PROFILE_ID может указывать на использование текущего профиля мобильного IP (если определен). Другие поля профиля аутентификации WLAN описаны ниже.
Таблица 7Поля для профиля аутентификации WLAN
Поле
Длина(бит)
Описание
LENGTH
8
Указывает длину профиля в октетах.
PROFILE_ID
8
Содержит значение идентификатора профиля для профиля.
PROFILE_TYPE
8
Указывает тип профиля. Установлено на '1' для WLAN
ENCRYPTION_TYPE
8
Указывает тип шифрования.
AUTHENTICATION_TYPE
8
Указывает тип аутентификации.
MOBILE_IP_PROFILE_ID
8
Указывает на профиль мобильного IP для использования с этой WLAN авторизацией.
Зависящие от типа аутентификации поля:
DEFAULT WEP KEY ID
8
Указывает ключ по умолчанию для WEP.
WEP_KEY_ID1
переменная
Содержит первый ключ шифрования WEP.
WEP_KEY_ID2
переменная
Содержит второй ключ шифрования WEP.
WEP_KEY_ID3
переменная
Содержит третий ключ шифрования WEP.
WEP_KEY_ID4
переменная
Содержит четвертый ключ шифрования WEP.
802.1X_ID_LEN
8
Указывает размер идентификатора 802.1X.
802.1X_ID
переменная
Содержит идентификатор 802.1X.
802.1X_PASSWORD_LEN
8
Указывает размер пароля 802.1X.
802.1X_PASSWORD
переменная
Содержит пароль 802.1X.
CERTIFICATE_ID
8
Указывает на сертификат в таблице сертификатов.
RESERVED
переменная
Резерв для будущего использования.
Различные схемы шифрования и аутентификации могут быть использованы для WLAN. Для шифрования протокол шифрования в беспроводной связи (WEP) с размером ключа 40 и 104 бит, протокол временной целостности ключей (TKIP), улучшенный стандарт шифрования (AES), некоторое другое шифрование или без шифрования могут быть использованы для WLAN. Для аутентификации основанная на WEP аутентификация, расширяемый протокол аутентификации (EAP), протокол безопасности в беспроводных сетях (WAP), некоторая другая аутентификация или без аутентификации могут быть использованы для WLAN. EAP включает в себя множество различных реализаций, таких как EAP-TLS (защищённая передача данных) и EAP-MD5 («Отпечаток» сообщения, алгоритм 5). EAP-TLS использует связь по защищенным сетям с сервером аутентификации RADIUS. Эти различные схемы шифрования и аутентификации известны в данной области техники. Аутентификация для WLAN в 3GPP2 описана в документе 3GPP2 X.S0028, озаглавленном «Взаимодействие в беспроводной локальной сети (WLAN)», которая находится в свободном доступе.
Таблица 8 перечисляет примерный набор типов шифрования и примерный набор типов аутентификации, которые могут поддерживаться для WLAN. Беспроводное устройство выполняет шифрование в соответствии со схемой шифрования (если есть) указанной в поле ENCRYPTIONTYPE и далее выполняет аутентификацию в соответствии со схемой аутентификации (если есть), указанной в поле AUTHENTICATIONJTYPE. Использование WEP аутентификации предполагает, что WEP шифрование разрешено. 802.1X_TLS означает IEEE 802.1X/EAP с TLS, 802.1X_MD5 означает IEEE 802.1X/EAP с MD5, и WKEY означает долговременный ключ WLAN (который описан в 3GPP2 X.S0028). Аутентификация «с RADIUS» означает, что аутентификация выполняется через RADIUS сервер. Аутентификация «с идентификатором сертификата» означает что аутентификация выполнена с криптографическим сертификатом, полученным от защищенного центра сертификации.
Таблица 8
ENCRYPTION_TYPE
Значение
AUTHENTICATIONJTYPE
Значе-ние
Нет шифрования
0
Нет аутентификации
0
64-бит WEP (40-бит ключ)
1
WEP аутентификация
1
128-бит WEP (104-бит ключ)
2
На основании пароля 802.1X
2
TKIP
3
802. 1X TLS с RADIUS
3
AES
4
802.1X_MD5 c RADIUS
4
802.1X TLS c RADIUS c настроенным WKEY.
5
802.1X_TLS с идентификатором сертификата
6
Каждый тип аутентификации может быть связан с особым набором полей для сопутствующих параметров. Таблица 9 перечисляет поля для каждого типа аутентификации, данного в таблице 8. Для каждого типа аутентификации, 'x' для данного зависящего от типа аутентификации поля означает, что поле включено в профиль аутентификации WLAN для этого типа аутентификации.
Таблица 9Зависящие от типа аутентификации поля для WLAN
Зависящее от типа аутентификации поле
AUTHENTICATION_TYPE
1
2
3
4
5
6
DEFAULT_WEP_KEY_ID
X
WEP_KEY_ID1
X
WEP_KEY_ID2
X
WEP_KEY_ID3
X
WEP_KEY_ID4
X
802.1X_ID_LEN
X
X
X
X
802.1X_ID
X
X
X
X
802.1X_PASSWORD_LEN
X
X
802.1X_PASSWORD
X
X
CERTIFICATE_ID
X
Фиг.6А показывает профиль 610 аутентификации WLAN для аутентификации WEP (AUTHENTICATION_TYPE - 1). Для профиля 610 аутентификации, поля с WEP_KEY_ID1 по WEP_KEY_ID4 содержат четыре ключа защиты, используемые для WEP. Поле DEFAULT_WEP_KEY_ID указывает, который из четырех ключей защиты WEP является ключом по умолчанию. Размер каждого из четырех полей ключей WEP составляет 5 октетов для 64-битного WEP и 13 октетов для 128-битного WEP. Для каждого поля ключа WEP, ключ[0] содержит наименее значимый байт ключа WEP, и наименее значимый бит ключа[0] содержит наименее значимый бит ключа WEP.
Фиг.6B показывает профиль 620 аутентификации WLAN для 802.IX аутентификации, основанной на MD5 с RADIUS (AUTHENTICATION_TYPE=4). Для профиля 620 аутентификации, поле 802.1X_ID_LEN указывает размер поля 802.1X_ID, которое может быть до 72 байт длиной. Поле 802.1X_ID содержит идентификатор, используемый для процедур, основанных на RADIUS, которые типично имеют вид пользователь@страна. Поле 802.1X_PASSWORD_LEN указывает длину поля 802.1X_PASSWORD, которое может быть до 31 байта длиной. Поле 802.1X_PASSWORD хранит открытый ключ MD-5 для основанной на RADIUS аутентификации.
Профили аутентификации WLAN для других типов аутентификации могут быть сформированы на основании таблиц 7 и 9. Для AUTHENTICATIONJTYPE=2, поле 802.1X_PASSWORD хранит пароль 802.1X для WPA в домашней/малого офиса среде, где RADIUS не используется для аутентификации. Этот пароль используется как отправная точка для программы шифрования TKIP.
Фиг.5, 6А и 6В и таблицы 7, 8 и 9 показывают особые варианты осуществления таблицы профилей аутентификации WLAN и различные профили аутентификации WLAN. В общем, таблица профилей и профили могут включать в себя любое количество полей для любого типа информации, которая может быть использована для шифрования, аутентификации и/или других целей. Например, другие типы шифрования и аутентификации могут поддерживаться, и различные поля могут быть созданы в профиле для различных параметров, используемых этими другими типами шифрования и аутентификации.
Для варианта осуществления, описанного выше, расширенный СПР содержит расширенную системную запись и расширенную запись подключения для WWAN и WLAN систем, и таблица профилей аутентификации WLAN содержит профили аутентификации WLAN для WLAN систем. Расширенный СПР типично создается сетевым оператором для достижения использования искомой системы, например, для адресации беспроводных устройств к системам, управляемым сетевым оператором, и/или к системам, для которых сетевой оператор имеет перекрестное лицензирование. Таблица профилей аутентификации WLAN содержит связанную с защитой информацию, используемую для шифрования и аутентификации, и может быть сохранена в файле, который отделен от файла для расширенного СПР.
Расширенный СПР может быть связан с особой таблицей профилей аутентификации WLAN. Это возможно, потому что поле PROFILE_ID в расширенной системной записи расширенного СПР указывает на особые записи профиля в таблице профилей аутентификации WLAN. Сетевой оператор может создавать различные наборы расширенных СПР и таблиц профилей аутентификации WLAN, например, для различных тарифных планов. Каждое беспроводное устройство может затем хранить один набор расширенного СПР и таблицы профилей аутентификации WLAN для выбранного тарифного плана.
В варианте осуществления, описанном выше, информация, используемая для выбора и подключения WLAN системы, сохранена в формате, обратно совместимом с TIA-683-C. Информация, используемая для выбора и подключения WLAN системы, может быть более эффективно сохранена в файле, для которого не требуется обратной совместимости с TIA-683-C.
Фиг.7 показывает таблицу 700 сетевых идентификаторов (NI), которая содержит информацию для выбора и подключения WLAN систем. Таблица 700 сетевых идентификаторов может быть создана беспроводным пользователем, администратором для WLAN, сетевым оператором для WWAN и/или некоторой другой сущностью. Таблица 700 сетевых идентификаторов может быть настроена для каждого беспроводного устройства и может быть изменена как требуется или необходимо. Например, беспроводный пользователь может задать каждый SSID и его связанные параметры и может сохранить SSID в таблице сетевых идентификаторов. Таблица 10 обеспечивает краткое описание для полей таблицы 700 сетевых идентификаторов.
Таблица 10Таблица сетевых идентификаторов
Поле
Длина(бит)
Описание
LENGTH
16
Указывает длину таблицы NI в октетах.
ID
16
Содержит уникальный идентификатор, назначенный таблице NI.
REV_ID
8
Указывает номер версии таблицы NI.
MIN_SOFTWARE_VER
8
Указывает минимальную версию программы, которая может интерпретировать таблицу NI.
NUM_SYS_RECS
16
Указывает количество системных записей в таблице систем.
SYSTEM_TABLE
переменная
Содержит системные записи.
NUM_PROFILES
16
Указывает количество профилей в таблице профилей.
PROFILE_TABLE
переменная
Содержит профили.
RESERVED
переменная
Резерв для будущего использования.
Первая системная запись в таблице систем, системная запись 0, может быть использована для хранения информации о WLAN системе, введенной пользователем. Каждый раз, когда пользователь вручную вводит информацию о системе, эта информация первоначально сохраняется в системную запись 0. Если пользователь хочет надолго сохранить информацию о системе, тогда информация сохраняется как другая системная запись в таблице систем.
Первый профиль в таблице профилей, со значением идентификатора профиля 0, может быть использован для хранения информации вручную введенного пользователем. Если пользователь хочет надолго сохранить информацию профиля, тогда информация сохраняется как другой профиль в таблице профилей. Поле PROFILE_ID каждой системной записи, использующей этот профиль, соответственно обновляется.
Фиг.7 также показывает системную запись 710 в таблице систем в таблице 700 сетевых идентификаторов. Таблица 11 обеспечивает краткое описание для полей системной записи 710.
Таблица 11Системная запись для таблицы сетевых идентификаторов
Поле
Длина(бит)
Описание
RECORDLENGTH
8
Указывает длину записи в 4-октетных единицах
RECORDJTYPE
8
Указывает тип записи. Установлено на '1' для WLAN
WLAN_BAND_CLASS
8
Указывает класс диапазона WLAN системы
WLANJTECHNOLOGY
8
Указывает технологию WLAN системы
CHANNEL
16
Указывает канал
GROUP_MASK
16
Используется для объединения системных записей в группы
WLAN_MODE
8
Указывает режим WLAN:0x01=AD-HOC, 0x02=INFRA, 0x03= любой
PROFILEJD
8
Указывает профиль, связанный с системной записью и хранящийся в таблице профилей
SSID_LENGTH
8
Указывает длину SSID
SSID
переменная
Содержит SSID, указанный пользователем
Поле WLAN_BAND_CLASS указывает класс диапазона WLAN системы и может быть закодировано, как показано в таблице 5. Поле WLAN_TECHNOLOGY указывает технологию WLAN и также может быть закодировано, как показано в таблице 5. Альтернативно, 802.11a, 802.11b и 802.11g могут быть ассоциированы с битами 0, 1 и 2 соответственно поля WLANJTECHNOLOGY, и каждый бит может быть установлен в '1' для указания поддержки этой технологии. Например, шестнадцатеричное значение 0x01 указывает поддержку для 802.11a, значение 0x02 указывает поддержку для 802.11b, значение 0x4 указывает поддержку для 802.11g, значение 0x06 указывает поддержку для 802.11b и 802.11g, и значение 0x07 указывает поддержку для 802.11a, 802.11b и 802.11g.
Поле CHANNEL указывает канал и может быть от 1 до 14 для 802.11b/g. Канал 0 может означать любой канал. Каждый бит в поле GROUP_MASK может представлять различную группу. Системная запись может быть связана с любой заданной группой через установку бита для этой группы в '1'.
Для варианта осуществления, показанного в таблице 11, беспроводное устройство может получить обслуживание от любой WLAN системы, для которой совпадают поля SSID, WLAN_MODE и GROUP_MASK системных записей в таблице сетевых идентификаторов. Для этого варианта осуществления не существует предпочтений среди WLAN систем в рамках географической области. В других вариантах осуществления системная запись может включать в себя другие поля, используемые для указания предпочтений.
Различные типы системных записей могут быть определены для различных технологий (например, 802.11, lx, lxEV-DO, и т.д.) и включены в таблицу 700 сетевых идентификаторов. Различные системные записи могут быть связаны с различными, зависящими от технологии полями. Это позволяет таблице 700 сетевых идентификаторов хранить системные записи для WLAN систем, так же как и других систем, использующих другие технологии.
Фиг.3-7 и таблицы 1-11 показывают особые варианты осуществления расширенного СПР и файла сетевых идентификаторов, который может хранить информацию, используемую для выполнения выбора системы, подключения, шифрования и аутентификации для WLAN систем. В общем, информация может быть сохранена (1) в любом количестве таблиц, любом количестве записей и любом количестве полей и (2) используя любой формат таблиц, записей и полей. Информация о системе и подключении может быть сохранена в отдельных записях для систем и подключений (как показано на Фиг.3) или в системной записи (как показано на Фиг.7). Информация для шифрования и аутентификации может быть сохранена в отдельной записи профиля (как показано на Фиг.7) или может быть объединена с системной записью (не показано ни на одной фиг.).
Фиг.8 показывает вариант осуществления процесса 800, выполняемого беспроводным устройством для выбора и подключения системы. Первоначально, СПР содержит информацию для WWAN и получает WLAN системы, например, из энергонезависимой памяти (блок 810). СПР используется для выбора и подключения системы (блок 820).) Для варианта осуществления, показанного на Фиг.8 для блока 820, одна или более записей подключения получены из СПР (блок 822). WWAN и/или WLAN системы найдены и подключены на основании записи(ей) подключения (блок 824). Попытка подключения может быть осуществлена только по одной записи подключения одновременно, и записи подключения в СПР могут быть выбраны в заранее установленном (например, последовательном) порядке. WLAN система может быть подключена, например, на основании технологии, класса диапазона и/или канала, указанных в записи подключения. После подключения по меньшей мере одной системы системная запись для систем(ы), которая была подключена, а также WWAN и/или WLAN системы, которые принадлежат одной и той же географической области, получаются из СПР (блок 826). Выбирается WWAN система или WLAN система в этой географической области, на основании предпочтений для WWAN и WLAN систем в этой географической области (блок 828). Это предпочтение может быть указано полем PRI, полем PREFIX и/или другими полями в системных записях, как показано в таблице 2 и Фиг.4А. Если выбранная система не была подключена, тогда подключение выбранной системы выполняется на основании ее записи подключения. Выбор и подключение системы могут быть выполнены повторно, для того, чтобы услуга была получена из наиболее предпочтительной системы, которая может быть подключена.
В другом варианте осуществления система 1x первоначально ищется и подключается на основании записей подключения для 1x систем в СПР. Если 1x система подключена, тогда WLAN системы, связанные с этой 1x системой, определяются на основании системных записей в СПР. Впоследствии может быть выполнена попытка подключения к одной или нескольким этим WLAN системам. Выбор и подключение системы могут также быть выполнены другими способами.
Если выбранная система является WLAN системой, как определено в блоке 830, тогда запись профиля для WLAN системы получается из таблицы профилей аутентификации WLAN (блок 832). Шифрование и/или аутентификация могут быть выполнены для WLAN системы, как указано в записи профиля (блок 834).
Например, запись профиля может указывать, какая схема шифрования (если есть) используется и какая схема аутентификации (если есть) используется и может дополнительно содержать сопутствующую информацию для схем шифрования и/или аутентификации.
Шифрование тогда осуществляется для WLAN системы в соответствии со схемой шифрования и дополнительно на основании связанной информации в записи профиля. Подобным образом, аутентификация может быть выполнена для WLAN системы в соответствии со схемой аутентификации и дополнительно на основании связанной информации в записи профиля.
Выбор и подключение системы для WLAN систем может также быть выполнен на основании таблицы сетевых идентификаторов, показанных на Фиг.7 и таблице 10. Выбор системы может быть выполнен другими способами из таблицы сетевых идентификаторов, чем из таблицы СПР. Например, WLAN системы могут быть выбраны на основании технологии, класса диапазона, канала, режима WLAN и/или других критериев, когда используется таблица сетевых идентификаторов.
Информация в таблице сетевых идентификаторов может быть использована для выбора системы, подключения, шифрования (если есть) и аутентификации (если есть).
Фиг.9 показывает структурную схему беспроводного устройства 120x. В тракте передачи данные трафика и сигналы, предназначенные для передачи беспроводным устройством 120x, обрабатываются (например, форматируются, кодируются и перемежаются) кодером 912 и далее обрабатываются (например, модулируются, расширяются по спектру, формируются в каналы, и скремблируются) модулятором (MOD) 914 для получения потока раздробленных данных (данных элементарных сигналов). Передающий модуль (TMTR) 922 затем подготавливает (например, преобразует в аналоговую форму, фильтрует, усиливает и производит преобразование с повышением частоты) потока раздробленных данных для передачи сигнала восходящей линии связи, который передается через антенну 924. В тракте приема сигналы нисходящей линии связи, передаваемые базовыми станциями 110 в WWAN 100 и/или точками доступа 112 в WLAN 102, принимаются антенной 924 и предоставляются модулю приемника (RCVR) 926. Модуль приемника 926 подготавливает (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) принятый сигнал и далее оцифровывает подготовленный сигнал для получения выборок данных. Демодулятор (DEMOD) 916 обрабатывает (например, восстанавливает скремблированный сигнал, сужает по спектру, канализирует и демодулирует) выборки данных для получения символов. Декодер 918 далее обрабатывает (например, осуществляет обращенное перемежение и декодирует) символы для получения декодированных данных. Кодер 912, модулятор 914, демодулятор 916 и декодер 918 могут быть реализованы в процессоре 910 модема. Эти модули осуществляют обработку в соответствии с технологией, используемой WWAN или WLAN системой, с которой беспроводное устройство 120x обменивается информацией.
Процессор/контроллер 930 управляет работой различных модулей беспроводного устройства 120x. Процессор/контроллер 930 может выполнять процесс 800 на Фиг.8 для выбора и подключения системы. Модуль 932 памяти хранит программный код и данные, используемые процессором/контроллером 930 и другими модулями. Модуль 932 памяти может хранить СПР для WWAN и WLAN систем, таблицу профилей для WLAN систем и/или таблицу сетевых идентификаторов (NI) для WLAN систем и возможно других систем. СПР, таблица профилей и/или таблица NI могут быть использованы для выбора и подключения системы как описано выше. Съемный модуль 934 включает в себя энергонезависимый модуль памяти, который может хранить СПР, таблицу профилей и/или таблицу NI. Съемный модуль 934 может быть съемным модулем идентификации пользователя (R-UIM) (используется для cdma2000), модуль идентификации абонента (SIM) (используется для W-CDMA и GSM), универсальный модуль идентификации абонента (USIM) (также используется для W-CDMA и GSM) и т.д.
СПР сервер 150 поддерживает беспроводное программирование СПР, используя SMS сообщения. СПР сервер 150 может формировать СПР с записями для WWAN и WLAN систем, порождать блоки данных для СПР и переадресовывать блоки данных центру 140 обслуживания службы коротких сообщений (SMS). Центр 140 включает блок данных в одно или несколько SMS сообщений. MSC 130 получает SMS сообщения и переадресовывает сообщения на базовую станцию 110x, которая передает сообщения по радио беспроводным устройствам в ее зоне обслуживания. Служба обеспечения беспроводных функций (OTAF) (не показана на Фиг.9) также поддерживает беспроводное программирование СПР. OTAF может формировать СПР с записями для WWAN и WLAN систем, порождать блоки данных для СПР и включать блок данных в одно или несколько сообщений. MSC 130 получает сообщение(я) от OTAF и переадресовывает сообщение(я) базовой станции 110x для передачи беспроводному устройству.
Беспроводное устройство 120x, процессор/контроллер 930 могут получать декодированный блок данных СПР, посланный СПР центром 150 или OTAF, и могут хранить СПР в модуле 932 памяти и/или съемном модуле 934. Процессор/контроллер 930 может также получать системную и связанную с защитой информацию от пользователя для WLAN систем и может хранить информацию в модуле 932 памяти и/или съемном модуле 934.
Методики, описанные здесь, могут быть осуществлены различными способами. Например, эти методики могут быть осуществлены аппаратным способом, программным или их комбинацией. Для аппаратного осуществления обрабатывающие модули, используемые для выбора и подключения системы, могут быть осуществлены посредством одной или нескольких интегральных схем прикладной ориентации (ASIC), процессорами (DSP) цифровых сигналов, программируемыми логическими устройствами (PLD), программируемыми вентильными матрицами (FPGA), процессорами, контроллерами, микроконтроллерами, микропроцессорами, электронными устройствами, другими электронными модулями, разработанными для выполнения описанных здесь функций или их комбинацией.
Для программного осуществления методики могут быть осуществлены модулями (например, процедурами, функциями, и т.д.), которые выполняют описанные здесь функции. Программный код может быть сохранен в модуле памяти (например, модуль 932 памяти на Фиг.9) и исполнен процессором (например, процессор 930). Модуль памяти может быть осуществлен внутри процессора или вне процессора.
Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления обеспечивает возможность любому специалисту в данной области техники изготовить или использовать настоящее изобретение. Различные модификации к этим вариантам осуществления будут легко видны специалистам в данной области техники, и общие принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отклонения от сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предполагается ограниченным вариантами осуществления, показанными здесь, но является соответствующим широчайшему объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми здесь.