СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО УСТАНОВЛЕНИЯ ЛИНИИ СВЯЗИ
METHOD AND DEVICE FOR ACCELERATED LINE INSTALLATION

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] По данной заявке испрашивается приоритет предварительной патентной заявки США № 61/585,420, поданной 11 января 2012 г. и предварительной патентной заявки США № 61/719,663, поданной 29 октября 2012 г., содержание которых таким образом, включено посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Процедура установления линии связи в системе связи по стандарту 802.11 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) может предусматривать несколько фаз. Иллюстративный процесс установления линии связи может включать в себя фазу обнаружения точки доступа (AP), фазу обнаружения сети, дополнительную фазу функции синхронизации по времени (TSF), фазу аутентификации и ассоциирования и фазу установления интернет-протокола (IP) более высокого уровня. Выполнение такой процедуры установления линии связи может занимать до нескольких секунд или более.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Способ и устройство могут быть выполнены с возможностью осуществления ускоренного установления линии связи. Способ может включать в себя заблаговременное получение станцией (STA) информации об AP сети IEEE 802.11 через ранее установленный интерфейс IEEE 802.11 и/или интерфейс, отличный от сети IEEE 802.11. STA может использовать полученную информацию в ходе процедуры установления линии связи между STA и AP. Информация может включать в себя предложение специфичной процедуры для выполнения процедуры установления линии связи между STA и AP.
[0004] Способ и устройство можно использовать для заблаговременного установления защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения и оптимизации обнаружения другой сети. Например, быстрый EAP может быть инкапсулирован в кадр 802.11, например, кадр аутентификации или кадр ассоциирования. Процедура аутентификации, осуществляемая в новой сети, может не основываться на EAP.
[0005] Устройство может передавать запрос информации обнаружения сети от сетевой сущности и в ответ принимать информацию обнаружения сети. Информация обнаружения сети может приниматься по сотовой сети, например, сети 3GPP. Информация обнаружения сети может приниматься через протокол уровня 2.
[0006] Устройство может передавать запрос для получения из сети конфигурации IP-адреса. Например, устройство может запрашивать и принимать конфигурацию IP-адреса в ходе процесса аутентификации EAP или в ходе процесса аутентификации не-EAP. Конфигурация IP-адреса может приниматься по сотовой сети, например, сети 3GPP.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] За дополнительными подробностями следует обратиться к нижеследующему описанию, приведенному, в порядке примера, совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:
[0008] фиг. 1A - системная схема иллюстративной системы связи, в которой можно реализовать один или более раскрытых вариантов осуществления;
[0009] фиг. 1B - системная схема иллюстративного беспроводного блока приема/передачи (WTRU), который можно использовать в системе связи, представленной на фиг. 1A;
[0010] фиг. 1C - системная схема иллюстративной сети радиодоступа и иллюстративной базовой сети, которые можно использовать в системе связи, представленной на фиг. 1A;
[0011] фиг. 2A - схема иллюстративной процедуры установления IEEE 802.11;
[0012] фиг. 2B - продолжение иллюстративной процедуры установления IEEE 802.11, показанной на фиг. 2A;
[0013] фиг. 3 - блок-схема операций основной процедуры для ускоренного установления линии связи (ALS) с использованием предварительно полученной информации;
[0014] фиг. 4 - схема иллюстративного кадра короткого маяка, поддерживающего ускоренное установление линии связи (ALS);
[0015] фиг. 5 - схема иллюстративной модификации до кадра первичного маяка, поддерживающего ALS;
[0016] фиг. 6 - схема иллюстративного кадра управляющего действия быстрого первоначального установления линии связи (FILS);
[0017] фиг. 7 - схема примера оптимизированной процедуры обнаружения точки доступа (AP), инициированной STA на основании предварительно полученного знания;
[0018] фиг. 8 - схема примера оптимизированной процедуры обнаружения AP, инициированной AP на основании предварительно полученной информации;
[0019] фиг. 9 - схема иллюстративного способа, в котором сервер аутентификации, авторизации и учета (AAA) может объединять в себе функциональные возможности поставщика идентификационных данных (OP) и улучшенной функции обнаружения и выбора сети доступа (eANDSF) для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;
[0020] фиг. 10 - схема другого иллюстративного способа, в котором сервер аутентификации, авторизации и учета (AAA) может объединять в себе функциональные возможности OP и улучшенной функции обнаружения и выбора сети доступа (eANDSF) для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;
[0021] фиг. 11 - схема иллюстративного способа, в котором сервер AAA может заключать в себе функциональные возможности OP для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;
[0022] фиг. 12 - схема другого иллюстративного способа, в котором сервер AAA может заключать в себе функциональные возможности OP для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;
[0023] фиг. 13 - схема иллюстративного способа для предварительно установленной защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи;
[0024] фиг. 14 - схема другого иллюстративного способа для предварительно установленной защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи;
[0025] фиг. 15 - схема другого иллюстративного способа для предварительно установленной защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи;
[0026] фиг. 16 - схема иллюстративного способа поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров;
[0027] фиг. 17 - схема другого иллюстративного способа поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров;
[0028] фиг. 18 - схема другого иллюстративного способа поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров;
[0029] фиг. 19 - схема иллюстративного способа, в котором STA может принимать информацию идентификатора экземпляра конфигурации без информации полного экземпляра конфигурации;
[0030] фиг. 20 - схема иллюстративного способа, в котором STA может включать в себя информацию идентификатора экземпляра конфигурации для предварительно полученных конфигураций системы;
[0031] фиг. 21 - схема иллюстративного способа осуществления быстрого установления линии связи с основанным на местоположении предварительно полученным знанием; и
[0032] фиг. 22 - схема иллюстративного способа оптимизации установления линии связи.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0033] На фиг. 1A показана схема иллюстративной системы 100 связи, в которой можно реализовать один или более раскрытых вариантов осуществления. Система 100 связи может быть системой множественного доступа, которая обеспечивает множественным беспроводным пользователям содержимое, например голос, данные, видео, обмен сообщениями, широковещание, и т.д. Система 100 связи может позволять множественным беспроводным пользователям осуществлять доступ к такому содержимому за счет совместного использования системных ресурсов, в том числе, полосы беспроводной связи. Например, системы 100 связи могут использовать один или более способов доступа к каналу, например, множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), множественный доступ с временным разделением (TDMA), множественный доступ с частотным разделением (FDMA), ортогональный FDMA (OFDMA), FDMA на одной несущей (SC-FDMA), и пр.
[0034] Как показано на фиг. 1A, система 100 связи может включать в себя беспроводные блоки приема/передачи (WTRU) 102a, 102b, 102c, 102d, сеть 104 радиодоступа (RAN), базовую сеть 106, коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN) 108, интернет 110 и другие сети 112, хотя очевидно, что раскрытые варианты осуществления допускают любое количество WTRU, базовых станций, сетей и/или сетевых элементов. Каждый из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d может быть устройством любого типа, выполненным с возможностью работать и/или осуществлять связь в беспроводной среде. В порядке примера, WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема беспроводных сигналов и могут включать в себя пользовательское оборудование (UE), мобильную станцию, стационарный или мобильный абонентский блок, пейджер, сотовый телефон, карманный персональный компьютер (КПК), смартфон, портативный компьютер, нетбук, персональный компьютер, беспроводной датчик, бытовые электронные приборы, станцию (STA) в сети IEEE 802.11 и пр.
[0035] Системы 100 связи также могут включать в себя базовую станцию 114a и базовую станцию 114b. Каждая из базовых станций 114a, 114b может быть устройством любого типа, выполненным с возможностью беспроводного взаимодействия с по меньшей мере одним из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для облегчения доступа к одной или более сетям связи, например, базовой сети 106, интернету 110 и/или сетям 112. В порядке примера, базовые станции 114a, 114b могут представлять собой базовую приемопередающую станцию (BTS), Node-B, eNode B, домашний Node B, домашний eNode B, контроллер узла сотовой сети, точку доступа (AP), беспроводной маршрутизатор и пр. Хотя каждая базовая станция 114a, 114b изображена как единичный элемент, очевидно, что базовые станции 114a, 114b могут включать в себя любое количество соединенных между собой базовых станций и/или сетевых элементов.
[0036] Базовая станция 114a может входить в состав RAN 104, которая также может включать в себя другие базовые станции и/или сетевые элементы (не показаны), например, контроллер базовых станций (BSC), контроллер радиосети (RNC), ретрансляционные узлы и т.д. Базовая станция 114a и/или базовая станция 114b могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема беспроводных сигналов в конкретном географическом районе, который может именоваться сотой (не показан). Соту можно дополнительно делить на секторы соты. Например, сота, связанная с базовой станцией 114a, может делиться на три сектора. Таким образом, в одном варианте осуществления, базовая станция 114a может включать в себя три приемопередатчика, т.е. по одному для каждого сектора соты. В другом варианте осуществления, базовая станция 114a может использовать технологию множественных входов и множественных выходов (MIMO) и, таким образом, может использовать множественные приемопередатчики для каждого сектора соты.
[0037] Базовые станции 114a, 114b могут осуществлять связь с одним или более из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d по радиоинтерфейсу 116, которым может быть любая подходящая беспроводная линия связи (например, радиочастотная (РЧ), микроволновая, инфракрасная (ИК), ультрафиолетовая (УФ), оптическая и т.д.). Радиоинтерфейс 116 можно устанавливать с использованием любой подходящей технологии радиодоступа (RAT).
[0038] В частности, как упомянуто выше, система 100 связи может быть системой множественного доступа и может использовать одну или более схем доступа к каналу, например, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и пр. Например, базовая станция 114a в RAN 104 и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологию радиосвязи, например, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access (UTRA), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием широкополосной CDMA (WCDMA). WCDMA может включать в себя протоколы связи, например, High-Speed Packet Access (HSPA) и/или Evolved HSPA (HSPA+). HSPA может включать в себя High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) и/или High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA).
[0039] В другом варианте осуществления, базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологию радиосвязи, например, Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием Long Term Evolution (LTE) и/или LTE-Advanced (LTE-A).
[0040] В других вариантах осуществления, базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологии радиосвязи, например, IEEE 802.16 (т.е. Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, Interim Standard 2000 (IS-2000), Interim Standard 95 (IS-95), Interim Standard 856 (IS-856), Global System for Mobile communications (GSM), Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE (GERAN), и пр.
[0041] Базовая станция 114b, показанная на фиг. 1A, может представлять собой, например, беспроводной маршрутизатор, домашний Node B, домашний eNode B или точку доступа и может использовать любую подходящую RAT для облегчения возможности беспроводного соединения в локализованной области, например, на рабочем месте, дома, в автомобиле, в общежитии и пр. В одном варианте осуществления, базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовать технологию радиосвязи, например, IEEE 802.11 для установления беспроводной локальной сети (WLAN). В другом варианте осуществления, базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовать технологию радиосвязи, например, IEEE 802.15 для установления беспроводной персональной сети (WPAN). В еще одном варианте осуществления, базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут использовать RAT на сотовой основе (например, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A и т.д.) для установления пикосоты или фемтосоты. Как показано на фиг. 1A, базовая станция 114b может иметь прямое соединение с интернетом 110. Таким образом, базовая станция 114b может быть не нужна для осуществления доступа к интернету 110 через базовую сеть 106.
[0042] RAN 104 может находиться на связи с базовой сетью 106, которая может быть сетью любого типа, выполненной с возможностью предоставления услуг передачи голоса, данных, приложений и/или речевой связи по интернет-протоколу (VoIP) одному или более из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d. Например, базовая сеть 106 может обеспечивать управление вызовом, услуги тарификации, основанные на местоположении услуги мобильной связи, предоплаченный вызов, возможность интернет-соединения, распространение видео и т.д. и/или осуществлять высокоуровневые защитные функции, например, аутентификацию пользователей. Хотя это не показано на фиг. 1A, очевидно, что RAN 104 и/или базовая сеть 106 могут осуществлять прямую или непрямую связь с другими RAN, которые применяют ту же самую RAT, что и RAN 104, или другую RAT. Например, помимо подключения к RAN 104, которая может использовать радиотехнологию E-UTRA, базовая сеть 106 также может находиться на связи с другой RAN (не показана), применяющей радиотехнологию GSM.
[0043] Базовая сеть 106 также может служить шлюзом для WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для осуществления доступа к PSTN 108, интернету 110 и/или другим сетям 112. PSTN 108 может включать в себя телефонные сети с коммутацией каналов, которые обеспечивают телефонную связь (POTS). Интернет 110 может включать в себя глобальную систему соединенных между собой компьютерных сетей и устройств, которые используют общие протоколы связи, например, протокол управления передачей (TCP), протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) и интернет-протокол (IP) в комплекте интернет-протоколов TCP/IP. Сети 112 могут включать в себя сети проводной или беспроводной связи, находящиеся в собственности и/или управлении других поставщиков услуг. Например, сети 112 могут включать в себя другую базовую сеть, подключенную к одной или более RAN, которые могут использовать ту же самую RAT, что и RAN 104, или другую RAT.
[0044] Некоторые или все из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d в системе 100 связи могут включать в себя мультимодовые возможности, т.е. WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут включать в себя множественные приемопередатчики для осуществления связи с разными беспроводными сетями по разным беспроводным линиям связи. Например, WTRU 102c, показанный на фиг. 1A, может быть выполнен с возможностью осуществления связи с базовой станцией 114a, которая может использовать радиотехнологию на сотовой основе, и с базовой станцией 114b, которая может использовать радиотехнологию IEEE 802. WTRU может именоваться станцией (STA) или STA, не являющейся точкой доступа (не-AP).
[0045] На фиг. 1B показана системная схема иллюстративного WTRU 102. Как показано на фиг. 1B, WTRU 102 может включать в себя процессор 118, приемопередатчик 120, элемент 122 приема/передачи, громкоговоритель/микрофон 124, клавишную панель 126, дисплей/воспринимающую касание панель 128, стационарную память 106, съемную память 132, источник 134 питания, чипсет 136 глобальной системы позиционирования (GPS) и периферийные устройства 138. Очевидно, что WTRU 102 может включать в себя любую подкомбинацию вышеупомянутых элементов, при этом оставаясь в рамках варианта осуществления.
[0046] Процессор 118 может представлять собой процессор общего назначения, процессор специального назначения, традиционный процессор, цифровой сигнальный процессор (DSP), несколько микропроцессоров, один или более микропроцессоров совместно с ядром DSP, контроллер, микроконтроллер, специализированные интегральные схемы (ASIC), схемы вентильной матрицы, программируемой пользователем (FPGA), интегральную схему (ИС) любого другого типа, конечный автомат и пр. Процессор 118 может осуществлять кодирование сигнала, обработку данных, управление мощностью, обработку ввода/вывода и/или любые другие функциональные возможности, которые позволяют WTRU 102 работать в беспроводной среде. Процессор 118 может быть подключен к приемопередатчику 120, который может быть подключен к элементу 122 приема/передачи. Хотя на фиг. 1B процессор 118 и приемопередатчик 120 изображены как отдельные компоненты, очевидно, что процессор 118 и приемопередатчик 120 могут быть объединены друг с другом в электронный комплект или кристалл.
[0047] Элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передачи сигналов на базовую станцию (например, базовую станцию 114a) или приема сигналов от нее, по радиоинтерфейсу 116. Например, в одном варианте осуществления, элемент 122 приема/передачи может представлять собой антенну, выполненную с возможностью передачи и/или приема РЧ сигналов. В другом варианте осуществления, элемент 122 приема/передачи может представлять собой излучатель/детектор, выполненный с возможностью передачи и/или приема, например, ИК, УФ или оптических сигналов. В еще одном варианте осуществления, элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передачи и принимать как РЧ, так и световые сигналы. Очевидно, что элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передачи и/или приема любой комбинации беспроводных сигналов.
[0048] Кроме того, хотя элемент 122 приема/передачи изображен на фиг. 1B как единичный элемент, WTRU 102 может включать в себя любое количество элементов 122 приема/передачи. В частности, WTRU 102 может использовать технологию MIMO. Таким образом, в одном варианте осуществления, WTRU 102 может включать в себя два или более элементов 122 приема/передачи (например, множественные антенны) для передачи и приема беспроводных сигналов по радиоинтерфейсу 116.
[0049] Приемопередатчик 120 может быть выполнен с возможностью модуляции сигналов, которые подлежат передаче элементом 122 приема/передачи, и демодуляции сигналов, принимаемых элементом 122 приема/передачи. Как упомянуто выше, WTRU 102 может иметь мультимодовые возможности. Таким образом, приемопередатчик 120 может включать в себя множественные приемопередатчики, позволяющие WTRU 102 осуществлять связь через множественные RAT, например, UTRA и IEEE 802.11.
[0050] Процессор 118 WTRU 102 может быть подключен к громкоговорителю/микрофону 124, клавишной панели 126 и/или дисплею/воспринимающей касание панели 128 (например, жидкокристаллическому (ЖК) блоку отображения или блоку отображения на органических светодиодах (ОСИД)) и может принимать от них данные пользовательского ввода. Процессор 118 также может выводить пользовательские данные на громкоговоритель/микрофон 124, клавишную панель 126 и/или дисплей/воспринимающую касание панель 128. Кроме того, процессор 118 может обращаться к информации и сохранять данные в памяти любого подходящего типа, например, стационарной памяти 106 и/или съемной памяти 132. Стационарная память 106 может включать в себя оперативную память (ОЗУ), постоянную память (ПЗУ), жесткий диск или запоминающее устройство любого другого типа. Съемная память 132 может включать в себя карту модуля идентификации абонента (SIM), карту памяти, карту памяти secure digital (SD) и пр. В других вариантах осуществления, процессор 118 может обращаться к информации и сохранять данные в памяти, которая физически не располагается на WTRU 102, например, на сервере или домашнем компьютере (не показан).
[0051] Процессор 118 может получать мощность от источника 134 питания и может быть выполнен с возможностью распределения и/или регулировки мощности на другие компоненты в WTRU 102. Источником 134 питания может быть любое подходящее устройство для подачи мощности на WTRU 102. Например, источник 134 питания может включать в себя одну или более батарей сухих элементов (например, никель-кадмиевых (NiCd), никель-цинковых (NiZn), никель-металлгидридных (NiMH), литий-ионных (Li-ion) и т.д.), солнечных элементов, топливных элементов и пр.
[0052] Процессор 118 также может быть подключен к чипсету 136 GPS, который может быть выполнен с возможностью обеспечения информации местоположения (например, долготы и широты) в отношении текущего местоположения WTRU 102. Помимо или вместо информации из чипсета 136 GPS, WTRU 102 может принимать информацию местоположения по радиоинтерфейсу 116 от базовой станции (например, базовых станций 114a, 114b) и/или определять свое местоположение на основании хронирования сигналов, принимаемых от двух или более близлежащих базовых станций. Очевидно, что WTRU 102 может получать информацию местоположения любым подходящим способом определения местоположения, при этом оставаясь в рамках варианта осуществления.
[0053] Процессор 118 дополнительно может быть подключен к другим периферийным устройствам 138, которые могут включать в себя один или более программных и/или аппаратных модулей, которые обеспечивают дополнительные признаки, функциональные возможности и/или возможность проводного или беспроводного соединения. Например, периферийные устройства 138 могут включать в себя акселерометр, электронный компас, спутниковый приемопередатчик, цифровую камеру (для фото- или видеосъемки), порт универсальной последовательной шины (USB), вибрационное устройство, телевизионный приемопередатчик, головную гарнитуру, модуль Bluetooth, блок радиосвязи в режиме частотной модуляции (FM), цифровой музыкальный проигрыватель, медиаплеер, видеоигровой модуль, интернет-обозреватель и пр.
[0054] На фиг. 1C приведен пример системной схемы RAN 104 и базовой сети 106. Как упомянуто выше, RAN 104 может использовать радиотехнологию E-UTRA для осуществления связи с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. RAN 104 также может находиться на связи с базовой сетью 106.
[0055] RAN 104 может включать в себя eNode-B 140a, 140b, 140c, хотя очевидно, что RAN 104 может включать в себя любое количество eNode-B, при этом оставаясь в рамках варианта осуществления. Каждый из eNode-B 140a, 140b, 140c может включать в себя один или более приемопередатчиков для осуществления связи с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. В одном варианте осуществления, eNode-B 140a, 140b, 140c могут реализовать технологию MIMO. Таким образом, eNode-B 140a, например, может использовать множественные антенны для передачи беспроводных сигналов на WTRU 102a и приема беспроводных сигналов от него.
[0056] Каждый из eNode-B 140a, 140b, 140c может быть ассоциирован с конкретной сотой (не показана) и может быть выполнен с возможностью принятия решений по управлению радиоресурсами, решений по передаче обслуживания, диспетчеризации пользователей на восходящей линии связи и/или нисходящей линии связи и пр. Как показано на фиг. 1C, eNode-B 140a, 140b, 140c могут осуществлять связь друг с другом по интерфейсу X2.
[0057] Базовая сеть 106, показанная на фиг. 1C, может включать в себя шлюз управления мобильностью (MME) 142, обслуживающий шлюз 144 и шлюз 146 сети пакетных данных (PDN). Хотя каждый из вышеупомянутых элементов изображен как часть базовой сети 106, очевидно, что любой из этих элементов может находиться в собственности и/или управлении сущности, отличной от оператора базовой сети.
[0058] MME 142 может быть подключен к каждому из eNode-B 142a, 142b, 142c в RAN 104 через интерфейс S1 и может выступать в роли управляющего узла. Например, MME 142 может отвечать за аутентификацию пользователей WTRU 102a, 102b, 102c, активацию/деактивацию канала-носителя, выбор конкретного обслуживающего шлюза в ходе первоначального присоединения WTRU 102a, 102b, 102c, и пр. MME 142 также может обеспечивать функцию плоскости управления для переключения между RAN 104 и другими RAN (не показаны), где применяются другие технологии радиосвязи, например, GSM или WCDMA.
[0059] Обслуживающий шлюз 144 может быть подключен к каждому из eNode B 140a, 140b, 140c в RAN 104 через интерфейс S1. Обслуживающий шлюз 144, в общем случае, может маршрутизировать и направлять пользовательские пакеты данных на/от WTRU 102a, 102b, 102c. Обслуживающий шлюз 144 также может осуществлять другие функции, например, привязку плоскостей пользователя в ходе операций передачи обслуживания между eNode B, инициирование пейджинга, когда данные нисходящей линии связи доступны для WTRU 102a, 102b, 102c, управление контекстами WTRU 102a, 102b, 102c и их сохранение и пр.
[0060] Обслуживающий шлюз 144 также может быть подключен к шлюзу 146 PDN, который может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией пакетов, например, интернету 110, для облегчения связи между WTRU 102a, 102b, 102c и устройствами, работающими по IP. Маршрутизатор 150 доступа (AR) беспроводной локальной сети (WLAN) 155 может находиться на связи с интернетом 110. AR 150 может облегчать связь между AP 160a, 160b и 160c. AP 160a, 160b и 160c могут находиться на связи со STA 170a, 170b и 170c.
[0061] Базовая сеть 106 может облегчать связь с другими сетями. Например, базовая сеть 106 может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией каналов, например, PSTN 108, для облегчения связи между WTRU 102a, 102b, 102c и традиционными устройствами наземной связи. Например, базовая сеть 106 может включать в себя IP-шлюз (например, сервер IP-мультимедийной подсистемы (IMS)) или может осуществлять связь с ним, который играет роль интерфейса между базовой сетью 106 и PSTN 108. Кроме того, базовая сеть 106 может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям 112, которые могут включать в себя другие проводные или беспроводные сети, находящиеся в собственности и/или управлении других поставщиков услуг.
[0062] На фиг. 2A и 2B показаны схемы иллюстративной процедуры установления IEEE 802.11 линии связи, где можно использовать 802.11i/расширяемый протокол аутентификации (EAP). Эта иллюстративная процедура 200 может включать в себя фазу 201 обнаружения AP, фазу 202 обнаружения сети, дополнительную фазу 203 функции синхронизации по времени (TSF), фазу 204 аутентификации, фазу 205 ассоциирования, фазу 206 установления защиты и фазу 207 установления IP. Система беспроводной связи может включать в себя одну или более станций (STA) 208, одну или более AP 209a, 209b, 209c, и один или более сетевых элементов 209d. STA 208 может включать в себя беспроводной блок приема/передачи (WTRU) или не-AP STA, и сетевой элемент 209d может включать в себя, например, маршрутизатор, домашний агент (HA), сервер аутентификации, авторизации и учета (AAA), сервер аутентификации (AS) или службу удаленной аутентификации пользователей по телефонным линиям (RADIUS).
[0063] На фазе 201 обнаружения AP, STA 208 может использовать активное или пассивное сканирование для нахождения AP в диапазоне. В примере активного сканирования, STA 208 может передавать соответствующие кадры 211a, 211b, 211c пробного запроса на AP1 209a, AP2 209b и APn 209c. В ответ, каждая AP может передавать соответствующий кадр 212a, 212b, 212c пробного ответа на STA 208. В примере пассивного сканирования, STA 208 может ожидать приема соответствующих маяков 210a, 210b, 210c от AP1 209a, AP2 209b и APn 209c до осуществления обмена кадрами пробного запроса/ответа.
[0064] На фазе 202 обнаружения сети, STA 208 может искать надлежащую сеть поставщика услуг путем передачи кадра 213a начального запроса системы защищенных действий (GAS), например, на AP1 209a. В ответ, AP1 209a может передавать вопросительный запрос 213b на сетевой элемент 209d, и принимать ответ 213c на запрос. В ответ на прием ответа 213c на запрос, AP1 209a может передавать кадр 213d начального ответа GAS на STA 208. STA 208 может передавать кадр 213e запроса возврата GAS на AP1 209a и принимать в ответ кадр 213f ответа возврата GAS. При необходимости, один или более обменов 213g запросами/ответами возврата GAS можно осуществлять, например, если ответ GAS настолько велик, что не помещается в одной протокольной единице данных управления MAC (MMPDU), и для доставки используется фрагментация GAS.
[0065] Может осуществляться дополнительная фаза TSF 203. В ходе фазы 203 TSF, STA 208 может передавать кадр 214a пробного запроса, например, на AP1 209a, и в ответ принимать кадр 214b пробного ответа. Дополнительную фазу TSF можно использовать для дополнительной синхронизации таймеров синхронизации по времени между, например, AP1 209a и STA 208. Синхронизацию можно осуществлять с использованием поля метки времени в кадре 214b пробного ответа.
[0066] Может осуществляться фаза 204 аутентификации. В ходе фазы 204 аутентификации, STA 208 может передавать кадр 215a запроса аутентификации, например, на AP1 209a, и в ответ принимать кадр 215b ответа аутентификации.
[0067] Может осуществляться фаза 205 ассоциирования. В ходе фазы 205 ассоциирования, STA 208 может передавать кадр 216a запроса ассоциирования, например, на AP1 209a, и принимать в ответ кадр 216b ответа ассоциирования.
[0068] Может осуществляться фаза 206 установления защиты. STA 208 может инициировать фазу 206 установления защиты путем передачи кадра 217a начала расширяемого протокола аутентификации (EAP) по локальной сети (LAN) (EAPOL), например, на AP1 209a. AP1 209a может передавать кадр 217b запроса EAP на STA 208. Кадр 217b запроса EAP может включать в себя поле, которое указывает идентификационные данные AP1 209a. В ответ STA 208 может передавать кадр 217c ответа EAP на AP1 209a. Кадр 217c ответа EAP может включать в себя поле, которое указывает идентификационные данные STA 208. AP1 209a может передавать кадр 217d запроса на сетевой элемент 209d с использованием, например, протокола AAA. Кадр 217d запроса может включать в себя поле, которое указывает идентификационные данные STA 208.
[0069] Сетевой элемент 209d может в ответ передавать на AP1 209a кадр вызова/начала защиты транспортного уровня (TLS). AP1 209a может передавать кадр 217f запроса EAP/начала TLS на STA 208. В ответ, STA 208 может передавать на AP1 209a кадр 217g ответа EAP/приветствия TLS-клиента. AP1 209a может передавать кадр 217h запроса/сквозного доступа на сетевой элемент 209d, и в ответ принимать кадр 217i вызова/сертификата сервера. AP1 209a может передавать кадр 217j запроса EAP/сквозного доступа на STA 208, и в ответ принимать кадр 217k ответа EAP/сертификата клиента.
[0070] AP1 209a может передавать кадр 217l запроса/сквозного доступа на сетевой элемент 209d, и в ответ принимать кадр 217m вызова/типа шифрования. AP1 209a может передавать кадр 217n запроса EAP/сквозного доступа на STA 208, и в ответ принимать кадр 217o ответа EAP. AP1 209a может передавать кадр 217p запроса на сетевой элемент 209d, и в ответ принимать кадр 217q получения. AP1 209a может передавать кадр 217r успеха EAP на STA 208. В ответ на кадр 217r успеха EAP, STA 208 и AP1 209a могут осуществлять четырехстороннее квитирование 217s.
[0071] Фазу 207 установления IP можно осуществлять для получения назначения IP-адреса. Например, STA 208 может передавать кадр 218a обнаружения протокола динамического конфигурирования хоста (DHCP), например, на AP1 209a. AP1 209a может передавать кадр 218b обнаружения DHCP на сетевой элемент 209d и в ответ принимать кадр 218c предложения DHCP. AP1 209a может передавать кадр 218d предложения DHCP на STA 208. STA 208 может передавать кадр 218e запроса DHCP на AP1 209a. AP1 209a может передавать кадр 218f запроса DHCP на сетевой элемент 209d и в ответ принимать квитирование (ACK) 218g DHCP. AP1 209a может передавать DHCP ACK 218h на STA 208.
[0072] Можно использовать и другие способы EAP, которые обеспечивают взаимную аутентификацию, например, модуль идентификатора абонента EAP (EAP-SIM), соглашение по аутентификации и ключу (AKA) EAP и туннельная защита транспортного уровня EAP (EAP-TTLS).
[0073] Процедуры первоначального установления линии связи 802.11, например, пример, протокол, представленный на фиг. 2, вызывают ряд вопросов. Один вопрос связан с тем, что сети 802.11 для установления первоначального соединения со STA требуется время, например, до нескольких секунд или более. Другой вопрос связан с тем, что, когда пользователь STA участвует в интерактивном сеансе, например, видеопереговорах по Skype, соединение не может поддерживаться, когда STA переключается с другой сети на сеть 802.11, например, с сети проекта партнерства третьего поколения (3GPP) на беспроводную локальную сеть (WLAN). Еще один вопрос состоит в том, что сети IEEE 802.11 могут требоваться для поддержки большого количества пользователей, одновременно входящих в расширенный набор служб (ESS), и безопасного обеспечения их аутентификацией.
[0074] Некоторые цели для сетей 802.11 можно устанавливать в отношении времени первоначального установления линии связи, минимальной пользовательской нагрузки и надежности в присутствие высокой фоновой нагрузки. Что касается времени первоначального установления линии связи, одна иллюстративная цель может состоять в том, чтобы время первоначального установления линии связи для сетей IEEE 802.11 было меньше 100 мс при поддержании уровня безопасности ассоциации сети повышенной безопасности (RSNA), где время первоначального установления линии связи может представлять собой продолжительность времени, необходимую для приобретения способности передавать трафик интернет-протокола (IP) с действительным IP-адресом через AP. Что касается минимальной пользовательской нагрузки, иллюстративная цель может состоять в том, чтобы сети IEEE 802.11 поддерживали по меньшей мере 100 не-AP STA, входящих в ESS в течение одной секунды, и успешно осуществляли установление линии связи. Что касается надежности в присутствие высокой фоновой нагрузки, иллюстративная цель может состоять в обеспечении установления линии связи для медиа-нагрузок, по меньшей мере, пятьдесят процентов.
[0075] Примеры способов сокращения времени первоначального установления линии связи для сетей 802.11 приведены в таблице 1. Однако этих примеров может оказаться достаточно, чтобы соответствовать целевому времени установления линии связи 100 мс поскольку, даже с использованием агрессивных прогнозов, возможное время достижения установления линии связи с использованием пассивного сканирования равно 90 мс, даже без учета фазы обнаружения сети. В действительности, в реальных сетях, где может присутствовать большое количество AP, может тратиться значительно больше времени. Кроме того, протокол установления линии связи IEEE 802.1, представленный на фиг. 2, является очень длительным и не будет удовлетворять требованиям времени первоначального установления линии связи.
Таблица 1
Фаза
Обнаружение AP
Обнаружение сети
Дополнительная TSF
Аутентификация и ассоциация
Более высокий уровень (DHCP/IP)
Активное сканирование
Пассивное сканирование
Кол. кругов сообщений
1+, STA-AP на AP на канал
1,5, STA-AP на AP на канал
2+, STA-AP 1, AP-AS на AP
1, STA -AP
7~13, STA-AP 4+, AP -RADIUS
2, STA-AP 2, AP-DHCP сервер
Время (сегодня)
в среднем: 102 мс для 2,4 ГГц: n/a для 5,8 худший случай: 680 мс
в среднем: 1100 мс для 2,4 ГГц: 2300 мс для 5,8 ГГц; худший случай: 3400 мс
От 5 мс до 30 мс на AP множественные AP: n/a
От 2 мс до 5 мс
От 15 мс до 2 с
~100 мс
обобщенный предварительно обобществленный ключ расширяемого протокола аутентификации (EAP-GPSK) при OFDM6: 6 мс+71 мс время обработки, где OFDM6 может быть режимом в 802.11PHY с минимальной скоростью передачи данных 6 Мбит/с
Возможное достижение (со знанием)
2 мс (возможно при 5 ГГц)
50 мс
оптимизации для большого количества пользователей, одновременно входящих в сеть
EAP-GPSK с вложением при OFDM6: 5 мс + 35 мс время обработки (сокращенное количество сообщений требует меньшего времени обработки, давая возможность дополнительной оптимизации)
[0076] Согласно таблице 1, значения времени, указанные в строке “возможное достижение”, могут базироваться, например, на 802.11ai.
[0077] Хотя фазу аутентификации 802.11 можно удалить при использовании RSNA, фаза аутентификации, тем не менее, может осуществляться для помощи в обратной совместимости. Назначение IP-адреса можно встраивать в более ранние фазы процесса установления линии связи в 802.11ai.
[0078] Иллюстративные процедуры инженерной группы по развитию интернета (IETF) могут включать в себя DHCP с быстрым выполнением для оптимизации фазы назначения IP-адреса, которая является схемой быстрого назначения IP-адреса. Счетчики изменения конфигурации (CCC) или порядковые номера конфигурации можно использовать для конфигурации GAS и/или конфигурации AP для оптимизации передачи системной информации между STA и AP/сетью.
[0079] Процедур 802.11ai может оказаться недостаточно для выполнения требований времени первоначального установления линии связи менее 100 мс. Это может быть потому, что “возможное” на данном этапе время достижения установления линии связи с использованием пассивного сканирования равно 90 мс, даже без учета фазы обнаружения сети. Кроме того, числа, приведенные в строке “возможное достижение”, весьма агрессивны, например, 2 мс для активного сканирования. В действительности, в реальных сетях, где может присутствовать большое количество AP, может тратиться значительно больше времени. Некоторые или все фазы в процессе установления линии связи могут инициироваться STA. AP может отвечать на запрос STA и может не иметь механизма, позволяющего AP инициировать оптимизацию в процессе установления линии связи. Большинство фаз в современном процессе установления линии связи 802.11 можно дополнительно оптимизировать для сокращения времени установления линии связи при поддержании уровня безопасности RSNA.
[0080] Современный процесс первоначального установления линии связи является весьма длительным и может не удовлетворять требованиям времени первоначального установления линии связи. Работа с большим количеством пользователей, одновременно входящих в ESS, может оказаться невозможной в указанных временных рамках установления линии связи. Требуются способ и устройство, которые оптимизируют процесс установления линии связи с использованием динамической, гибкой и допускающей взаимодействие процедуры.
[0081] Процесс установления линии связи в 802.11 может не допускать оптимизации процесса, которая включает в себя исключение некоторых этапов или фаз на AP. Например, в 802.11, все фазы в процессе установления линии связи могут инициироваться STA, как показано на фиг. 2A.
[0082] Можно задать конфигурацию системы. Например, можно задать счетчик изменения конфигурации или порядковый номер конфигурации. Кроме того, в иллюстративной первоначальной процедуре установления IEEE 802.11, например, согласно протоколу, представленному на фиг. 2A и фиг. 2B, все фазы в процессе установления линии связи могут инициироваться STA. AP только отвечает на запрос STA и, таким образом, может не иметь механизма для инициирования оптимизаций в процессе установления линии связи. Помимо этого, работа с большим количеством пользователей, одновременно входящих в ESS, может оказаться невозможной в указанных временных рамках установления линии связи, например, 100 мс.
[0083] Помимо вышеизложенного, с увеличением потребности в мобильности и с увеличением доступности мультимодовых устройств с множественными беспроводными интерфейсами, например, 3GPP и IEEE 802.11, мягкая передача обслуживания и непрерывность обслуживания между этими сетями может стать ключевой услугой, которую оператор предоставляет своим пользователям. Процедуры безопасного доступа к сетям WLAN 802.1x/EAP могут страдать недостатком автоматизации, значительной добавленной задержкой, жесткой передачей обслуживания и нарушением ранее установленных услуг между сотовыми сетями, например, сеансов речевой связи по интернет-протоколу (VoIP) в результате передачи обслуживания, которые часто требуют взаимодействия с пользователем, устройств предварительного предоставления и сетей WLAN с мандатом.
[0084] Один или более из раскрытых здесь вариантов осуществления может ускорять первоначальное установление линии связи для устройств 802.11 с использованием информации, которую предварительно получает AP и/или STA. AP и/или STA могут предварительно получать определенную информацию друг о друге. Например, STA может переключаться со своего предыдущего соединения, например сети 3G, на сеть WLAN, с одной AP на другую AP в ESS. В этом примере, подходящая или предпочтительная AP WLAN может предварительно получать определенную информацию о STA-кандидате. Кроме того, STA может предварительно получать знание о предпочтительной AP на основании, например, истории географических положений и доступа к сети, в том числе, но без ограничения, часто посещаемых мест, распорядка дня и т.д.
[0085] Благодаря тому, что AP и/или STA предварительно получают такую информацию, появляется возможность пропускать и/или комбинировать определенные фазы в процедуре установления линии связи. Кроме того, в зависимости от того, какую информацию и в каком объеме предварительно получили AP и/или STA, к процедуре установления линии связи можно применять различные оптимизации для сокращения времени установления линии связи. Такая сокращенная или оптимизированная процедура также может инициироваться AP.
[0086] На фиг. 3 показана блок-схема операций основной процедуры для ускоренного установления линии связи с использованием предварительно полученной информации. Система беспроводной связи может включать в себя одну или более станций STA 301, одну или более AP 302a, 302b, 302c и один или более сетевых элементов 302d. STA 301 может включать в себя беспроводной блок приема/передачи (WTRU), и сетевой элемент 302d может включать в себя, например, маршрутизатор, домашний агент (HA), сервер AAA, AS или RADIUS.
[0087] В иллюстративной процедуре 300, представленной на фиг. 3, APn 302c может инициировать оптимизации установления линии связи с использованием предварительно полученной информации о STA 301. Кроме того, иллюстративная процедура, представленная на фиг. 3, может обеспечивать множественные разновидности процедур ускоренного установления линии связи динамическим гибким и допускающим взаимодействие образом при поддержании обратной совместимости.
[0088] В отношении процедуры установления линии связи, представленной на фиг. 2, основная процедура для ускоренного установления линии связи (ALS) с использованием предварительно полученной информации, представленной на фиг. 3, может инициироваться сущностями, отличными от STA 301. Если информация о STA или AP не была предварительно получена, то ALS может функционировать как процедура установления линии связи 802.11, которая включает в себя фазу 303 обнаружения AP, фазу 304 обнаружения сети, дополнительную фазу 305 TSF, фазу 306 аутентификации, фазу 307 ассоциирования, фазу 308 установления защиты, фазу 309 установления IP. Если же AP осуществила фазу 310 предварительного получения информации для получения информации о STA 301, или наоборот, STA 301 и AP могут оптимизировать фазу 303 обнаружения AP с использованием предварительно полученной информации. Кроме того, AP и STA могут согласованно пропускать или сокращать фазы после обнаружения AP, например, фазу 304 обнаружения сети, дополнительную фазу 305 TSF, фазу 306 аутентификации, фазу 307 ассоциирования, фазу 308 установления защиты и фазу 309 установления IP, в зависимости от объема информации друг о друге, полученной STA и AP.
[0089] Например, если STA осуществляет интерактивный вызов Skype по сотовой сети 3G, STA может переключаться на сеть WLAN, если она оказывается в положении, где присутствуют сильные сигналы от предпочтительной AP. STA и предпочтительная AP могут предварительно получать информацию друг о друге до установления линии связи по сети 3G, например, параметры, связанные с безопасностью, доступные сетевые услуги и т.д. При наличии предварительно полученной информации, STA может активно сканировать только предпочтительную AP вместо того, чтобы сканировать все доступные AP в области, что может значительно сократить процесс обнаружения AP. Кроме того, поскольку STA и AP могут предварительно получить параметры, связанные с безопасностью, и информацию доступных сетевых услуг, они могут пропустить фазу 304 обнаружения сети, дополнительную фазу 305 TSF (поскольку TSF может проводиться в ходе первоначального обмена пробным запросом/пробным ответом) и фазу 308 установления защиты, достигая еще более быстрого установления линии связи, при поддержании необходимого уровня безопасности RSNA.
[0090] Иллюстративная основная процедура, представленная на фиг. 3, может включать в себя фазу 310 предварительного получения информации, фазу 303 обнаружения AP и фазу 311 после обнаружения AP. На фазе 310 предварительного получения информации, AP и/или STA могут получать знание друг о друге через интерфейсы, отличные от линии радиосвязи IEEE 802.11 непосредственно между ними. Фазу 310 предварительного получения информации можно не считать как часть времени установления линии связи и можно осуществлять в любое время до установления линии связи между AP и STA. Фаза 310 предварительного получения информации не обязательно происходит непосредственно до установления линии связи. На фазе 303 обнаружения AP, STA 301 может находить надлежащую AP с предварительно полученной информацией или без нее. При наличии предварительно полученной информации, обнаружение AP можно соответственно оптимизировать, и конкретная процедура для остального процесса установления линии связи может передаваться и согласовываться между AP и STA. В противном случае, процедуру 303 обнаружения AP и остальные фазы установления линии связи можно использовать для поддержания обратной совместимости. Фаза 311 после обнаружения AP может включать в себя все остальные фазы для установления возможности IP-соединения между STA и AP, например, обнаружение 304 сети, дополнительную TSF 305, аутентификацию 306, ассоциирование 307, установление 308 защиты и установление 309 IP. Фаза 311 после обнаружения AP может быть гибко структурирована, таким образом, что ни одна из ее фаз не является обязательной. Для ускорения процесса установления линии связи, каждую из фаз можно пропустить или оптимизировать в зависимости от доступности и объема информации, предварительно полученной о STA и AP. Кроме того, процедура ALS, представленная на фиг. 3, обеспечивает инфраструктуру для объединенных фаз или вновь заданной процедуры. Выбор специфичной процедуры для случая установления линии связи может передаваться между AP и STA посредством предложенных механизмов сигнализации по завершении этапа обнаружения AP.
[0091] Согласно фиг. 3, STA 301 и AP1 302a могут предварительно получать информацию на фазе 310 предварительного получения информации. Например, если STA 301 подключена к WLAN, AP1 может принимать информацию 312a STA-кандидата от APn 302c, и STA 301 может принимать информацию 313a AP-кандидата от APn 302c. В другом примере, если STA 301 подключена к сотовой сети, например, сетевому элементу 302d, AP1 302a может принимать информацию 312b STA-кандидата от сетевого элемента 302d, и STA 301 может принимать информацию 313b AP-кандидата от сетевого элемента 302d.
[0092] Информация 312a, 312b STA-кандидата может представлять собой предварительно полученное знание о STA-кандидате, с которым, например, AP1 302a может осуществлять связь в некоторый момент времени в будущем. Информация 312a, 312b STA-кандидата может включать в себя, например, адрес управления доступом к среде (MAC) STA-кандидата, возможности STA-кандидата, информацию безопасности и/или комплект услуг. Информация 313a, 313b AP-кандидата может представлять собой предварительно полученное знание об AP-кандидате, с которым STA 301 может осуществлять связь в некоторый момент времени в будущем. Информация 313a, 313b AP-кандидата может включать в себя, например, идентификационную информацию набора служб (SSID), идентификатор базового набора служб (BSSID), возможности AP, физический (PHY) режим, одну или более скоростей, информацию безопасности, информацию услуг сети доступа и любую другую информацию, которая может быть включена в кадр маяка или пробного ответа. Информация 312a, 312b STA-кандидата и информация 313a, 313b AP-кандидата также может включать в себя информацию, представленную ниже в таблице 2.
[0093] Индикатор возможностей ускоренного установления линии связи (ALS) можно использовать для указания, поддерживается ли ALS посредством STA, включающих в себя AP и не-AP STA. Индикатор ALS может включать в себя, например, информацию битового флага, которую можно кодировать в существующем информационном поле с использованием зарезервированного бита. Например, зарезервированный бит может представлять собой информационное поле возможностей кадра маяка. Зарезервированный бит также можно кодировать в одном или более информационных полях или информационных элементах (IE).
[0094] AP и STA могут использовать индикатор возможностей ALS для информирования друг друга о своих возможностях ALS, что позволяет эффективно инициировать процедуру ALS. При первоначальном установлении линии связи, AP и STA могут отправлять информацию индикатора возможностей ALS в своей возможно более ранней возможности. Например, AP может отправлять индикатор возможностей ALS в кадрах маяка и/или кадрах пробного ответа, тогда как STA может отправлять на AP индикатор возможностей ALS в кадрах пробного запроса и/или других кадрах управления/контроля в качестве первоначального кадра.
[0095] IE можно использовать для помощи в процедурах ALS, и они могут включать в себя, например, IE "я тебя знаю", IE "я тебя знаю - ответ", IE "нужно больше информации" и IE "нужно больше информации - ответ". Эти IE могут быть включены в кадры управления и могут передаваться по линии радиосвязи WLAN между двумя STA, включающими в себя AP и не-AP STA.
[0096] IE "я тебя знаю" может позволять AP и/или STA сообщать друг другу на ранней стадии первоначального установления линии связи, о наличии предварительно полученной информации друг о друге. Когда AP использует IE "я тебя знаю", он может отправляться в первом кадре индивидуальной адресации с AP на STA, например, пробном ответе или ответе аутентификации, для извещения STA, какую информацию предварительно получила AP. Эта информация может включать в себя, например, то, что AP может знать идентификационные данные STA, например, 48-битовый MAC-адрес; AP может знать, какие услуги нужны STA, и способность AP обеспечивать эти услуги; что AP и STA совместно используют мандат/ключ и т.д., и/или какая требуется информация, например, AP может понадобиться больше информации о STA, например подтверждение от STA и/или знание STA в отношении обобществленных ключей и т.д. Когда STA использует IE "я тебя знаю", он может передаваться в первом сообщении со STA на AP, извещающем AP, какую информацию STA предварительно получила об AP, например, что AP является предпочтительной AP для STA; STA предварительно получила параметры MAC/PHY AP; что STA обобществила мандат/ключ с AP, что STA обеспечивает AP информацией о STA и/или в какой информации от AP все еще нуждается STA.
[0097] Кроме того, IE "я тебя знаю" также может включать в себя предложение от его отправителя в отношении того, как продолжать процесс установления линии связи. Например, предложение может включать в себя конкретную процедуру для выполнения процесса установления линии связи и может базироваться на предварительно полученной информации.
[0098] IE "я тебя знаю - ответ" может быть ответом на IE "я тебя знаю", который может требовать дополнительную информацию. Такой ответ может включать в себя одно или более подтверждений, добавлений и/или коррекций к элементам информации, перечисленным в принятом IE "я тебя знаю".
[0099] IE "нужно больше информации" может позволять AP и STA дополнительно обмениваться информацией для помощи ALS, если сообщений с IE "я тебя знаю" и "я тебя знаю - ответ" не хватает для передачи необходимой информации. Например, для согласования, как выполнять процесс установления линии связи, AP и/или STA может понадобиться еще один круг обмена сообщениями для достижения соглашения. IE "нужно больше информации - ответ" может быть ответом на IE "нужно больше информации" или IE "я тебя знаю - ответ", который может запрашивать дополнительную информацию.
[0100] Протокол передачи маяка можно осуществлять для снижения системных издержек и помощи в быстром первоначальном установлении линии связи. Например, помимо стандартного маяка может передаваться короткий маяк. Содержимое короткого маяка можно минимизировать для снижения системных издержек и переноса существенной информации для быстрого первоначального установления линии связи. В этом примере, частота передачи короткого маяка может определяться требованиями к задержке установления линии связи и, таким образом, короткий маяк может замещать стандартный первичный маяк в одном или более последовательных циклах маяка, замещать стандартный первичный маяк на периодической основе или может передаваться более часто, чем стандартный первичный маяк. Кроме того, содержимое короткого маяка может определяться режимом осведомленности AP, где AP может иметь предварительную информацию об одной или более STA. Короткий маяк может включать в себя информацию, имеющую отношение к одному или более из: обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциировании; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; IE "нужно больше информации"; и/или IE "нужно больше информации - ответ".
[0101] Иллюстративный кадр 400 короткого маяка, поддерживающий ALS изображен на фиг. 4. Например, кадр 400 короткого маяка может включать в себя оптимизированный/минимизированный заголовок 410, информационное поле 420, связанное с первичным маяком, поле 430 оптимизированного/минимизированного поднабора содержимого первичного маяка, информационное поле 440 обнаружения AP, информационное поле 450 обнаружения сети, информационное поле 460, связанное с безопасностью, информационное поле 470 протокола более высокого уровня и поле 480 одного или более необязательных элементов. Информационное поле 440 обнаружения AP, информационное поле 450 обнаружения сети, информационное поле 460, связанное с безопасностью и/или информационное поле 470 протокола более высокого уровня можно включать в кадр 400 короткого маяка по мере необходимости.
[0102] В другом примере, кадр маяка можно модифицировать для помощи в быстром первоначальном установлении линии связи. Например, первичный маяк можно модифицировать так, чтобы он мог включать в себя существенную информацию для быстрого первоначального установления линии связи. В этом примере, содержимое маяка может определяться режимом осведомленности AP, где AP может иметь предварительную информацию об одной или более STA. Маяк может включать в себя информацию, имеющую отношение к одному или более из: обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциирования; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; IE "нужно больше информации"; и/или IE "нужно больше информации - ответ".
[0103] Иллюстративная модификация до кадра 500 первичного маяка, поддерживающего ALS, изображена на фиг. 5. Например, кадр 500 первичного маяка может включать в себя заголовок 510, поле 520 содержимого первичного маяка, информационное поле 530, связанное с коротким маяком, информационное поле 540 обнаружения AP, информационное поле 550 обнаружения сети, информационное поле 560, связанное с безопасностью, информационное поле 570 протокола более высокого уровня и/или поле 580 одного или более необязательных элементов. Информационное поле 530, связанное с коротким маяком, информационное поле 540 обнаружения AP, информационное поле 550 обнаружения сети, информационное поле 560, связанное с безопасностью и/или информационное поле 570 протокола более высокого уровня можно включать в кадр 500 первичного маяка по мере необходимости.
[0104] Кроме того, индикатор возможностей ALS может быть включен в кадры маяка - в короткий маяк и модифицированный первичный маяк. Индикатор возможностей ALS можно кодировать либо в информационном поле возможностей кадра маяка с использованием зарезервированного бита, либо в других информационных полях или информационных элементах в кадрах маяка.
[0105] Кадры управления IEEE 802.11, которые обычно используются при установлении линии связи, можно модифицировать для помощи в быстром первоначальном установлении линии связи (FILS). Например, сообщения ассоциирования/повторного ассоциирования и пробного запроса и ответа можно модифицировать для помощи FILS путем включения информации, имеющей отношение к одному или более из обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциирования; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; IE "нужно больше информации"; и/или IE "нужно больше информации - ответ".
[0106] Кадр пилот-сигнала измерения IEEE 802.11 для помощи STA в сканировании можно модифицировать для помощи FILS. Кадр пилот-сигнала измерения может быть кадром публичного действия, который может включать в себя поднабор информации, включенный в первичный маяк, и может передаваться более часто, чем первичный маяк. Например, пилот-сигнал измерения можно модифицировать для помощи FILS путем включения информации, имеющей отношение к одному или более из обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциирования; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; IE "нужно больше информации"; и/или IE "нужно больше информации - ответ".
[0107] Кроме того, другие кадры IEEE 802.11u, например, кадры первоначального запроса/ответа общей рекламной службы (GAS) и запроса/ответа возврата GAS, можно модифицировать для помощи FILS путем включения информации, имеющей отношение к одному или более из обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциирования; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; IE "нужно больше информации"; и/или IE "нужно больше информации - ответ".
[0108] В другом примере, кадр управления для помощи FILS, именуемый кадром управления FILS, может включать в себя информацию, имеющую отношение к одному или более из обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциирования; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; и/или IE "нужно больше информации". Кадр управления FILS можно задать и реализовать как кадр управляющего действия FILS с действием, заданным как поддерживающее функцию FILS. Кадр управляющего действия FILS может включать в себя один или более из следующих режимов: стандартный режим, который требует ответа квитирования (ACK), и режим No ACK, который не требуют ответа ACK от получателя.
[0109] Кадр управляющего действия FILS может быть кадром публичного действия. Кадр управляющего действия FILS можно использовать для обмена информацией между базовыми наборами служб (inter-BSS) и AP с несвязанной STA. Примеры таких сценариев обмена информацией могут включать в себя случай, когда передающая STA или AP и принимающая STA или AP связаны с разными BSS, и случай, когда одна или обе из передающей и принимающей STA не связана(ы) с BSS. Кадр управляющего действия FILS также может иметь режим двойной защиты, который можно использовать для связи между двумя STA.
[0110] Иллюстративный кадр 600 управляющего действия FILS изображен на фиг. 6. Например, кадр 600 управляющего действия FILS может включать в себя поле 610 категории, поле 620 действия, информационное поле 630 обнаружения AP, информационное поле 640 обнаружения сети, информационное поле 650, связанное с безопасностью, информационное поле 660 протокола более высокого уровня и поле 670 одного или более необязательных элементов. Поле 610 категории может указывать, например, что кадр управляющего действия FILS является кадром публичного действия. Поле 620 действия может указывать действие FILS. Информационное поле 630 обнаружения AP, информационное поле 640 обнаружения сети, информационное поле 650, связанное с безопасностью и/или информационное поле 660 протокола более высокого уровня можно включать в кадр управляющего действия FILS по мере необходимости.
[0111] Кадр управляющего действия FILS может передаваться AP и может передаваться в одноадресном или широковещательном режиме. AP может передавать кадр управляющего действия FILS с необходимой частотой для поддержки эффективной работы FILS в BSS/системе.
[0112] В другом примере, функция управляющего действия FILS может поддерживаться кадром запроса FILS и кадром ответа/отчета FILS. Устройство, передающее кадр запроса FILS, может запрашивать информацию, имеющую отношение к одному или более из: обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциировании; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; и/или IE "нужно больше информации". Устройство, передающее кадр ответа/отчета FILS, может отвечать или отчитываться информацией, имеющей отношение к одному или более из: обнаружения AP; обнаружения сети; безопасности, например, аутентификации и ассоциирования; протокола более высокого уровня для ускорения процесса установления линии связи; IE "я тебя знаю"; IE "я тебя знаю - ответ"; IE "нужно больше информации"; и/или IE "нужно больше информации - ответ".
[0113] Информацию, предварительно полученную AP и/или STA, можно использовать для эффективной оптимизации обнаружения AP. Например, STA может получать информацию предпочтительной AP с помощью множественных механизмов, например, подключения к сети до переключения на сеть WLAN, и запомненных исторических данных с AP и местоположениями и т.д. На STA, предварительно полученная информация может подразделяться на два главных типа: параметры MAC/PHY радиоинтерфейса, например, присутствующие в маяке и/или кадрах пробного ответа, например, идентификационную информацию набора служб (SSID)/идентификационную информацию базового набора служб (BSSID), предложения услуг, возможности, параметры PHY, поддерживаемые скорости, возможности качества обслуживания (QoS) и т.д., и информацию, относящуюся к безопасности, например, информацию сети повышенной безопасности (RSN), обобществленный ключ/мандат с временем окончания действия и/или действительный контекст аутентификации с временем окончания действия. Минимальная предварительно полученная информация на STA может включать в себя MAC-адрес предпочтительной AP, например, BSSID. Другие элементы информации могут присутствовать и использоваться в порядке возрастания.
[0114] Если BSSID AP является только информацией, которую STA предварительно получила в отношении зоны покрытия AP, процесс обнаружения AP можно оптимизировать в по меньшей мере двух аспектах. Во-первых, STA может передавать кадр индивидуальной адресации пробного запроса (не шаблон подстановки). Во-вторых, процесс обнаружения AP может возвращаться после приема кадра пробного ответа, подтверждающего ее выбор предпочтительной AP, без необходимости в сканировании всех доступных AP в области. Если BSSID AP и любые другие элементы информации предварительно получены на STA, к обнаружению AP можно применять дополнительные оптимизации.
[0115] На фиг. 7 показана схема, демонстрирующая иллюстративный способ 700 обнаружения AP с предварительно полученным знанием AP. В этом примере, AP 710 и/или STA 720 могут иметь предварительно полученную информацию от предыдущего соединения с сетью, например 3G, другой AP WLAN, и т.д. Предварительно полученная информация также может быть из памяти STA 720 и ее текущего местоположения. Предварительно полученную информацию можно получать по-разному. В одном примере, AP 710 может принимать от сетевого элемента 725 сообщение, которое включает в себя информацию 722 STA-кандидата. В другом примере, STA 720 может принимать от сетевого элемента 725 сообщение, которое включает в себя информацию 726 AP-кандидата.
[0116] Согласно фиг. 7, STA 720 может принимать маяк 730 от AP 710. Маяк 730 может включать в себя индикатор возможностей ALS. STA может передавать кадр 740 запроса индивидуальной адресации на AP 710. Кадр 740 запроса индивидуальной адресации может быть кадром пробного запроса и может включать в себя IE "я тебя знаю". Кадр 740 запроса индивидуальной адресации может быть новым кадром управления MAC или модифицированным кадр управления MAC 802.11. IE "я тебя знаю" может включать в себя элементы информации о знании STA в отношении AP в поисках подтверждений и/или коррекций от AP и также может включать в себя индикаторы запроса для запрашивания дополнительной информации от AP.
[0117] Когда AP 710 принимает такой кадр запроса с IE "я тебя знаю" от STA 720, AP 710 может передавать кадр 750 ответа обратно на STA 720. Кадр 750 ответа может включать в себя IE "я тебя знаю - ответ", включающий в себя дополнительные детали в отношении того, как выполнять процесс установления линии связи. Еще один круг обмена сообщениями можно использовать, чтобы AP 710 и STA 720 могли получить дополнительную информацию друг о друге и достичь соглашения в отношении того, как выполнять процедуры установления линии связи. Например, STA 720 может передавать кадр 760 запроса "нужно больше информации" и в ответ принимать от AP 710 кадр 770 ответа "нужно больше информации". По завершении фазы 775 обнаружения AP, можно осуществлять остальные операции 780 установления линии связи.
[0118] В этом примере, фаза 775 обнаружения AP может завершаться за один или два круга сообщений между STA и AP, и ее выполнение может занимать приблизительно от 4 мс до 10 мс. Дополнительно, на такой фазе 775 обнаружения AP, предварительно полученное знание можно применять для получения оптимального способа выполнения остальных функций установления линии связи со стороны AP 710 и STA 720.
[0119] AP может предварительно получать знание STA-кандидата через свои соединения с сетью. Предварительно полученная информация о STA может включать в себя MAC-адрес STA; требования к услугам; информацию, связанную с безопасностью, например, обобществленный ключ/мандат с временем окончания действия; и/или действительный контекст аутентификации с временем окончания действия и т.д. Аналогично, минимальное предварительно полученное знание, которое может иметь AP о STA, может включать в себя MAC-адрес STA. Другие элементы информации, например, возможности STA, одно или более требований к услугам, информация безопасности и т.д., могут присутствовать и использоваться в порядке возрастания.
[0120] Если AP имеет предварительно полученное знание о STA, например, либо только MAC-адрес STA, либо ее MAC-адрес с дополнительными элементами информации, AP может инициировать процедуру ALS после приема от STA первого кадра, включающего в себя MAC-адрес STA.
[0121] На фиг. 8 показана схема, демонстрирующая пример оптимизированного способа 800 обнаружения AP, инициируемого AP 810 на основании предварительно полученной информации. Предварительно полученную информацию можно получать по-разному. Например, сетевой элемент 815 может передавать на AP 810 сообщение, которое включает в себя информацию 817 STA-кандидата. В другом примере, сетевой элемент 815 может передавать на STA 820 сообщение, которое включает в себя информацию AP-кандидата 819.
[0122] В примере, представленном на фиг. 8, когда AP 810 принимает от STA 820 первый кадр 830, например, кадр пробного запроса, включающий в себя MAC-адрес STA 820, если AP 810 имеет предварительно полученную информацию о STA 820, AP 810 может передавать кадр 840 ответа, например, кадр пробного ответа. Кадр 840 ответа может включать в себя IE "я тебя знаю", который указывает, что это может быть надлежащая AP для STA 820. IE "я тебя знаю" можно использовать для запрашивания дополнительной информации у STA 820. Каждый из первого кадра 830 и кадра 840 ответа может включать в себя индикатор возможностей ALS. При приеме такого ответа от AP 810, STA 820 может прекращать процесс сканирования, что позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на сканирование. AP 810 и STA 820 могут осуществлять дополнительные обмены информацией. Например, STA 820 может передавать кадр 850, который включает в себя больше информации о STA. Кадр 850 может включать в себя предложение процедуры установления линии связи. В ответ, AP 810 может передавать кадр 860 ответа. Кадр 860 может включать в себя подтверждение предложенной процедуры установления линии связи.
[0123] Кроме того, посредством ответа STA 820 на IE "я тебя знаю" от AP 810 и, при необходимости, дополнительных обменов информацией между AP 810 и STA 820, AP 810 и STA 820 могут достигать соглашения в отношении того, как выполнять процесс установления линии связи с максимальной экономией времени. Например, AP 810 и STA 820 могут соглашаться пропускать, оптимизировать или комбинировать определенные фазы установления линии связи. Таким образом, AP 810 может успешно применять свою предварительно полученную информацию для активного участия в определении, как оптимизировать процесс установления линии связи.
[0124] Оптимизации установления линии связи после обнаружения AP могут изменяться в соответствии с доступной информацией, которую AP и STA могут предварительно получать до обнаружения AP и в ходе фазы обнаружения AP. Таблица 2 обеспечивает иллюстративные оптимизации установления линии связи после обнаружения AP на основании различных предположений о предварительно полученном знании.
Таблица 2
Фаза
Функция
Соображения оптимизации
Обнаружение сети
Нахождение надлежащей сети поставщика услуг
- можно пропустить, если AP знает, какая услуга нужна STA, и также знает подключенную сеть, которая может предоставлять услуги
Дополнительная TSF
Кроме того, синхронизация по времени с выбранной AP
- можно пропустить в зависимости от статуса линии радиосвязи; AP также может информировать STA, можно ли ее пропустить
Аутентификация 802.11
Проверка STA, но не полезная для RSNA
- можно пропустить, если используется RSNA
Ассоциирование 802.11
Проверка информации RSN, обеспеченной STA, также назначение идентификатора ассоциации (AID)
- можно объединить в последний круг сообщений на фазе обнаружения AP;- также может быть другой отдельный круг сообщений, но можно использовать для переноса некоторых элементов информации для следующих фаз установления линии связи, например, аутентификации EAP/802.1x и/или назначения IP-адреса
Аутентификация и безопасность EAP/802.1x
Аутентификация согласно EAP, плюс установление ключей/параметров
множественные разновидности возможных оптимизаций, например:- пропуск или сокращение, если обеспечены ключи сеанса более высокого уровня- быстрый EAP с использованием предварительно установленной STA защитной ассоциацией с сетью- аутентификация согласно быстрому EAP и быстрому предоставлению ключа с использованием предварительно установленной STA защитной ассоциацией с сетью- быстрое обнаружение сети и аутентификация согласно быстрому EAP с использованием предварительно установленной STA защитной ассоциацией с сетью;- быстрое обнаружение сети, аутентификация согласно быстрому EAP и быстрое предоставление ключа с использованием предварительно установленной STA защитной ассоциацией с сетью- оптимизация до протокола 4-стороннего квитирования путем сокращения количества сообщений кадра ключа EAPOL, которыми обмениваются между собой AP и STA, с четырех до двух. Этого можно добиться усилением предварительно установленного главного ключа, обобществленного между сетью и STA, для получения парного главного ключа (PMK) и ключей GMK.
Назначение IP-адреса
Назначение IP-адреса для STA
- IP-адрес можно назначить посредством eANDSF по сотовой сети- сервер AAA может отправлять IP-адрес на STA в сообщении EAP.- объединение в предыдущие фазы, например, путем вложения информационного элемента уровня 2- оптимизация с помощью некоторых схем быстрого назначения IP-адреса
[0125] Установленную защитную ассоциация между STA и сетью, например, сотовой сетью, можно усиливать для обеспечения аутентификации и безопасного установления линии связи в другой сети, например, сети WLAN, в безразрывном режиме и по требованию. В одном примере, обратную автоустановку мандата уровня приложений в сети можно использовать для генерации мандата, используемого в последующей новой процедуре аутентификации уровня доступа в другой сети. Задача разработки механизмов аутентификация может состоять в оптимизации предусмотренных этапов и процедур и облегчении безразрывной аутентификации при переходе между всеми разновидностями сетей доступа.
[0126] Пример использования протоколов Single Sign-On (SSO), например, OpenID Connect, и обратного автоустановления предусматривает, что STA обнаруживает ранее неизвестные сети, например сети WLAN, и осуществляет доступ к ним. В новой сети может не требоваться мандат предварительного предоставления, поскольку он может автоматически устанавливаться из уже выполняющейся безопасности прикладных услуг.
[0127] Варианты реализации интеграции SSO с сетями WLAN могут включать в себя использование сервера AAA, который объединяет в себе функциональные возможности поставщика идентификационных данных (OP) и улучшенной ANDSF (eANDSF), и сервер AAA объединяет в себе функциональные возможности OP.
[0128] На фиг. 9 показана схема иллюстративного способа 900, в котором сервер 910 AAA может объединять в себе функциональные возможности OP и улучшенной ANDSF (eANDSF) для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи. В этом примере предполагается, что STA 920 и блок OP сервера 910 AAA уже установили защитную ассоциацию и главные ключи, которые можно усиливать для осуществления доступа к сети WLAN. При условии, что ассоциация между STA 920 и блоком OP сервера 910 AAA не установлена, можно использовать активное соединение 3GPP между STA 920 и блоком OP сервера 910 AAA для обмена аутентификацией OpenID Connect и генерации главного ключа на обоих сущностях.
[0129] В первом примере, STA 920 может успешно завершить взаимную аутентификацию 930 в направлении блока OP сервера 910 AAA по сети доступа 3GPP, и обобществленные главные ключи, например, предварительно обобществленный ключ (PSK), могут быть установлены, как на STA 920, так и на блоке OP сервера 910 AAA. Кроме того, STA 920 и блок eANDSF сервера 910 AAA могут иметь взаимно аутентифицированное и установленное защищенное соединение 940, например, через улучшенный интерфейс S14 3GPP (eS14). STA 920 может запрашивать информацию сети WLAN у блока eANDSF сервера 910 AAA, и/или блок eANDSF сервера AAA может направлять информацию сети WLAN на STA по защищенному соединению 3GPP. Сетевая информация может включать в себя доступные AP, SSID, используемый способ аутентификации и другие параметры доступа к сети. Благодаря использованию информации о доступных AP и сетях WLAN, STA 920 может не нуждаться в осуществлении пассивного сканирования маяков или в осуществлении длительной процедуры обнаружения сети. STA 920 может немедленно передавать пробный запрос 950 на выбранную AP 960 из упорядоченного по приоритету списка, обеспеченного для STA 920 блоком eANDSF сервера 910 AAA.
[0130] После того, как STA 920 принимает пробный ответ 970 от выбранной AP 960, она может осуществлять открытую аутентификацию 971 и ассоциирование 972 с выбранной AP 960. Открытая аутентификация 971 может не обеспечивать никаких защитных мер и может быть пропущена, если используется способ 802.1x/EAP.
[0131] AP 960 может в этом примере именоваться аутентификатором и может выдавать запрос 973 EAP, запрашивающий идентификационные данные STA. STA 920 может возвращать ответ 974 EAP, который может включать в себя уникальные идентификационные данные, например, международные идентификационные данные абонента мобильной связи (IMSI) со своей областью. Область может включать в себя подсказку по использованию аутентификации SSO, например, IMSI@sso.MNO.com. AP 960 может передавать запрос 975 доступа на сервер AAA с использованием, например, запроса доступа RADIUS. Запрос 975 доступа может включать в себя EAP ID. Блок OP сервера 910 AAA может распознавать идентификационные данные STA и сопоставлять его с существующей защитной ассоциацией. Блок OP сервера 910 AAA может решить, что STA 920 уже аутентифицирована, осуществить аутентификацию согласно быстрому EAP и сгенерировать PMK 976 на основании ранее сгенерированного главного ключа, обобществленного со STA. Сервер 910 AAA может передавать сообщение 977 получения доступа на AP 960. Сообщение 977 получения доступа может включать в себя успех EAP и материал ключа на AP 960. AP 960 может пересылать сообщение 978 успеха EAP на STA 920. STA 920 может генерировать PMK 980 с использованием своего обобществленного главного ключа с OP.
[0132] Аутентификация согласно 802.1X/EAP может завершаться, когда AP 960 передает сообщение 978 успеха EAP, и AP 960 может инициировать протокол 981 4-стороннего квитирования для получения временных ключей 983, которые могут включать в себя парный переходный ключ (PTK) для шифрования трафика индивидуальной адресации и временный групповой ключ (GTK) для шифрования широковещательного и многоадресного трафика. Протокол 981 4-стороннего квитирования может использовать четыре сообщения кадра ключа EAPOL между AP 960 и STA 920.
[0133] Четырехстороннее квитирование может использовать псевдослучайные функции (PRF) для хэширования различных вводов для получения псевдослучайных значений. PMK может быть одним из вводов, объединенным с другими вводами для создания PTK на STA 920 и AP 960. Некоторые другие вводы, используемые псевдослучайной функцией, могут именоваться nonce-параметрами (“оказиями”). Nonce-параметр может представлять собой случайное численное значение, которое генерируется только один раз, используется в криптографических операциях и связано с данным криптографическим ключом. Для четырехстороннего квитирования, nonce-параметр может быть связан с PMK. Nonce-параметр может использоваться только один раз и не может использоваться повторно с PMK. Четырехстороннее квитирование может создавать два nonce-параметра, nonce-параметр AP (ANonce) и nonce-параметр запрашивающего устройства (SNonce). Snonce также может именоваться nonce-параметром STA.
[0134] Для создания PTK, четырехстороннее квитирование может использовать псевдослучайную функцию, которая объединяет PMK, численный nonce-параметр аутентификатора, nonce-параметр запрашивающего устройства, MAC-адрес аутентификатора (AA) и MAC-адрес запрашивающего устройства (SPA).
[0135] В процедуре четырехстороннего квитирования, каждая из AP и STA может случайным образом создавать свои соответствующие nonce-параметры. Аутентификатор, например AP 960, может передавать кадр 982 ключа EAPOL на запрашивающее устройство, например STA 920. Кадр 982 ключа EAPOL может включать в себя ANonce. Теперь STA 920 может иметь все необходимые вводы для псевдослучайной функции. STA 920 может получать PTK 983 из PMK, ANonce, SNonce и MAC-адресов. Теперь STA 920 может располагать PTK, который можно использовать для шифрования трафика индивидуальной адресации.
[0136] STA 920 может передавать кадр ключа EAPOL 984 на AP 960. Кадр ключа EAPOL может включать в себя SNonce. Теперь AP 960 может иметь все необходимые вводы для псевдослучайной функции. STA 920 также может передавать свои возможности информационного элемента RSN и код целостности сообщения (MIC) на AP 960. AP 960 может получать PTK 985 из PMK, ANonce, SNonce и MAC-адресов. AP 960 также может удостоверять MIC. Теперь AP 960 может располагать парным переходным ключом, который можно использовать для шифрования трафика индивидуальной адресации.
[0137] AP 960 может получать GTK 986 из группового главного ключа (GMK), которым она может располагать. AP 960 может передавать кадр 987 ключа EAPOL на STA 920. Кадр 987 ключа EAPOL может включать в себя ANonce, возможности информационного элемента RSN AP и MIC. Кадр 987 ключа EAPOL также может включать в себя сообщение, адресованное STA 920, для установки временных ключей. GTK 986 может доставляться на STA 920 внутри кадра 987 индивидуальной адресации ключа EAPOL. Секретность GTK 986 может быть защищена, поскольку он может быть зашифрован PTK 985. STA 920 может передавать кадр 988 ключа EAPOL на AP 960 для подтверждения, что временные ключи установлены.
[0138] В порядке вышеописанной оптимизации процедуры четырехстороннего квитирования, можно сокращать количество сообщений кадра ключа EAPOL между AP и STA до двух. Этого можно добиться с использованием любой из следующих иллюстративных оптимизаций. Блок OP сервера AAA и STA могут усиливать главный ключ для получения ключей PMK и GMK. Сервер AAA может передавать PMK и GMK на AP. Первое сообщение четырехстороннего квитирования можно модифицировать для включения, помимо ANonce, группового nonce-параметра (GNonce), случайным образом генерируемого AP. STA может получать PTK из PMK, ANonce, SNonce и MAC-адресов. STA также может получать GTK из GMK, GNonce и MAC-адресов. Теперь STA располагать парными переходными ключами (PTK, GTK), которые можно использовать для шифрования и дешифрования одноадресного, широковещательного и многоадресного трафика. STA может передавать на AP кадр ключа EAPOL, включающий в себя SNonce. STA также может передавать свои возможности информационного элемента RSN и код целостности сообщения (MIC) на AP. AP может получать PTK из PMK, ANonce, SNonce и MAC-адресов. AP также может получать GTK из GMK, GNonce и MAC-адресов. Кроме того, AP может удостоверять MIC.
[0139] В какой-то момент в ходе процедуры четырехстороннего квитирования, STA и AP могут иметь ключи PTK и GTK которые можно использовать для шифрования и дешифрования одноадресного, широковещательного и многоадресного трафика. Таким образом, оставшаяся часть процедуры четырехстороннего квитирования может не требоваться.
[0140] В конце процедуры четырехстороннего квитирования, STA 920 может получать IP-адрес и необходимые конфигурации 990, например, один или более используемых серверов доменных имен (DNS), с использованием протокола DHCP, и теперь STA может осуществлять доступ к сети WLAN 995.
[0141] Как вариант достижения оптимизации для STA, получающей свой IP-адрес и необходимые конфигурации, этот этап можно пропустить, если eANDSF обеспечивает IP-адрес и необходимую конфигурацию STA по сотовой сети, и сервер AAA отправляет IP-адрес и необходимые конфигурации на STA инкапсулированными в сообщение EAP, например, с использованием сообщения EAP-Notify.
[0142] На фиг. 10 показана схема иллюстративного способа 1000, в котором сервер 1005 AAA объединяет в себе функциональные возможности OP и eANDSF для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи. В этом примере предполагается, что STA 1010 и блок OP сервера 1005 AAA уже установили защитную ассоциацию и главные ключи, которые можно усиливать для осуществления доступа к сети WLAN. STA 1010 может успешно завершить взаимную аутентификацию 1015 в направлении блока OP сервера 1005 AAA по сети, что она могла ранее подключиться, например, к сети доступа 3GPP, и обобществленные главные ключи (PSK) можно устанавливать на STA 1010 и блоке OP сервера 1005 AAA. Кроме того, STA 1010 и блок eANDSF сервера AAA могут взаимно аутентифицироваться, и защищенное соединение может устанавливаться 1020, например, по интерфейсу eS14 3GPP STA. STA 1010 может запрашивать информацию сети WLAN у блоку eANDSF сервера 1005 AAA, и/или блок eANDSF сервера 1005 AAA может направлять информацию сети WLAN на STA 1010 по защищенному соединению 3GPP. Сетевая информация может включать в себя доступные AP, SSID, используемый способ аутентификации и другие параметры доступа к сети. Благодаря использованию информации о доступных AP и сетях WLAN, STA 1010 может не нуждаться в осуществлении пассивного сканирования маяков или в осуществлении длительной процедуры обнаружения сети. STA 1010 может немедленно передавать пробный запрос 1025 на выбранную AP 1030 из упорядоченного по приоритету списка, обеспеченного для STA 1010 блоком eANDSF сервера 1005 AAA.
[0143] После того, как STA 1010 принимает пробный ответ 1035 от выбранной AP 1030, она может осуществлять открытую аутентификацию 1040 и ассоциирование 1041 с выбранной AP 1030. Открытая аутентификация 1040 может не обеспечивать никаких защитных мер и может быть пропущена, если используется способ 802.1x/EAP.
[0144] AP 1030 может в этом примере именоваться аутентификатором и может выдавать запрос 1042 EAP запрашивающий идентификационные данные STA. STA 1010 может возвращать ответ 1043 EAP, который может включать в себя уникальные идентификационные данные, например, международные идентификационные данные абонента мобильной связи (IMSI) со своей областью. Область может включать в себя подсказку по использованию аутентификации SSO, например, IMSI@sso.MNO.com. AP 1030 может передавать запрос 1044 доступа на сервер 1005 AAA с использованием, например, запроса доступа RADIUS. Запрос 1044 доступа может включать в себя EAP ID.
[0145] Блок OP сервера 1005 AAA может определять, что STA 1010 нуждается в повторной аутентификации, до отправки сообщения получения доступа на AP. Таким образом, обмен сообщениями вызова/ответа EAP может осуществляться в одном или более кругах до отправки успеха EAP и ключевого материала на AP. Например, сервер 1005 AAA может генерировать вызов на основании PSK 1045 STA-OP и передавать сообщение 1046 вызова доступа на AP 1030. Сообщение 1046 вызова доступа может включать в себя EAP ID и/или вызов EAP. AP 1030 может передавать сообщение 1047 запроса EAP на STA 1010 в ответ на сообщение 1046 вызова доступа. Сообщение 1047 запроса EAP может включать в себя идентификатор и/или вызов. STA 1010 может принимать сообщение 1047 запроса EAP, проверять MAC и генерировать SRES 1048, и передавать сообщение 1049 ответа EAP на AP 1030. Сообщение 1049 ответа EAP может включать в себя идентификатор и/или ответ на вызов.
[0146] AP 1030 может передавать сообщение 1050 запроса доступа на сервер 1005 AAA, и принимать в ответ сообщение 1051 получения доступа с сервера 1005 AAA. Сообщение 1050 запроса доступа может включать в себя EAP ID и/или ответ на вызов. Сообщение 1051 получения доступа может включать в себя EAP ID, индикацию успеха и ключ PMK к AP. В ответ на прием сообщения 1051 получения доступа, AP 1030 может передавать сообщение 1052 успеха EAP на STA 1010. В ответ на прием сообщения 1052 успеха EAP, STA 1010 может генерировать PMK 1053 с использованием PSK STA-OP и может осуществлять протокол 1054 4-стороннего квитирования с AP 1030, запрашивать 1055 назначение IP-адреса с использованием DHCP и осуществлять доступ 1056 в интернет по WLAN, как описано выше на фиг. 9.
[0147] На фиг. 11 показана схема иллюстративного способа 1100, в котором сервер 1101 AAA объединяет в себе функциональные возможности OP для обеспечения безразрывной аутентификации и FILS. В примере, приведенном на фиг. 11, предполагается, что STA 1102 и блок OP сервера 1101 AAA уже установили защитную ассоциацию и главные ключи, которые можно усиливать для осуществления доступа к сети WLAN. STA 1102 может успешно завершить взаимную аутентификацию в направлении OP, например, по сети доступа 3GPP, и обобществленные главные ключи (PSK) можно устанавливать на STA 1102 и блоке OP сервера 1101 AAA. STA 1102 может не иметь возможности соединения с eANDSF и, таким образом, может осуществлять обнаружение сети WLAN с помощью других механизмов, например, с использованием 802.11u.
[0148] В примере, приведенном на фиг. 11, в ходе процедуры быстрого EAP, блок OP сервера 1101 AAA может распознавать идентификационные данные STA и сопоставлять их с существующей защитной ассоциацией. Блок OP сервера 1101 AAA может определить, что STA 1102 уже аутентифицирована, осуществить аутентификацию согласно быстрому EAP и сгенерировать PMK на основании ранее сгенерированного главного ключа, обобществленного со STA 1102.
[0149] Например, STA 1102 может успешно завершить взаимную аутентификацию 1103 в направлении блока OP сервера 1101 AAA по сети, что она могла ранее подключиться, например, к сети доступа 3GPP, и обобществленные главные ключи (PSK) можно устанавливать на STA 1102 и блоке OP сервера 1101 AAA. STA 1102 может осуществлять пассивное и/или активное обнаружение AP 1104, как описано на фиг. 9. STA 1102 может осуществлять один или более обменов сообщениями GAS для осуществления обнаружения 1105 сети. Например, STA 1102 может передавать сообщение 1106 GAS на AP 1107, и в ответ принимать ответное сообщение GAS 1108 от AP 1107.
[0150] STA 1102 может осуществлять открытую аутентификацию 1109 и ассоциирование 1110 с выбранной AP 1107. Открытая аутентификация 1109 может не обеспечивать никаких защитных мер и может быть пропущена, если используется способ 802.1x/EAP.
[0151] AP 1107 может в этом примере именоваться аутентификатором и может выдавать запрос EAP 1112, запрашивающий идентификационные данные STA. STA 1102 может возвращать ответ 1113 EAP, который может включать в себя уникальные идентификационные данные, например, международные идентификационные данные абонента мобильной связи (IMSI) со своей областью. Область может включать в себя подсказку по использованию аутентификации SSO, например, IMSI@sso.MNO.com. AP 1107 может передавать запрос 1114 доступа на сервер 1101 AAA с использованием, например, запроса доступа RADIUS. Запрос 1114 доступа может включать в себя EAP ID.
[0152] Сервер 1101 AAA может генерировать PMK из PSK 1115 STA-OP, и передавать сообщение 1116 получения доступа на AP 1107. Сообщение 1116 получения доступа может включать в себя EAP ID, индикацию успеха и ключ PMK к AP. AP 1107 может передавать сообщение 1119 успеха EAP на STA 1102. В ответ, STA 1102 может генерировать PMK с использованием PSK 1120 STA-OP и может осуществлять протокол 1107 4-стороннего квитирования 1121 с AP, запрашивать 1122 назначение IP-адреса с использованием DHCP и осуществлять доступ 1123 в интернет по WLAN, как описано выше на фиг. 9.
[0153] На фиг. 12 показана схема иллюстративного способа 1200, в котором сервер 1201 AAA может заключать в себе функциональные возможности OP для обеспечения безразрывной аутентификации и FILS. В этом примере предполагается, что STA 1202 и блок OP сервера 1201 AAA уже установили защитную ассоциацию и главные ключи, которые можно усиливать для осуществления доступа к сети WLAN. STA 1202 может успешно завершить взаимную аутентификацию 1203 в направлении блока OP сервера 1201 AAA, например, по сети доступа 3GPP, и обобществленные главные ключи, например, PSK, можно устанавливать на STA 1202 и блоке OP сервера 1201 AAA. STA 1202 может не иметь возможности соединения с eANDSF и, таким образом, может осуществлять обнаружение сети WLAN с помощью других механизмов, например, с использованием 802.11u.
[0154] Согласно фиг. 12, STA 1204 может осуществлять пассивное и/или активное обнаружение AP 1205, как описано на фиг. 9. STA 1202 может осуществлять один или более обменов сообщениями GAS для осуществления обнаружения 1206 сети. Например, STA 1202 может передавать сообщение 1207 GAS на AP 1204 и в ответ принимать ответное сообщение GAS 1208 от AP 1204.
[0155] STA 1202 может осуществлять открытую аутентификацию 1209 и ассоциирование 1210 с выбранной AP 1204. Открытая аутентификация 1209 может не обеспечивать никаких защитных мер и может быть пропущена, если используется способ 802.1x/EAP.
[0156] AP 1204 может в этом примере именоваться аутентификатором и может выдавать запрос EAP 1211, запрашивающий идентификационные данные STA. STA 1202 может возвращать ответ 1212 EAP, который может включать в себя уникальные идентификационные данные, например, международные идентификационные данные абонента мобильной связи (IMSI) со своей областью. Область может включать в себя подсказку по использованию аутентификации SSO, например, IMSI@sso.MNO.com. AP 1204 может передавать запрос 1213 доступа на сервер 1201 AAA с использованием, например, запроса доступа RADIUS. запрос 1213 доступа может включать в себя EAP ID.
[0157] Блок OP сервера 1201 AAA может определять, что STA 1202 нуждается в повторной аутентификации, до передачи сообщения получения доступа на AP 1204. Соответственно, обмен сообщениями вызова/ответа EAP может осуществляться в одном или более кругах до передачи сообщения успеха EAP и ключевого материала на AP 1204. Например, сервер 1201 AAA может генерировать вызов на основании PSK 1214 STA-OP и передавать сообщение 1215 вызова доступа на AP 1204. Сообщение 1215 вызова доступа может включать в себя EAP ID и/или вызов EAP. AP 1204 может передавать сообщение 1215 запроса EAP на STA 1202 в ответ на сообщение 1215 вызова доступа. Сообщение 1216 запроса EAP может включать в себя идентификатор и/или вызов. STA 1202 может принимать сообщение 1216 запроса EAP, проверять MAC и генерировать SRES 1217, и передавать сообщение 1218 ответа EAP на AP 1204. Сообщение 1218 ответа EAP может включать в себя идентификатор и/или ответ на вызов.
[0158] AP 1204 может передавать сообщение 1219 запроса доступа на сервер 1201 AAA, и принимать сообщение 1220 получения доступа с сервера 1201 AAA в ответ. Сообщение 1219 запроса доступа может включать в себя EAP ID и/или ответ на вызов. Сообщение 1220 получения доступа может включать в себя EAP ID, индикацию успеха и ключ PMK к AP. В ответ на прием сообщения 1220 получения доступа, AP 1204 может передавать сообщение 1221 успеха EAP на STA 1202. В ответ на прием сообщения 1221 успеха EAP, STA 1202 генерирует PMK 1222 с использованием PSK STA-OP и может осуществлять протокол 1223 4-стороннего квитирования с AP 1204, запрашивать назначение 1224 IP-адреса с использованием DHCP и осуществлять доступ 1225 в интернет по WLAN, как описано выше на фиг. 9.
[0159] На фиг. 13 показана схема иллюстративного способа 1300 предварительно установленной защитной ассоциации между STA 1301 и сетью для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи. В этом примере, быстрый EAP может быть инкапсулирован в кадры аутентификации 802.11. Это может предусматривать, что STA 1301 и сеть, например, сервер 1302 AAA со встроенными функциональными возможностями OP, уже установили защитную ассоциацию и главные ключи, которые можно усиливать для безопасного доступа к сети WLAN. STA может успешно завершить взаимную аутентификацию 1303 в направлении AAA/OP по сети доступа 3GPP, и обобществленные главные ключи (PSK) и идентификатор 1304 FILS могут быть установлены, как на STA 1301, так и на сервере 1302 AAA.
[0160] В этом примере, кадры аутентификации 802.11 могут инкапсулировать сообщения быстрого EAP между STA 1301 и AP 1305. Кроме того, возможен обмен Snonce и Anonce с использованием кадров аутентификации, что позволяет одновременно осуществлять протокол 4-стороннего квитирования. Например, STA 1301 может генерировать Snonce 1306 и передавать сообщение 1307 аутентификации на AP 1305. Сообщение 1307 аутентификации может включать в себя ответное сообщение EAP и указывать порядковый номер, FILS ID, Snonce и/или Auth-tag. AP 1305 может сохранять 1308 Snonce и передавать сообщение 1309 запроса доступа на сервер 1302 AAA. Сообщение 1309 запроса доступа может быть сообщением EAP и может включать в себя FILS ID, порядковый номер (SEQ) и/или Auth-tag.
[0161] Сервер 1302 AAA может использовать идентификационные данные FILS для поиска предварительно установленного контекста безопасности со STA 1301. Сервер 1302 AAA может проверять порядковый номер. Затем сервер может перейти к проверке целостности сообщения с использованием ключа целостности, таким образом, проверяя доказательство владения равноправным устройством этим ключом. Если все проверки успешны, сервер 1302 AAA может генерировать PMK 1310 из PSK STA-OP и передавать сообщение 1311 получения доступа на AP 1305. Сообщение получения доступа может включать в себя ключ сеанса, например PMK, сообщение успеха EAP, SEQ, FILS ID, поле информации связывания каналов (CB-Info) и/или метку аутентификации (Auth-tag). Auth-tag позволяет получателю, например STA или серверу AAA, проверить целостность принятого сообщения и определить его пригодность. Cервер 1302 AAA может передавать CB-Info в сообщении EAP (не показано), что позволяет STA удостовериться в том, что сообщение EAP принято через надлежащую AP, а не через скомпрометированную AP.
[0162] Если STA 1301 включает в себя необязательное поле [IP_CFG_REQ] в сообщении 1307 аутентификации, сервер 1302 AAA может передавать конфигурации IP на STA 1301 в поле [IP_CFG_Reply] сообщения успеха EAP. Заметим, что скобки могут указывать необязательные поля.
[0163] Кроме того, сервер 1302 AAA может передавать информацию связывания каналов [CB-Info] в сообщении успеха EAP, что позволяет STA 1301 удостовериться в том, что сообщение EAP принято через надлежащую AP, а не через скомпрометированную AP.
[0164] В ответ на прием сообщения 1311 получения доступа, AP 1305 может получать PTK 1312 из PMK, Anonce и/или Snonce и генерировать GTK. AP 1305 может передавать сообщение 1313 аутентификации на STA 1301. Сообщение 1313 аутентификации может включать в себя, например, сообщение успеха EAP, которое может указывать SEQ, FILS ID, CB-Info, Anonce и/или Auth-tag.
[0165] В ответ на прием сообщения 1313 аутентификации, STA 1301 может получать PTK 1314 и устанавливать GTK. По окончании успешной аутентификации, STA 1301 и AP 1305 могут иметь ключи (PTG, GTK), готовые для защиты данных, которыми обмениваются STA 1301 и AP 1305 по линии 1315 радиосвязи 802.11.
[0166] В случае, когда STA 1301 может не иметь необходимых конфигураций IP, STA 1301 может использовать, например, обмен кадрами ассоциирования 802.11 для обеспечения необходимых конфигураций IP-адресов для STA, аутентифицированной посредством FILS, что обеспечивает ее готовность запускать приложения, например, интернет-обозревателя, или безопасно переключать текущие сеансы с одной сети, например, 3GPP, на сеть WLAN. Например, STA 1301 может передавать сообщение 1316 ассоциирования на AP 1305 и в ответ принимать сообщение 1317 ассоциирования от AP 1305. Сообщение 1316 ассоциирования может включать в себя поле [IP-CFG-REQ], и сообщение 1317 ассоциирования может включать в себя поле [IP-CFG-Reply].
[0167] На фиг. 14 показана схема иллюстративного способа 1400 для предварительно установленной защитной ассоциации между STA 1401 и сетью, например сервером 1402 AAA, для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи. В этом примере, быстрый EAP может быть инкапсулирован в кадры ассоциирования 802.11. Сервер 1402 AAA может быть выполнен с возможностью осуществления функций OP.
[0168] В этом примере предполагается, что STA и сервер 1402 AAA уже установили защитную ассоциацию и главные ключи, которые можно усиливать для безопасного доступа к сети WLAN. Можно предположить, что STA 1401 успешно завершила взаимную аутентификацию 1403 в направлении блока OP сервера 1402 AAA по сети доступа 3GPP, и что обобществленные главные ключи (PSK) и идентификационные данные FILS 1404 установлены на STA 1401 и сервере 1402 AAA.
[0169] В этом примере, STA 1401 может генерировать Snonce 1405 и передавать кадр 1406 ассоциирования на AP 1407. Кадр 1406 ассоциирования может включать в себя сообщение EAP и указывать SEQ, FILS ID, [IP-CFG-REQ], Snonce 1405 и/или Auth-tag. AP 1407 может принимать кадр 1406 ассоциирования и сохранять 1408 Snonce 1405. AP 1407 может передавать кадр 1409 запроса доступа на сервер 1402 AAA. Кадр 1409 запроса доступа может включать в себя сообщение ответа EAP и указывать SEQ, FILS ID, [IP-CFG-REQ] и/или Auth-tag.
[0170] В ответ на прием кадра 1409 запроса доступа, сервер 1402 AAA может генерировать 1410 PMK из PSK STA-OP. Сервер 1402 AAA может передавать кадр 1411 получения доступа на AP 1407. Кадр 1411 получения доступа может включать в себя PMK и/или сообщение успеха EAP и указывать SEQ, FILS ID, [IP-CFG-Reply], [CB-Info] и/или Auth-tag.
[0171] В ответ на прием кадра 1411 получения доступа, AP 1407 может получать 1412 PTK из PMK, Anonce и/или Snonce и генерировать GTK. AP 1407 может передавать кадр 1413 ассоциирования на STA 1401. Кадр 1413 ассоциирования может включать в себя сообщение успеха EAP и указывать SEQ, FILS ID, [CB-Info], Anonce, [IP-CFG-Reply] и/или Auth-tag. STA 1401 может получать 1414 PTK и устанавливать GTK и осуществлять доступ в интернет по WLAN 1415.
[0172] В этом примере, кадры ассоциирования 802.11 могут включать в себя, по меньшей мере, следующее: (1) сообщения быстрого EAP между STA и AP; (2) Snonce и Anonce, необходимые для одновременного выполнения протокола 4-стороннего квитирования; (3) [IP-CFG-REQ] со STA на AP и [IP-CFG-Reply] с AP на STA для одновременного назначения IP-адреса. По окончании ассоциирования, STA, аутентифицированная посредством FILS, может иметь необходимые конфигурации IP-адреса для осуществления безопасного доступа к сети WLAN.
[0173] На фиг. 15 показана схема иллюстративного способа 1500 для предварительно установленной защитной ассоциации между STA 1501 и сетью, например, сервером 1502 AAA, для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи. Этот пример может базироваться на аутентификации FILS не на основе EAP. Сервер 1502 AAA может быть выполнен с возможностью осуществления функций OP и/или eANDSF.
[0174] В этом примере предполагается, что STA 1501 и сервер 1502 AAA уже установили защитную ассоциацию и главные ключи, которые можно усиливать для безопасного доступа к сети WLAN. Можно предположить, что STA 1501 успешно завершила взаимную аутентификацию 1503 в направлении блока OP сервера 1502 AAA, например, по сети доступа 3GPP, и что обобществленные главные ключи (PSK) и идентификационные данные FILS установлены 1504 на STA 1501 и сервере 1502 AAA.
[0175] В этом примере, кадры аутентификации 802.11 несут сообщения аутентификации не на основе EAP между STA 1501 и AP 1505. Кроме того, Anonce может передаваться с AP 1505 на STA 1501 с использованием кадров аутентификации, что позволяет STA 1501 получать PTK.
[0176] Кадры ассоциирования 802.11 могут нести Snonce со STA 1501 на AP 1505, что позволяет AP 1505 получать PTK со своей стороны. Кроме того, кадры ассоциирования могут нести необязательный запрос конфигурации IP [IP-CFG-REQ] со STA 1501 на AP 1505 и [IP-CFG-Reply] с AP 1505 на STA 1501. По окончании ассоциирования, STA, аутентифицированная посредством FILS, имеет необходимые конфигурации IP-адреса для осуществления безопасного доступа к сети WLAN.
[0177] Например, STA 1501 может передавать сообщение 1506 аутентификации на AP 1505. Сообщение 1506 аутентификации может включать в себя SEQ, FILS ID и/или Auth-tag. В ответ на прием сообщения 1506 аутентификации, AP 1505 может передавать сообщение 1507 запроса доступа на сервер 1502 AAA. Сообщение 1507 запроса доступа может включать в себя SEQ, FILS ID и/или Auth-tag. Сервер AAA может генерировать 1508 PMK из PSK STA-OP, и передавать сообщение 1509 получения доступа на AP 1505. Сообщение получения доступа может включать в себя PMK, SEQ, FILS ID, [CB-Info] и/или Auth-tag.
[0178] В ответ на прием сообщения 1509 получения доступа, AP 1505 может передавать сообщение 1510 аутентификации на STA 1501. Сообщение 1510 аутентификации может включать в себя SEQ, [CB-Info], Anonce и/или Auth-tag. STA 1501 может генерировать 1511 Snonce, получать PTK и передавать сообщение 1512 ассоциирования на AP 1505. Сообщение 1512 ассоциирования может включать в себя SNonce, [IP-CFG-REQ] и/или Auth-tag.
[0179] AP 1505 может получать 1513 PTK из PMK, Anonce и Snonce, и генерировать GTK. AP 1505 может передавать сообщение 1514 ассоциирования на STA 1501. Сообщение 1514 ассоциирования может включать в себя GTK, [IP-CFG-Reply] и/или Auth-tag. В ответ на прием сообщения 1514 ассоциирования, STA 1501 может устанавливать GTK 1515 и безопасно осуществлять доступ в интернет по WLAN 1516.
[0180] По окончании фазы обнаружения AP, STA и AP с возможностями ALS могут согласовывать процедуры ALS после обнаружения AP на основании доступности и объема информации, которую STA и AP предварительно получили друг о друге. Эта предварительно полученная информация может включать в себя, например, одну или более из информации сетевых услуг, информации TSF, информации аутентификации и ассоциирования 802.11, информации аутентификации и безопасности EAP/802.1x и информации назначения IP-адреса. На основании этой доступной предварительно полученной информации, STA или AP может инициировать согласование специализированных процедур после обнаружения AP.
[0181] Примеры сигнализации, используемой для согласований процедуры после обнаружения AP, представлены в таблице 3, где потенциальные действия на каждой фазе процесса установления линии связи после обнаружения AP перечислены и выражены двоичной последовательностью. Последовательность чисел, начинающаяся с “0b”, в таблице 3 может указывать, что числа после “0b” выражены в двоичном формате.
Таблица 3
Фаза
Примеры сигнализации согласования
Число битов
Детали
Обнаружение сети
3
0b000: 802.11u0b001: 802.11u-plus0b010-0b110: зарезервированные0b111: пропустить фазу обнаружения сети
Дополнительная TSF
1
0b0: неизменный0b1: пропустить дополнительную TSF
Аутентификация 802.11
2
0b00: неизменный0b01-0b10: зарезервированные0b11: пропустить фазу аутентификации 802.11
Ассоциирование 802.11
2
0b00: неизменный0b01: обновленный для переноса дополнительных информационных элементов;0b10: зарезервированные0b11: пропустить фазу ассоциирования 802.11
Аутентификация и безопасность EAP/802.1x
4
0b0000: неизменный0b0001: использовать аутентификацию согласно быстрому EAP0b0010: использовать аутентификацию согласно быстрому EAP и быстрому предоставлению ключа0b0011: быстрое обнаружение сети и аутентификация согласно быстрому EAP;0b0100: быстрое обнаружение сети, аутентификация согласно быстрому EAP и быстрое предоставление ключа.0b0101-0b1110: зарезервированные0b1111: пропустить фазу аутентификации EAP/802.1x и безопасности EAP/802.1x
Назначение IP-адреса
3
0b000: неизменный;0b001: делать это в сообщениях уровня-2,0b010-0b110: зарезервированные0b111: пропустить фазу назначение IP-адреса
[0182] Реализация сигнализации согласования после обнаружения AP может быть многократной. Например, после обнаружения AP согласование можно реализовать с использованием вышеописанного кадра управляющего действия FILS, где код сигнализации согласования для каждой фазы после обнаружения AP может находиться в соответствующем поле в кадре управляющего действия FILS. В другом примере, коды сигнализации согласования можно реализовать в виде битовой карты в IE сообщений обнаружения AP, например, в IE "я тебя знаю" и/или IE "я тебя знаю - ответ". В другом примере, коды сигнализации согласования можно реализовать в IE, включенных в другие кадры управления и контроля, например, маяк, пробные запросы и пробные ответы.
[0183] Используя пример кодирования, приведенный в таблице 3, STA или AP может включать 15-битовое информационное поле ALS для выражения своей наиболее оптимизированной процедуры установления линии связи после обнаружения AP. Информационное поле ALS может делиться на сегменты разных размеров, причем каждый сегмент соответствует фазе установления линии связи после обнаружения AP. Порядок битов в идентификаторе может быть таким же, как у функциональных фаз, приведенных в таблице 3, например, биты 14 и 13 могут соответствовать фазе обнаружения сети.
[0184] Если, например, AP предварительно получила информацию идентификационных данных STA-кандидата, например, MAC-адрес и/или информацию необходимых услуг, AP может определить, что фазы обнаружения сети, дополнительной TSF и аутентификации 802.11 можно пропустить, и процедура установления линии связи должна проходить фазы ассоциирования 802.11, аутентификации согласно EAP и/или назначение IP-адреса на основе DHCP, когда AP принимает от STA кадр, например, кадр пробного запроса. Таким образом, AP может передавать на STA кадр пробного ответа с IE "я тебя знаю", включающим в себя 15-битовый код процедуры после обнаружения AP “0b111 1110 0000 0000”. Если STA принимает такой код процедуры после обнаружения AP, STA либо может передавать IE "я тебя знаю - ответ" с таким же или измененным кодом в кадре управления для подтверждения или изменения процедуры после обнаружения AP, либо может неявно принимать его, переходя непосредственно к следующей фазе, предложенной кодом, например, ассоциированию 802.11. Таким образом, AP может инициировать оптимизации установления линии связи с использованием своего предварительно полученного знания о STA.
[0185] В другом примере, когда STA включает в себя информационное поле ALS “0b111 111 01 0010 001” для своей процедуры ALS после обнаружения AP в своем кадре пробного запроса, адресованном предпочтительной AP, STA может указывать AP одно или более из следующих: наиболее оптимизированная процедура ALS после обнаружения AP с этой конкретной AP может включать в себя фазы обнаружения сети, и дополнительную TSF и аутентификацию 802.11 можно пропустить; можно использовать модифицированную фазу ассоциирования 802.11; можно использовать схему аутентификации согласно быстрому EAP и быстрому предоставлению ключа; и/или оптимизированное назначение IP-адреса можно использовать, например, перенося одно или более сообщений DHCP в одном или более сообщениях уровня-2. AP, принимающая пробный запрос, который указывает, что STA является STA с предварительно полученной информацией, может передавать кадр пробного ответа с использованием аналогичной последовательности в зависимости от объема информации о STA, которую AP предварительно получила. STA, принимающая пробный запрос, может в ответ передавать кадр управляющего действия FILS для подтверждения согласования оптимизированной и специализированной процедуры ALS после обнаружения AP.
[0186] Когда AP и STA согласовывают процедуру после обнаружения AP, если для одной или более фаз процессы установления линии связи AP и STA имеют разные требования, то более строгое требование может превалировать. Примером разных требований является случай, когда STA может запрашивать пропуск фазы обнаружения сети, в то время как AP может запрашивать выполнение фазы обнаружения сети 802.11u. В этом примере, STA может согласиться осуществлять фазу обнаружения сети 802.11u по запросу AP. Кроме того, окончательное соглашение по оптимизированной процедуре ALS после обнаружения AP может быть положительно подтверждено для правильного функционирования ALS. Такое подтверждение может достигаться путем передачи кадра управляющего действия FILS, включающего в себя согласованную процедуру ALS после обнаружения AP и информационное поле ALS, указывающее соглашение по процедуре ALS после обнаружения AP в кадре индивидуальной адресации, например, кадре пробного запроса, кадре пробного ответа, кадре запроса ассоциирования и т.д., на соответствующую STA или AP.
[0187] Другой иллюстративный способ может включать в себя использование предварительно полученное знание конфигурации системы. Конфигурация системы для этого примера может именоваться набором системных параметров, которые являются либо статическими, либо полустатическими для специфических развертывания и режима работы системы. Такие системные параметры также могут именоваться параметрами конфигурации системы, и “система” в этом контексте может относиться к системам беспроводной LAN на основе IEEE 802.11.
[0188] Конфигурация системы может быть предварительно получена STA до инициирования процесса установления линии связи с BSS/AP, и ее можно использовать для ускорения процесса первоначального установления линии связи.
[0189] Можно задать наборы параметров конфигурации системы. Например, для указания режима работы системы беспроводной LAN, можно задать и использовать следующие три разные конфигурации: (1) конфигурацию BSS/AP, также именуемую конфигурацией BSS или конфигурацией AP; (2) конфигурацию сети доступа; и (3) комбинированную конфигурацию AP/сети, также именуемую конфигурацией AP/сети.
[0190] Каждая из вышеперечисленных конфигураций может содержать набор системных параметров, который указывает соответствующие рабочие настройки системы. Набор параметров конфигурации AP может включать в себя рабочие параметры/дескрипторы BSS/AP, которые являются статическими или полустатическими в течение времени в отношении изменений значения.
[0191] Чтобы использовать информацию конфигурации системы в качестве предварительно полученного знания для ускорения процесса установления линии связи, следующие основные критерии можно применять для выбора параметров конфигурации AP: (a) параметры, которые можно использовать для запуска операции BSS/AP, например, параметры, используемые в примитивах MLME_START.request в 802.11; (b) параметры, которые можно использовать для указания рабочих настроек BSS/AP, которые могут передаваться между AP и STA, например, в кадре маяка или кадре пробного ответа и т.д.; (c) параметры, значения которых не могут динамически изменяться со временем, например, сохраняющие одни и те же значения часами, днями, даже месяцами; и/или (d) параметры, которые могут не годиться для установления линии связи.
[0192] На основании базовых критериев выбора, в нижеприведенной таблице 4 обеспечен пример инфраструктуры набора параметров конфигурации BSS/AP.
Таблица 4
Пример инфраструктуры набора параметров конфигурации BSS/AP
Наименование параметра
Значение
Описание
Дополнительные примечания
Индикатор присутствия
Диапазон пригодных значений
BSSID
Должен присутствовать
6-байтовый MAC-адрес AP STA
6-байтовый MAC-адрес AP STA
В заголовке кадра MAC, отправленного AP STA
SSID
Должен присутствовать
Cтрока октетов, 0-32 октета
SSID BSS.
В маяке/пробном ответе/FD кадр
SSIDEncoding
Присутствует/не присутствует
Перечисление: незаданный, универсальный набор символов (UCS) формат преобразования 8 (UTF8). Это значение может быть 8-битовым значением.
Кодирование, используемое для SSID
В расширенных возможностях IE в маяке/пробном ответе;
BSSType
Присутствует/не присутствует
Перечисление: инфраструктура, независимый, сетка
Тип BSS.
В возможностях IE в маяке/пробном ответе;
BeaconPeriod
Присутствует/не присутствует
Целое число: >=1
Период маяка (в единицах времени (TU)) BSS.
Интервал маяка в маяке/пробном ответе.
бесконфликтный (CF) набор параметров
Присутствует/не присутствует
элемент CF набора параметров содержит набор параметров, необходимый для поддержки точечной координационной функции (PCF). Информационное поле содержит поля CFPCount, CFPPeriod, CFPMaxDuration и CFPDurRemaining. Полная длина информационного поля равна 6 октетам.
Набор параметров для CF периодов, если BSS поддерживает CF режим.
в маяке/пробном ответе
набор параметров PHY
Присутствует/не присутствует
Информационное поле может содержать параметры Dwell Time, Hop Set, Hop Pattern, и Hop Index. Полная длина информационного поля может составлять 5 октетов. Альтернативно, информационное поле может содержать единичный параметр, содержащий dot11CurrentChannel, и может составлять 1 октет в длину.
Наборы параметров, относящихся к PHY
в маяке/пробном ответе
CapabilityInformation
Присутствует/не присутствует
Длина информационного поля возможностей может составлять 2 октета.
Возможности, рекламируемые для BSS.
в маяке/пробном ответе
BSSBasicRateSet
Присутствует/не присутствует
набор целых чисел: 1-127 включительно (для каждого целого числа в наборе)
Набор скоростей передачи данных, которые должны поддерживаться всеми STA для вступления в этот BSS. STA, создающая BSS, должна быть способна принимать и передавать на каждой из скоростей передачи данных, перечисленных в наборе.
в IE поддерживаемых скоростей в маяке/пробном ответе
OperationalRateSet
Присутствует/не присутствует
набор целых чисел: 1-127 включительно (для каждого целого числа в наборе)
Набор скоростей передачи данных, которые STA желает использовать для связи в BSS. STA должна быть способна принимать на каждой из скоростей передачи данных, перечисленных в наборе. Этот набор является надмножеством скоростей, содержащихся в параметре BSSBasicRateSet.
в IE поддерживаемых скоростей, расширенном IE поддерживаемых скоростей, и/или ERP IE в маяке/пробном ответе
страна
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять от 6 до 7 октетов.
Информация, необходимая для идентификации юрисдикции, в которой находится STA, и для конфигурирования ее PHY для работы в этой юрисдикции.
в маяке/пробном ответе
EDCAParameterSet
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 20 октетов.
Набор значений параметров первоначального улучшенного распределенного доступа к каналу (EDCA), подлежащих использованию в BSS.
в маяке/пробном ответе
DSERegisteredLocation
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 22 октета.
Информация для зарегистрированного элемента местоположения служебного элемента данных (DSE).
в маяке/пробном ответе
возможности высокой пропускной способности (HT)
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 28 октетов.
возможности HT, рекламируемые для BSS.
в маяке/пробном ответе
режим HT
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 24 октета.
Дополнительные возможности HT, рекламируемые для BSS.
в маяке/пробном ответе
BSSMembershipSelectorSet
Присутствует/не присутствует
набор целых чисел: значение из таблицы 8-55 для каждого элемента набора.
Функции выбора принадлежности к BSS, которые представляют набор признаков, которые должны поддерживаться всеми STA для вступления в этот BSS. STA, создающая BSS, должна быть способна поддерживать каждый из признаков, представленных набором.
включен как одна настройка значения в IE поддерживаемых скоростей, в маяке/пробном ответе
BSSBasicMCSSet
Присутствует/не присутствует
набор целых чисел: каждое представляет значение индекса MAC в пределах от 0 до 76.
Набор значений схемы модуляции и кодирования (MCS), которые должны поддерживаться всеми STA HT для вступления в этот BSS. STA, создающая BSS, должна быть способна принимать и передавать на каждом из значений MCS, перечисленных в наборе.
включен как одно подполе в IE режима HT в маяке/пробном ответе
HTOperationalMCSSet
Присутствует/не присутствует
набор целых чисел: каждое представляет значение индекса MAC в пределах от 0 до 76.
Набор значений MCS, которые STA желает использовать для связи в BSS. STA должна быть способна принимать на каждой из скоростей передачи данных, перечисленных в наборе. Этот набор является надмножеством значений MCS, содержащихся в параметре BSSBasicMCSSet.
включен как одно подполе в возможности HT IE в маяке/пробном ответе.
расширенные возможности
Присутствует/не присутствует
Длина может быть переменной.
Задает параметры в элементе расширенных возможностей, которые поддерживаются субъектом MAC.
в маяке/пробном ответе
20/40 BSS Coexistence
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 3 октета.
Задает параметры в элементе 20/40 BSS Coexistence, которые указаны субъектом MAC.
в маяке/пробном ответе
параметры сканирования перекрывающихся BSS
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 16 октетов.
Задает параметры в элементе параметров сканирования перекрывающихся BSS, которые указаны субъектом MAC.
в маяке/пробном ответе
MultipleBSSID
Присутствует/не присутствует
Длина может быть переменной.
Задает информацию множественных BSSID, когда AP является элементом набора множественных BSSID с двумя или более элементами.
в маяке/пробном ответе
InterworkingInfo
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 3, 5, 9, или 11 октетов.
Задает возможности взаимодействия STA.
в маяке/пробном ответе
AdvertismentProtocolInfo
Присутствует/не присутствует
0-255
Идентифицирует нуль или более протоколов рекламы и режимов управления рекламой, подлежащих использованию в BSS.
в маяке/пробном ответе
RoamingConsortiumInfo
Присутствует/не присутствует
Длина может быть переменной.
Задает идентифицирующую информацию для поставщиков услуг подписки (SSP), мандаты безопасности которых можно использовать для аутентификации с AP.
в маяке/пробном ответе
ограничение по мощности
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять 3 октета.
Содержит информацию, необходимую для того, чтобы STA могла определять локальную максимальную мощность передачи на текущем канале.
в маяке/пробном ответе
RSN
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять до 255 октетов.
Содержит функции выбора аутентификации и парного комплекта шифров, функцию выбора комплекта шифров для данных единичной группы, поле возможностей RSN, счетчик идентификаторов PMK (PMKID), список PMKID и функцию выбора комплекта шифров для управления единичной группой.
в маяке/пробном ответе
канальный отчет AP
Присутствует/не присутствует
Длина может быть переменной.
Содержит список каналов, где STA с высокой вероятностью может найти AP.
в маяке/пробном ответе
поддерживаемые регуляторные классы
Присутствует/не присутствует
Длина может составлять от 2 до 253 октетов.
Рекламируют действующие классы, которые способны работать в стране.
в маяке/пробном ответе
VendorSpecificInfo
Присутствует/не присутствует
Длина может быть переменной.
Содержит информацию, зависящую от производителя.
в маяке/пробном ответе
[0193] Вышеприведенный иллюстративный набор параметров конфигурации BSS/AP предназначен для каждого BSS/AP, который идентифицируется посредством BSSID, например, 6-байтового MAC-адреса AP.
[0194] Как показано в таблице 4, каждый параметр в наборе параметров конфигурации AP имеет индикатор присутствия для указания, присутствует ли значение параметра в конкретном экземпляре конфигурации. Экземпляр конфигурации может именоваться индикатором конфигурации. Это дает возможность поднабору параметров в наборе конфигураций указывать конкретный режим работы BSS/AP с использованием конкретного режима PHY и/или выбирать определенные необязательные признаки и функциональные возможности системы, например, поддержку QoS, услуги взаимодействия и т.д.
[0195] Набор параметров конфигурации сети доступа может включать в себя статические или полустатические рабочие параметры или дескрипторы сети доступа за BSS/AP, которые могут относиться к установлению линии связи STA. Аналогично, чтобы использовать информацию конфигурации сети доступа в качестве предварительно полученного знания для ускорения процесса установления линии связи, для выбора параметров конфигурации сети доступа можно применять следующие основные критерии: (a) параметры, которые можно использовать для указания услуг, возможностей, атрибутов и/или функциональных возможностей сети доступа, например, параметры, используемые в сообщениях обнаружения сети доступа, например, протоколе запроса сети доступа (ANQP/GAS); (b) параметры, значения которых не могут динамически изменяться со временем, например, сохраняющие одни и те же значения часами, днями, даже месяцами; и/или (c) параметры, которые могут не годиться для установления линии связи.
[0196] На основании вышеприведенных критериев выбора, в нижеследующей таблице 5 представлен иллюстративный набор параметров конфигурации сети доступа.
Таблица 5
Пример набора параметров конфигурации сети доступа
Наименование параметра
Индикатор присутствия
Описание
Информация названия территории юрисдикции
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает нуль или более названий территории юрисдикции, связанных с BSS.
Информация номеров экстренного вызова
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает список телефонных номеров экстренных служб, например, назначенных единой дежурно-диспетчерской службой (PSAP), который используется в географическом положении STA.
Тип аутентификации сеть
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает список типов аутентификации.
Роуминговый консорциум
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает информационную сводку о роуминговом консорциуме и/или SSP, чьи сети доступны через эту AP.
Доступность типа IP-адреса
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает STA информацией о доступности версии и типа IP-адреса, которые могут быть выделены STA после успешного ассоциирования.
Область NAI
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает список областей идентификатора доступа к сети (NAI), соответствующих SSP или другим субъектам, чьи сети или услуги доступны через эту AP; в необязательном порядке, для каждой области NAI включен список из одного или более подполей способа EAP, которые эта область NAI использует для аутентификации.
Сотовая сеть 3GPP
Присутствует/не присутствует
Содержит сотовую информацию, например, рекламную информацию сети, например, коды сети и коды страны для помощи не-AP STA 3GPP в выборе AP для осуществления доступа к сетям 3GPP.
Географическое местоположение AP
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает местоположение AP в формате LCI (информация конфигурации местоположения), который включает в себя широту, долготу, высоту и необязательную информацию азимута.
Городское местоположение AP
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает местоположение AP в городском формате.
URI публичного идентификатора местоположения AP
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает косвенную ссылку на информацию местоположения для AP.
Доменное имя
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает список из одного или более доменных имен субъекта, распоряжающегося сетью доступа IEEE 802.11.
URI идентификатора аварийной сигнализации
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает унифицированный идентификатор pecypca (URI) для извлечения сообщений EAP.
Возможности прямого туннельного установления линии связи (TDLS)
Присутствует/не присутствует
Содержит информацию, подлежащую использованию STA для выявления возможностей TDLS равноправной STA.
NAI экстренной службы
Присутствует/не присутствует
Содержит строку экстренной службы, которая доступна для использования STA в качестве ее идентификатора для указания запроса доступа к экстренной службе.
Отчет по соседям
Присутствует/не присутствует
Обеспечивает нуль или более отчетов по соседям, содержащих информацию о соседних AP.
Зависящий от производителя
Присутствует/не присутствует
Содержит зависящую от производителя информацию о сети доступа.
[0197] Аналогично, вышеприведенный набор параметров конфигурации сети доступа может предназначаться для каждого BSS/AP, причем сетью доступа может быть сеть, к которой STA может подключаться через беспроводную LAN BSS/AP. Кроме того, как показано в таблице 5, для каждого параметра в наборе параметров конфигурации сети доступа, индикатор присутствия можно использовать для указания, присутствует ли значение параметра в конкретном экземпляре конфигурации, чтобы поднабор параметров конфигурации мог указывать конкретную операцию сети с выбранными необязательными признаками и функциональными возможностями, например, службой аварийной сигнализации и т.д.
[0198] В порядке альтернативы заданию отдельных AP и наборов параметров конфигурации сети, можно задавать набор параметров комбинированной конфигурации единичной AP/сети для указания рабочих настроек и услуг AP и сети доступа. Параметр комбинированной конфигурации единичной AP/сети может содержать рабочие параметры/дескрипторы как для BSS/AP, так и для сети доступа.
[0199] Критерии выбора набора параметров комбинированной конфигурации AP/сети можно получить комбинированием критериев выбора параметра конфигурации AP и критериев выбора конфигурации сети доступа. Кроме того, два набора параметров в таблице 4 и таблице 5 можно объединить для обеспечения иллюстративного набора параметров комбинированной конфигурации AP/сети.
[0200] Можно идентифицировать экземпляр конфигурации системы со счетчиком изменения конфигурации. Экземпляр конфигурации системы может относиться к набору параметров конфигурации, где конкретные значения назначены каждому из параметров конфигурации. Параметры конфигурации можно использовать для указания соответствующего режима работы системы. Если набор параметров конфигурации можно задать для системы с необязательными признаками или функциональными возможностями, и экземпляр конфигурации может включать в себя поднабор параметров конфигурации с пригодными значениями, тогда как остальные параметры могут быть помечены как “неприсутствующие”.
[0201] Любые изменения экземпляра конфигурации могут приводить к образованию нового экземпляра конфигурации, например, изменению значения параметра или замене “неприсутствующего” параметра на “присутствующий” с пригодным назначенным значением или замене “присутствующего” параметра на “неприсутствующий” и т.д. Экземпляр конфигурации можно идентифицировать по его номеру версии, также именуемому счетчиком изменения конфигурации (CCC), или порядковому номеру конфигурации (CSN). CCC может быть целочисленной переменной, значение которой может изменяться при каждом изменении экземпляра конфигурации. CCC может изменяться на основании заранее заданной функции. Согласно одному примеру CCC увеличивается на 1 при каждом изменении экземпляра конфигурации и возвращается к 0, достигнув своего максимального значения.
[0202] Конфигурацию BSS/AP можно задавать для каждого BSS/AP, который можно идентифицировать посредством BSSID, например, MAC-адреса AP. Счетчик изменения конфигурации AP (AP-CCC) можно использовать для идентификации экземпляра конфигурации AP. Соответственно, комбинацию, например, BSSID, типа конфигурации и/или AP-CCC можно использовать для идентификации экземпляра конфигурации данной AP, причем тип конфигурации может указывать конкретную конфигурацию из множественных конфигураций, которые можно задать и использовать, например, конфигурации BSS/AP, конфигурации сети доступа и т.д.
[0203] Аналогично, целочисленную переменную, например, счетчик изменения конфигурации сети доступа (AN-CCC), можно использовать для идентификации номера версии экземпляра конфигурации сети доступа. Комбинацию BSSID, типа конфигурации и/или AN-CCC, можно использовать для идентификации экземпляра конфигурации сети доступа через AP.
[0204] Если используется комбинированная конфигурация AP/сети, то целочисленная переменная, например, счетчик изменения конфигурации AP/сети доступа (AP/AN-CCC), можно использовать для идентификации номера версии экземпляра комбинированной конфигурации. Например, комбинацию BSSID, типа конфигурации и/или AP/AN-CCC можно использовать для идентификации экземпляра конфигурации AP и сети доступа через AP.
[0205] Передачу системной информации можно осуществлять с заранее заданными наборами параметров конфигурации системы. В системах беспроводной LAN, системная информация, например, рабочие параметры BSS/AP, функциональные возможности и/или атрибуты сети доступа и т.д., может передаваться на STA для первоначального установления линии связи и для восстановления линии связи при возвращении из режимов энергосбережения. Наборы параметров конфигурации системы можно задавать для повышения эффективности передачи системной информации между AP/сетью и STA.
[0206] Когда конфигурации системы используются для облегчения эффективной связи в системе, определения наборов параметров конфигурации системы могут быть известны AP/сети и STA. Один способ согласования с таким требованием может предусматривать стандартизацию определений наборов параметров конфигурации посредством органов стандартизации, например, IEEE 802. Альтернативно, определения наборов параметров конфигурации системы могут сначала передаваться между AP/сетью и STA по беспроводной линии связи и/или проводным линиям связи, прежде чем конфигурацию можно будет использовать.
[0207] Заранее заданные наборы параметров конфигурации системы можно использовать на AP/сети и STA. Нижеследующие примеры демонстрируют, как AP/сеть может поддерживать использование заранее заданных наборов системных параметров для осуществления обмена системной информацией со STA.
[0208] В первом примере, для каждого заданного/используемого набора параметров конфигурации системы, AP может поддерживать экземпляр конфигурации и соответствующий CCC, например, AP-CCC, AN-CCC и/или AP/AN-CCC, в том числе, обновлять счетчик изменения конфигурации при каждом изменении экземпляра конфигурации.
[0209] Во втором примере, AP может обеспечивать системную информацию AP на основании заранее заданного набора параметров конфигурации BSS/AP. Этот пример может включать в себя обеспечение полного экземпляра конфигурации BSS/AP с соответствующим AP-CCC, например, в кадре маяка и/или кадре пробного ответа. Альтернативно, AP может обеспечивать системную информацию AP только посредством AP-CCC, например, в кадре обнаружения FILS, кадре короткого маяка и т.д.
[0210] В третьем примере, AP может обеспечивать системную информацию сети доступа на основании заранее заданного набора параметров конфигурации сети доступа. Например, AP может обеспечивать полный экземпляр конфигурации сети доступа с соответствующим AN-CCC, например, в кадрах GAS/ANQP. Альтернативно, AP может обеспечивать информацию сети доступа только посредством AN-CCC, например, в кадрах маяка, пробного ответа, обнаружения FILS и/или короткого маяка.
[0211] В четвертом примере, AP может обеспечивать системную информацию AP/сеть на основании заранее заданного набора параметров комбинированной конфигурации AP/сети. Например, AP может обеспечивать полный экземпляр конфигурации AP/сети с соответствующим AP/AN-CCC, например, в кадре маяка, кадре пробного ответа и/или кадрах GAS/ANQP. Альтернативно, AP может обеспечивать информацию AP/сети только посредством AP/AN-CCC, например, в кадре обнаружения FILS, кадре короткого маяка и т.д.
[0212] На фиг. 16 показана схема иллюстративного способа 1600 поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров. Согласно фиг. 16, AP может принимать 1610 пробный запрос, который включает в себя идентификатор конфигурации системы, например, комбинацию BSSID, типа конфигурации и/или CCC, которые могут совпадать с соответствующими параметрами AP. Если принятый идентификатор конфигурации системы совпадает 1620 с идентификатором конфигурации системы на AP, AP может передавать 1630 сокращенный пробный ответ. Сокращенный пробный ответ может представлять собой кадр пробного ответа, в котором не каждый параметр конфигурации из набора может по отдельности присутствовать в кадре ответа. Напротив, такое же значение CCC, как в кадре пробного запроса, можно использовать для представления набора параметров конфигурации, указывающего, что STA, передающая пробный запрос, имеет надлежащий экземпляр конфигурации. Если принятый идентификатор конфигурации системы не совпадает 1620 с идентификатором конфигурации системы AP, AP может передавать 1640 полный пробный ответ с обновленным набором значений параметров конфигурации и соответствующими идентификаторами экземпляра конфигурации или передавать частично сокращенный пробный ответ, где частично сокращенный пробный ответ может представлять собой кадр пробного ответа, который может не содержать полный экземпляр конфигурации. Напротив, частично сокращенный пробный ответ может содержать новый идентификатор экземпляра конфигурации и поднабор параметров конфигурации, например, параметры конфигурации с новыми значениями. Другими словами, он может содержать значения, отличные от значений экземпляра конфигурации, идентифицированного идентификатором экземпляра конфигурации, обеспеченным в кадре пробного запроса.
[0213] В этом примере может требоваться, чтобы AP имела возможность выявлять различия между своим текущим экземпляром конфигурации и тем, который идентифицирован идентификатором экземпляра конфигурации, обеспеченным в кадре пробного запроса, что может достигаться сохранением нескольких копий предыдущих экземпляров конфигурации и соответствующих изменений по сравнению с текущими экземплярами конфигурации и/или разделением экземпляров конфигурации на поднаборы параметров, например, поднабор 1, поднабор 2, поднабор 3 и поднабор 4. CCC также можно делить на четыре части, связывая, например, первые 4 бита с поднабором 1; и/или связывая последние 4 бита с поднабором 4. Проверяя CCC от STA в пробном запросе, AP может обнаруживать измененные поднаборы параметров.
[0214] STA может отслеживать и использовать предварительно полученное знание о BSS и/или сети в форме заранее заданных наборов параметров конфигурации системы для получения системной информации. Например, STA может отслеживать свое полученное знание о BSS/AP и/или системную информацию сети доступа с использованием базы знаний конфигурации. Для каждого BSS/AP, о котором STA получила знание, в базе данных может присутствовать запись, которая может содержать BSSID, SSID, местоположение, время последнего обновления, наборы параметров конфигурации и/или соответствующие счетчики изменения конфигурации, например, конфигурацию BSS/AP, конфигурацию сети доступа и/или комбинированную конфигурацию AP/сети и т.д., и значения для каждого параметра конфигурации, который может присутствовать, будучи указан своим индикатором присутствия. Записи в базе данных конфигурации могут быть организованы для облегчения быстрого доступа к содержимому, например, упорядочены на основании использования STA BSS/AP, или упорядочены на основании местоположений BSS/AP, или упорядочены на основании процедуры физического перемещения STA и т.д. Запись в базе данных конфигурации может инициализироваться, когда STA получает знание о новой BSS/AP, и запись может поддерживаться каждый раз, когда STA принимает обновление BSS/AP, например, экземпляр конфигурации с новым значением CCC. STA может получать знание о конфигурации BSS/AP и/или конфигурации сети доступа по беспроводной линии связи с BSS/AP или беспроводной линии связи с другой BSS/AP или беспроводной линии связи в сотовой сети или проводной линии связи и т.д.
[0215] На фиг. 17 показана схема другого иллюстративного способа 1700 поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров. Например, когда STA принимает 1710 полный экземпляр конфигурации и соответствующий CCC, например, в кадрах маяка, кадрах пробного ответа и/или кадрах GAS/ANQP, она может проверять 1720, существует ли запись в ее базе полученных знаний о конфигурации. Если в ее базе полученных знаний о конфигурации нет записей, то она может создавать 1730 новую запись. Если в ее базе полученных знаний о конфигурации есть запись, то она может проверять 1740, совпадает ли вновь принятый счетчик изменения конфигурации с находящимся в базе данных конфигурации. При наличии совпадения, обновления 1750 в базе данных конфигурации не требуется. В отсутствие совпадения, STA может обновлять 1760 базу данных вновь принятым экземпляром конфигурации и соответствующим значением CCC.
[0216] На фиг. 18 показана схема другого иллюстративного способа 1800 поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров. Например, STA может принимать 1810 идентификатор экземпляра конфигурации без информации полного экземпляра конфигурации, например, в кадрах обнаружения FILS, кадрах короткого маяка или в кадрах сокращенного пробного ответа. STA может определять 1820, совпадает ли значение CCC в принятом идентификаторе экземпляра конфигурации с сохраненным значением. Если значение CCC во вновь принятом идентификаторе экземпляра конфигурации не совпадает со значением, хранящимся в базе данных конфигурации, то STA может пометить 1830 соответствующий экземпляр конфигурации в базе данных как “устаревший”. Если значение CCC во вновь принятом идентификаторе экземпляра конфигурации совпадает со значением, хранящимся в базе данных конфигурации, она может не производить никаких изменений 1840 в базе данных конфигурации.
[0217] На фиг. 19 показана схема иллюстративного способа 1900, согласно которому STA может использовать принятую информацию идентификатора экземпляра конфигурации без информации полного экземпляра конфигурации для определения, получила ли она новейшую системную информацию AP и/или сети. Этот пример можно использовать для повышения эффективности передачи системной информации. Например, STA может начинать сканирование 1910. STA может осуществлять активное или пассивное сканирование. STA может принимать 1920 значение счетчика изменения конфигурации BSS/AP без информации полного экземпляра конфигурации AP, например, в кадрах обнаружения FILS, кадрах короткого маяка или кадрах сокращенного пробного ответа. STA может определять 1930, присутствует ли в базе данных конфигурации верная запись BSS/AP. При наличии в базе данных конфигурации верной записи BSS/AP, STA может определять 1940, совпадает ли принятое значение счетчика изменения конфигурации со значением в базе данных. Если принятый AP-CCC совпадает с AP-CCC в базе данных, то STA может придти к выводу, что она имеет верную новейшую системную информацию BSS/AP. Затем STA может завершить процесс 1950 сканирования BSS/AP, не ожидая кадра маяка или кадра пробного ответа. В этом случае, информация конфигурации BSS/AP в базе данных может использоваться 1960 MLME STA для формирования отчета сканирования в примитиве MLME-SCAN.confirm и также может использоваться STA для инициирования действия следующего этапа, например, ассоциирования, в процессе первоначального установления линии связи. В отсутствие верной записи BSS/AP в базе данных конфигурации, или если принятое значение счетчика изменения конфигурации не совпадает со значением в базе данных, STA может продолжать сканирование 1970.
[0218] На фиг. 20 показана схема иллюстративного способа 2000, согласно которому STA может включать в себя информацию идентификатора экземпляра конфигурации для предварительно полученных конфигураций системы. В ходе активного сканирования 2010, STA может передавать 2020 кадр пробного запроса, который включает в себя информацию идентификатора экземпляра конфигурации для своих предварительно полученных конфигураций системы, где идентификатором экземпляра конфигурации может быть комбинация BSSID, типа конфигурации и/или CCC. При использовании в кадре пробного запроса, идентификатор экземпляра конфигурации, например, идентификатор конфигурации AP, представляет параметры в конфигурации. В таком случае, эти параметры конфигурации уже не нужно включать по отдельности в каждый кадр пробного запроса или кадр сокращенного пробного запроса. Другими словами, использование информации идентификатора экземпляра конфигурации позволяет STA использовать кадр сокращенного пробного запроса, что позволяет сократить радиоресурсы, необходимые для передачи пробного запроса.
[0219] Когда STA принимает 2030 ответ, она может определять 2040, является ли принятый ответ кадром полного, частичного или сокращенного пробного ответа. Когда STA принимает 2045 кадр сокращенного пробного ответа, содержащий информацию идентификатора конфигурации, но не содержащий полный экземпляр конфигурации, она может использовать свою базу данных конфигурации для извлечения 2050 своего предварительно полученного знания вышеописанным образом. Когда STA принимает 2055 кадр частичного пробного ответа, STA может соответственно обновлять 2060 базу данных. Когда STA принимает 2065 кадр полного пробного ответа, STA может определять 2070, совпадает ли значение CCC в принятом ответе со значением в базе данных. Если значение CCC совпадает 2075, то обновлять базу данных не требуется 2080. Если значение CCC не совпадает 2085, STA может соответственно обновлять 2060 базу данных.
[0220] В ходе обнаружения и выбора сети, например, с использованием GAS/ANQP, STA может включать информацию идентификатора конфигурации сети доступа в кадр запроса GAS для указания своего предварительно полученного знания конфигурации сети. Дополнительно, когда ответ GAS принимается с информацией идентификатора экземпляра конфигурации, но без полного экземпляра конфигурации сети, STA может использовать свою базу данных конфигурации для извлечения своего предварительно полученного знания конфигурации сети.
[0221] Также могут существовать множественные альтернативы в отношении того, как базой предварительно полученных знаний о конфигурации можно управлять в многоуровневой архитектуре протоколов STA. Например, базой предварительно полученных знаний о конфигурации может управлять узел управления на уровне MAC (MLME), узел управления станцией (SME) или модуль менеджера соединений над MAC/PHY радиоинтерфейса WirelessLAN и т.д.
[0222] Если база предварительно полученных знаний о конфигурации не находится под управлением MLME, некоторую информацию из базы данных, например, идентификатор экземпляра конфигурации, может потребоваться включать в примитивы в точках доступа к услугам (SAP) между MLME и модулем, управляющим базой данных, например, SME.
[0223] Если база предварительно полученных знаний о конфигурации не находится под управлением MLME, например, если она находится под управлением SME, в примитив MLME-Scan.request, могут быть включены два параметра, например ConfigurationType и APConfigurationChangeCount. Пример приведен в нижеследующей таблице 6.
Таблица 6
Пример новых параметров, добавленных в примитив MLME-Scan.request
Имя
Тип
Пригодный диапазон
Описание
APConfigurationType
Целое число
0~N -1
Тип конфигурации AP/сети, в последний раз полученный STA
APConfigurationChangeCount
Целое число
0~K-1
Счетчик изменения конфигурации AP для AP/сети, в последний раз полученный STA
[0224] Если база предварительно полученных знаний о конфигурации не находится под управлением MLME, например, если она находится под управлением SME, параметр BSSDescriptionUsingConfigurationChangeCountSet может быть включен в примитив MLME-Scan.confirm для обеспечения случая, когда только тип конфигурации и AP-CCC можно использовать из кадров обнаружения FILS, маяка, короткого маяка или сокращенного пробного ответа. Пример приведен в таблице нижеследующей 7.
Таблица 7
Пример новых параметров, добавленных в примитив MLME-Scan.confirm
Имя
Тип
Пригодный диапазон
Описание
BSSDescriptionUsingConfigurationChangeCountSet
Набор BSSDescriptionUsingConfigurationChangeCount
N/A
BSSDescriptionUsingConfigurationChangeCountSet возвращается для указания результатов запроса сканирования, выраженного в отношении типа конфигурации и AP-CCC. Это набор, содержащий нуль или более экземпляров BSSDescriptionUsingConfigurationChangeCount. Присутствует только для систем 802.11, где используется AP-CCC.
[0225] Каждый BSSDescriptionUsingConfigurationChangeCount может включать в себя один или более из элементов, указанных в нижеприведенной таблице 8.
Таблица 8
Пример BSSDescriptionUsingConfigurationChangeCount
Имя
Тип
Пригодный диапазон
Описание
SSID или сжатый SSID
Строка октетов
0-32 октетов для SSID или 0-4 октета для сжатого SSID
SSID или хэшированный SSID найденного BSS
Короткая метка времени
Целое число
N/A
4 младших байта метки времени принятого кадра (пробного ответа/маяка) из найденного BSS
Время до следующего полного маяка
Целое число
N/A
Время между принятым кадром короткого маяка и следующим полным маяком
BSSID или MAC-адрес AP
MAC-адрес
6 байтов
MAC-адрес AP получается из исходного адреса (SA) в принятом кадре короткого маяка
Тип конфигурации
Целое число
Log<sub>2</sub> N битов
Тип конфигурации найденной AP
AP-CCC
Целое число
Log<sub>2</sub> K битов
Счетчик изменения конфигурации AP найденной AP
[0226] В еще одном примере можно использовать быстрое установление линии связи с основанным на местоположении предварительно полученным знанием. Основанное на местоположении предварительно полученное знание может представлять собой знание, приобретенное STA в отношении доступных и/или предпочтительных сетей для определенных географических местоположений, например, часто посещаемых мест, включающих в себя дом, офис, комнаты для переговоров, железнодорожные станции ежедневного маршрута, местный аэропорт, дом родителей или дома других членов семьи и т.д. Знание доступных/предпочтительных сетей на основе местоположения может включать в себя не только системную информацию о режиме работы сети, но и информацию защитной ассоциации STA в сети. При появлении в часто посещаемом месте, такое основанное на местоположении предварительно полученное знание доступных/предпочтительных сетей можно использовать для ускорения процесса установления линии связи. Кроме того, его можно использовать для облегчения быстрых переходов между доступными сетями, например, выгрузки из сотовой сети в WLAN или перехода из WiFi в сотовую сеть.
[0227] STA может отслеживать основанное на местоположении предварительно полученное знание в базе данных предпочтительных сетей на основе местоположения, которая также может именоваться профилем сети на основе местоположения или просто профилем местоположения. Местоположение в базе данных может указываться дескрипторами географического положения, например, широтой, долготой, высотой и необязательной информацией азимута, и/или описаниями городского местоположения.
[0228] Для каждого местоположения в базе данных может существовать одна или несколько доступных и/или предпочтительных сетей. Для каждой из доступных/предпочтительных сетей, в базе данных может записываться знание, предварительно полученное посредством STA, например, идентификатор сети, тип сети, наборы параметров и значения конфигурации сети и информация защитной ассоциации STA с сетью и т.д.
[0229] На фиг. 21 показана схема иллюстративного способа 2100 осуществления быстрого установления линии связи с основанным на местоположении предварительно полученным знанием. В этом примере, STA может начинать 2110 установление линии связи, и определять 2120, доступно ли местоположение STA. Если местоположение STA недоступно 2130, STA может осуществлять нормальный процесс 2140 установления линии связи. Если местоположение STA доступно 2150, STA может определять 2160, доступен ли профиль местоположения STA. Если профиль местоположения STA доступен 2170, STA может осуществлять оптимизированное установление 2180 линии связи. Если профиль местоположения STA недоступен 2185, STA может осуществлять нормальное установление 2140 линии связи.
[0230] Содержимое базы данных сети на основе местоположения может конфигурироваться в STA и/или может самостоятельно изучаться и поддерживаться STA. Когда информация о текущем местоположении STA доступна, модуль управления сетью STA, например, менеджер сетевых соединений, может использовать ее базу данных сети на основе местоположения для оптимизации ее сетевых операций, например, выгрузки из сотовой сети в сеть WiFi с быстрым первоначальным установлением линии связи, установлением дополнительного соединения со второй сетью для распределения различных типов трафика и/или повторным выбором более подходящей сети и т.д.
[0231] В нижеследующих примерах основанное на местоположении предварительно полученное знание может использоваться для ускорения процесса установления линии связи в сети WiFi, например, когда STA знает свое текущее местоположение, например, на основании существующего сетевого соединения и/или установленной службы определения местоположения.
[0232] На фиг. 22 показана схема первого иллюстративного способа 2200 оптимизации установления линии связи, согласно которому, STA, благодаря доступу к своей базе данных сети на основе местоположения, точно знает, к какой BSS подключаться для данного местоположения. В этом примере, STA может пропускать все этапы до этапа ассоциирования в типичной процедуре установления линии связи 802.11. STA может передавать 2210 кадр запроса ассоциирования на BSS/AP с некоторыми дополнительными элементами информации по сравнению со стандартным кадром запроса ассоциирования, например, своим знанием о рабочих настройках AP/сети, с использованием, например, идентификатора экземпляра конфигурации с комбинацией BSSID, типа конфигурации и/или CCC; и/или своим знанием о защитной ассоциации с AP/сетью. STA может определять 2220, был ли принят ответ от BSS/AP.
[0233] Если STA не принимает 2225 ответ в течение заранее заданного интервала времени, BSS/AP может быть недоступен, и STA может осуществлять 2230 повторный выбор BSS/AP либо с использованием базы данных сети на основе местоположения, либо посредством нормального процесса сканирования. Следует указать, что этот сценарий возможен, но случается реже, поскольку может включать в себя предположение, что STA знает, что предпочтительная сеть доступна, например, домашняя сеть или офисная сеть.
[0234] Если STA принимает 2235 от AP ответ, который подтверждает, что предварительно полученное знание STA верно в отношении, например, включения совпадающего счетчика изменения конфигурации, STA может переходить к следующему этапу в процедуре установления линии связи, не поддерживая никаких действий для своей предварительно полученной базы знаний. В этом примере предполагается, что принятый ответ также может включать в себя элементы содержимого нормального ответа ассоциирования.
[0235] Если STA принимает от AP ответ, который указывает, что предварительно полученное знание STA нуждается в одном или более обновлениях 2240 в отношении, например, включения другого счетчика изменения конфигурации и соответствующей информации экземпляра конфигурации помимо элементов содержимого нормального ответа ассоциирования. В этом примере, STA может осуществлять обновление 2250 своего предварительно полученного знания об AP/сети, и она может осуществлять соответствующее обновление своей базы данных до перехода к следующему этапу процедуры 2260 установления линии связи. Если STA принимает от AP ответ, который указывает, что предварительно полученное знание STA не нуждается в обновлении, STA может продолжать процедуру 2260 установления линии связи.
[0236] STA может использовать предварительно полученную информацию защитной ассоциации с AP/сетью для оптимизации процесса установления защиты. Заметим, что, благодаря вышеописанным оптимизациям, процедура установления линии связи может полностью пропустить один этап, занимающий много времени, например, обнаружение AP/сети, и также значительно сократить время выполнения другого этапа, занимающего много времени, например, установления защиты с использованием предварительно полученного знания на основе местоположения. Процедура может требовать лишь приблизительно 5 кругов сообщений между STA и AP, например, 1 для ассоциирования, 2 для безопасности и 2 для назначения IP-адреса, плюс 2 круга сообщений между AP и сервером DHCP, для выполнения установления возможности IP-соединения между STA и AP/сетью. Соответственно, время установления линии связи можно сократить до около 20 мс, если процедура использует такие же значения времени, как на вышеописанных этапах установления линии связи.
[0237] Во втором примере, благодаря доступу к своей базе данных сети на основе местоположения, STA может иметь знание о предпочтительных BSS/AP в данном местоположении, но может нуждаться в дополнительном подтверждении до установления соединения. В этом примере, STA сначала может проверять, что она имеет верную информацию об AP/сети, и затем она может использовать этапы, приведенные в предыдущем примере, для выполнения процесса установления линии связи. Нижеследующие оптимизации можно рассматривать для ускорения проверки информации AP/сети.
[0238] STA может использовать кадры сокращенного пробного запроса/ответа и/или кадры сокращенного запроса/ответа GAS, где “сокращенный” может относиться к информации идентификатора конфигурации, например, комбинации BSSID, типа конфигурации, и/или CCC, для представления набора параметров в этих кадрах, но не предусматривать включение каждого параметра в отдельности. Когда STA принимает кадр ответа, где информация идентификатора конфигурации совпадает с информацией в базе данных, STA может проверять свои данные об AP/сети и может переходить к следующему этапу в процессе установления линии связи.
[0239] Дополнительно, если STA принимает кадр ответа с полным экземпляром конфигурации и другим значением CCC, то STA может фактически получать новое обновление соответствующей системной информации и, таким образом, переходить к следующему этапу. Кроме того, кадры сокращенного пробного запроса/ответа могут передаваться по-разному, например: STA может передавать сокращенный пробный запрос индивидуальной адресации, где информация идентификатора экземпляра конфигурации может обеспечиваться посредством BSSID в заголовке кадра MAC, и одна или несколько комбинаций типа конфигурации и значения CCC обеспечены в теле кадра. С помощью сокращенного пробного запроса индивидуальной адресации, STA может проверять свое предварительно полученное знание об одном BSS/AP и связанной с ней сети доступа с одним или несколькими заранее заданными наборами параметров конфигурации системы; STA может передавать широковещательный сокращенный пробный запрос, где могут быть включены множественные идентификаторы экземпляра конфигурации, каждый с комбинацией BSSID, типа конфигурации и CCC. С помощью широковещательного сокращенного пробного запроса, STA может проверять свое предварительно полученное знание об одном или нескольких BSS/AP и связанных с ними сетями в одной и той же зоне покрытия. Приняв широковещательный сокращенный пробный запрос, AP и/или STA может отвечать, если BSSID AP является одним из BSSID в информации идентификатора экземпляра конфигурации, обеспеченной в кадре запроса; AP и/или STA может отвечать на принятый сокращенный пробный запрос кадром сокращенного пробного ответа, если она имеет по меньшей мере один идентификатор экземпляра конфигурации, который совпадает с одним из идентификаторов, обеспеченных в кадре запроса; AP и/или STA может отвечать на принятый сокращенный пробный запрос кадром стандартного пробного ответа с полным экземпляром конфигурации и его идентификатором, если BSSID и тип конфигурации ее экземпляра конфигурации совпадают с соответствующими значениями в одном из идентификаторов, обеспеченных в кадре запроса, но счетчик изменения конфигурации не совпадает.
[0240] STA может использовать информацию идентификатора экземпляра конфигурации, например, комбинацию BSSID, типа конфигурации и/или значения CCC, обеспеченную в более часто передаваемом кадре уведомления о системной информации меньшего размера (по сравнению со стандартным кадром маяка), например, кадре короткого маяка, кадре быстрого маяка или кадре обнаружения FILS, и т.д. Если идентификатор экземпляра конфигурации совпадает с соответствующим идентификатором экземпляра конфигурации в базе данных, то проверка завершается, и STA может переходить к следующему этапу в процессе установления линии связи.
[0241] Заметим, что время установления линии связи в этом случае может быть суммой времени, затрачиваемого на проверку информации AP/сети, и времени предыдущего примера. Если используется активное сканирование, например, с использованием кадров сокращенного пробного запроса/ответа, время установления линии связи может приблизительно составлять 25 мс. Если используется более часто передаваемые кадры уведомления о системной информации меньшего размера (по сравнению со стандартным кадром маяка), например, кадр короткого маяка или кадр быстрого маяка или кадр обнаружения FILS, и т.д., время установления линии связи может приблизительно составлять 20 мс плюс интервал таких кадров.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
1. УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ:
приемник, выполненный с возможностью приема сообщения;
процессор, выполненный с возможностью генерации парного главного ключа (PMK); и
передатчик, выполненный с возможностью передачи запроса точке доступа (AP) для установления назначения адреса интернет-протокола (IP) по беспроводной локальной сети (WLAN); и
причем приемник и передатчик дополнительно выполнены с возможностью осуществления связи с сервером по WLAN с использованием PMK.
2. Устройство согласно варианту осуществления 1, в котором сообщение указывает успешное выполнение процедуры расширяемого протокола аутентификации (EAP).
3. Устройство согласно варианту осуществления 1 или 2, в котором запрос является запросом протокола динамического конфигурирования хоста (DHCP).
4. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором сервер является сервером аутентификации, авторизации и учета (AAA).
5. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором приемник и передатчик дополнительно выполнены с возможностью осуществления связи с сервером, который включает в себя улучшенную функцию обнаружения и выбора сети доступа (eANDSF).
6. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором приемник и передатчик дополнительно выполнены с возможностью осуществления связи с сервером, который включает в себя функцию поставщика идентификационных данных (OP).
7. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором процессор выполнен с возможностью генерации PMK с использованием предварительно обобществленного ключа (PSK) поставщика идентификационных данных станции (STA-OP).
8. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором передатчик и приемник дополнительно выполнены с возможностью осуществления протокола 4-стороннего квитирования.
9. Устройство согласно варианту осуществления 8, в котором протокол 4-стороннего квитирования использует псевдослучайную функцию для получения псевдослучайного значения.
10. Устройство согласно варианту осуществления 9, в котором псевдослучайное значение является nonce-параметром.
11. Устройство согласно варианту осуществления 10, в котором nonce-параметр ассоциирован с предварительно обобществленным ключом (PSK).
12. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором приемник дополнительно выполнен с возможностью приема кадра первого ключа расширяемого протокола аутентификации (EAP) по локальной сети (LAN) (EAPOL).
13. Устройство согласно варианту осуществления 12, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи кадра второго ключа EAPOL в ответ на кадр первого ключа EAPOL.
14. Устройство согласно варианту осуществления 12, в котором кадр первого ключа EAPOL включает в себя nonce-параметр, ассоциированный с AP.
15. Устройство согласно варианту осуществления 14, в котором кадр второго ключа EAPOL включает в себя nonce-параметр, связанный с устройством.
16. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 13-15, в котором приемник дополнительно выполнен с возможностью приема кадра третьего ключа EAPOL.
17. Устройство согласно варианту осуществления 16, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи кадра четвертого ключа EAPOL в ответ на кадр третьего ключа EAPOL.
18. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи на сервер запроса информации WLAN.
19. Устройство согласно варианту осуществления 18, в котором информация WLAN включает в себя доступную AP, идентификационную информацию набора служб (SSID), способ аутентификации, или параметр сети доступа.
20. Устройство согласно варианту осуществления 18 или 19, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи кадра пробного запроса на точку доступа (AP), без осуществления сканирования на основании запрашиваемой информации WLAN.
21. Устройство согласно варианту осуществления 20, в котором сканирование является активным сканированием.
22. Устройство согласно варианту осуществления 20, в котором сканирование является пассивным сканированием.
23. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором приемник дополнительно выполнен с возможностью приема кадра пробного ответа.
24. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью осуществления протокола открытой аутентификации и ассоциирования с AP.
25. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором приемник дополнительно выполнен с возможностью приема от AP запроса расширяемого протокола аутентификации (EAP).
26. Устройство согласно варианту осуществления 25, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи ответа EAP на AP.
27. Устройство согласно варианту осуществления 26, в котором ответ EAP включает в себя идентификатор устройства.
28. Устройство согласно любому предыдущему варианту осуществления, в котором устройством является станция (STA).
29. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 1-27, в котором устройством является интегральная схема (ИС).
30. Устройство, содержащее:
передатчик, выполненный с возможностью передачи запроса;
приемник, выполненный с возможностью приема ответа в ответ на запрос.
31. Устройство согласно варианту осуществления 30, в котором запрос является сообщением запроса доступа.
32. Устройство согласно варианту осуществления 30 или 31, в котором ответ является сообщением получения доступа.
33. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 30-32, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи кадра первого ключа расширяемого протокола аутентификации (EAP) по локальной сети (LAN) (EAPOL) на станцию (STA).
34. Устройство согласно варианту осуществления 33, в котором приемник выполнен с возможностью приема кадра второго ключа EAPOL в ответ на кадр первого ключа EAPOL.
35. Устройство согласно варианту осуществления 33 или 34, в котором кадр первого ключа EAPOL включает в себя nonce-параметр, ассоциированный с AP.
36. Устройство согласно варианту осуществления 35, в котором кадр второго ключа EAPOL включает в себя nonce-параметр, связанный с устройством.
37. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 30-36, дополнительно содержащее:
процессор, выполненный с возможностью получения парного переходного ключа (PTK).
38. Устройство согласно варианту осуществления 37, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью получения временного группового ключа (GTK).
39. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 34-38, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи кадра третьего ключа EAPOL.
40. Устройство согласно варианту осуществления 39, в котором приемник дополнительно выполнен с возможностью приема кадра четвертого ключа EAPOL в ответ на кадр третьего ключа EAPOL.
41. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 30-40, в котором ответ является сообщением вызова доступа.
42. Устройство согласно варианту осуществления 41, в котором приемник дополнительно выполнен с возможностью приема ответа EAP от станции (STA).
43. Устройство согласно варианту осуществления 42, в котором передатчик дополнительно выполнен с возможностью передачи запроса доступа на сервер в ответ на принятый ответ EAP.
44. Устройство согласно варианту осуществления 43, в котором приемник дополнительно выполнен с возможностью приема сообщения получения доступа с сервера.
45. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 30-44, в котором устройство является точкой доступа (AP).
46. Устройство согласно любому из вариантов осуществления 30-44, в котором устройством является интегральная схема (ИС).
47. Способ, который может осуществляться устройством согласно любому из вариантов осуществления 1-29.
48. Способ, который может осуществляться устройством согласно любому из вариантов осуществления 30-46.
49. Способ, содержащий этапы, на которых:
принимают кадр пробного запроса;
определяют, совпадает ли идентификатор конфигурации системы с сохраненным идентификатором конфигурации системы; и
при условии, что идентификатор конфигурации системы совпадает с сохраненным идентификатором конфигурации системы, передают кадр сокращенного пробного ответа в ответ на кадр пробного запроса.
50. Способ согласно варианту осуществления 49, в котором кадр пробного запроса включает в себя идентификатор конфигурации системы.
51. Способ согласно варианту осуществления 49 или 50, в котором кадр сокращенного пробного ответа представляет собой кадр пробного ответа, который пропускает некоторый параметр.
52. Способ согласно любому из вариантов осуществления 49-51, дополнительно содержащий этапы, на которых:
при условии, что идентификатор конфигурации системы не совпадает с сохраненным идентификатором конфигурации системы, передают кадр полного пробного ответа или кадр частично сокращенного пробного ответа в ответ на кадр пробного запроса.
53. Способ согласно варианту осуществления 52, в котором кадр частично сокращенного пробного ответа представляет собой кадр пробного ответа, который не содержит полного индикатора конфигурации.
54. Способ, содержащий этапы, на которых:
принимают индикатор конфигурации и соответствующее значение счетчика изменения конфигурации (CCC).
55. Способ согласно варианту осуществления 54 дополнительно содержащий этап, на котором:
определяют, присутствует ли запись индикатора конфигурации в базе полученных знаний о конфигурации.
56. Способ согласно варианту осуществления 55 дополнительно содержащий этап, на котором:
при условии, что в базе полученных знаний о конфигурации отсутствует запись индикатора конфигурации, создают новую запись индикатора конфигурации.
57. Способ согласно варианту осуществления 56, в котором новая запись индикатора конфигурации основана на принятом индикаторе конфигурации и соответствующем принятом значении CCC.
58. Способ согласно варианту осуществления 57 дополнительно содержащий этап, на котором:
определяют, совпадает ли принятое значение CCC со значением CCC в базе полученных знаний о конфигурации.
59. Способ согласно варианту осуществления 58 дополнительно содержащий этап, на котором:
при условии, что принятое значение CCC не совпадает со значением CCC в базе полученных знаний о конфигурации, обновляют базу полученных знаний о конфигурации.
60. Способ согласно варианту осуществления 59, в котором база полученных знаний о конфигурации обновляется на основании принятого значения CCC.
61. Точка доступа (AP), выполненная с возможностью осуществления способа согласно любому из вариантов осуществления 49-53.
62. Интегральная схема (ИС), выполненная с возможностью осуществления способа согласно любому из вариантов осуществления 49-53.
63. Не-точка доступа (не-AP), выполненная с возможностью осуществления способа согласно любому из вариантов осуществления 54-60.
64. Интегральная схема (ИС) выполненная с возможностью осуществления способа согласно любому из вариантов осуществления 54-60.
[0242] Хотя признаки и элементы описаны выше в специфичных комбинациях, специалисту в данной области техники очевидно, что каждый признак или элемент можно использовать по отдельности или в любой комбинации с другими признаками и элементами. Кроме того, описанные здесь способы можно реализовать в виде компьютерной программы, программного обеспечения или программно-аппаратного обеспечения, сохраненного на считываемом компьютером носителе для выполнения компьютером или процессором. Примеры считываемых компьютером носителей включают в себя электронные сигналы (передаваемые по проводным или беспроводным соединениям) и считываемые компьютером носители данных. Примеры считываемых компьютером носителей данных включают в себя, но без ограничения, постоянную память (ПЗУ), оперативную память (ОЗУ), регистр, кэш-память, полупроводниковые запоминающие устройства, магнитные носители, например, внутренние жесткие диски и сменные диски, магнитооптические носители и оптические носители, например, диски CD-ROM и цифровые универсальные диски (DVD). Процессор совместно с программным обеспечением можно использовать для реализации радиочастотного приемопередатчика для использования в WTRU, UE, терминале, базовой станции, RNC или любого хост-компьютера.