無線通信方法和裝置的制造方法
【專利說明】無線通信方法和裝置
[0001]本申請是申請?zhí)枮?00980118706.5、申請日為2009-05-20、發(fā)明名稱為“在具有分離MAC架構(gòu)的無線局域網(wǎng)中提供站關(guān)聯(lián)和移動性”的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的示例性和非限制性實施例總體上涉及無線通信系統(tǒng)、方法、設(shè)備和計算機程序，并且更具體而言，涉及無線局域網(wǎng)。
【背景技術(shù)】
[0003]如下定義在本說明書和/或附圖中出現(xiàn)的各種縮寫:
AC接入控制器
AP接入點
ARP地址分辨協(xié)議
CAPffAP無線接入點的控制和配置
CPU中央處理單元
DHCP動態(tài)主機配置協(xié)議
DNS域名服務(wù)器
IEEE電氣和電子工程師學(xué)會
IETF因特網(wǎng)工程工作小組
IP因特網(wǎng)協(xié)議
ISP因特網(wǎng)服務(wù)提供商
LAN局域網(wǎng)
MAC媒體接入控制(層2、L2 )
STA站
VAC虛擬接入控制器
VLAN虛擬局域網(wǎng)(虛擬LAN)
WAN廣域網(wǎng)
WLAN無線局域網(wǎng)
WLAN已從僅僅從單個接入點提供局域覆蓋演進(jìn)到提供包圍許多接入點的覆蓋區(qū)域。WLAN可以跨越大的企業(yè)園區(qū)，或者可能甚至是整個大城市區(qū)。近年來，架構(gòu)發(fā)展已經(jīng)包括“瘦”接入點概念。該構(gòu)思是具有管理許多接入點的中央控制器。這便于(多個)接入點和整個WLAN特征組的管理。通過分離IEEE 802.11 MAC的終結(jié)點使得一部分在接入點本身上終止而另一部分在接入點控制器上終止來實現(xiàn)該瘦接入點構(gòu)思。
[0004]如圖1A所示，在基本W(wǎng)LAN模型中，站(STA) I與一個接入點(AP) 2相關(guān)聯(lián)。每個接入點2可以處理許多站I。在這種類型的關(guān)系中，處理許多站I的操作涉及適應(yīng)STA-AP關(guān)聯(lián)、STA授權(quán)、以及STA-AP保密。如可以認(rèn)識到的，如果接入點2由于任何原因被丟失，則用于STA I的服務(wù)丟失。
[0005]這種常規(guī)方法提出許多挑戰(zhàn)，因為WLAN的尺寸增加到包括多個接入點2。例如，形成大的IP子網(wǎng)導(dǎo)致由ARP引起的WLA上的大量廣播業(yè)務(wù)的出現(xiàn)(ARP洪泛)。為了解決移動性挑戰(zhàn)和ARP洪泛挑戰(zhàn)，可以使用移動IP并減少子網(wǎng)的數(shù)目。然而，這種方法的缺點是STA I需要使移動IP實現(xiàn)，并且隨后只有基于IP的通信可用。一旦STA I與AP 2之間的連接丟失，則需要從頭開始重新建立該連接，導(dǎo)致長的切換時間。
[0006]如圖1B所示，在常規(guī)分離MAC方法中，站I具有到接入點2和間接地到接入控制器(AC) 3的關(guān)系?？梢栽诮尤肟刂破髋c接入點2之間共享相關(guān)聯(lián)、授權(quán)、保密的狀態(tài)，或者其可以被接入控制器3或接入點2單獨地?fù)碛胁⒐芾怼Ｔ谄渲薪尤朦c2擁有所有這些關(guān)系的極端情況下，WLAN退化至圖1A的常規(guī)架構(gòu)。
[0007]某些分離MAC實現(xiàn)建議使用接入控制器3作為中心點、通過使用電子欺騙(spoofing)來至少部分地緩解APR洪泛問題。這種方法提出的一個挑戰(zhàn)涉及可縮放性，因為每個接入控制器3只能處理某個最大數(shù)目的接入點2。超過此極限，需要使用諸如移動IP的其它技術(shù)。
[0008]概括地說，傳統(tǒng)分離MAC概念依賴于接入控制器3與接入點2之間的1:N關(guān)系。然而，這種方法的使用具有某些缺點。例如，隨著WLAN尺寸的增大，接入控制器3的處理能力也需要增加。此外，接入控制器3的丟失導(dǎo)致用于所有接入點2的無線服務(wù)的丟失，因為接入控制器表示單個故障點。另一缺點是這種概念導(dǎo)致管理平面和用戶平面處理的捆綁。此外，在某些實現(xiàn)中，這種方法能夠直接向以太網(wǎng)介質(zhì)傳送用戶平面業(yè)務(wù)，這引起與大子網(wǎng)的創(chuàng)建相關(guān)的廣播洪泛問題。并且，在實踐中，大多數(shù)企業(yè)以太網(wǎng)交換機不能支撐多于64K-128K個MAC地址，因此嚴(yán)重地限制WLAN網(wǎng)絡(luò)能夠支持的站I的數(shù)目。
[0009]IETF CAPffAP組當(dāng)前正在使分離MAC傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化的過程中(參見P.Calhoun 等人編輯的 CAPWAP Protocol Specificat1n, draft-1etf-capwap-protocol-pecificat1n-10，2008年3月13日)。CAPWAP集中于從控制器處理接入點2，并涉及上文所討論的傳統(tǒng)分離MAC方法。
[0010]存在與傳統(tǒng)分離MAC概念不同的方法，例如，其中IEEE 802.11 MAC的一部分通過IP隧道、且某些通過以太網(wǎng)在接入控制器3上終止。
[0011]當(dāng)設(shè)計具有例如10，000+站I (最終用戶)和1，000或更多接入點2的大WLAN時，從管理平面和用戶平面兩個角度出發(fā)，這些常規(guī)方法/提議變得難以相應(yīng)地擴展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]以下概述部分意圖僅僅是示例性且非限制性的。通過使用本發(fā)明的示例性實施例，克服了前述及其它問題，并實現(xiàn)了其它優(yōu)點。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一種無線通信方法，包括:在無線接入節(jié)點處接收第一幀，該第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)從當(dāng)前與所述無線接入節(jié)點相關(guān)聯(lián)的站接收并包括識別該站的源地址；向所述源地址應(yīng)用函數(shù)以導(dǎo)出識別管理所述無線接入節(jié)點的目的地節(jié)點的目的地地址，其中貫穿該站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話，所述目的地節(jié)點保持所述站的相關(guān)聯(lián)、授權(quán)和/或保密的狀態(tài)，所述目的地節(jié)點處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一目的地節(jié)點相關(guān)聯(lián)；將所述第一幀封裝在包括所述目的地地址和識別所述無線接入節(jié)點的源地址的第二幀中；以及將所述第二幀發(fā)送到第二通信網(wǎng)絡(luò)以便被具有所述目的地地址的所述目的地節(jié)點接收。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一種無線通信裝置，包括:用于在無線接入節(jié)點處接收第一幀的部件，該第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)從當(dāng)前與所述無線接入節(jié)點相關(guān)聯(lián)的站接收并包括識別該站的源地址；用于向所述源地址應(yīng)用函數(shù)以導(dǎo)出識別管理所述無線接入節(jié)點的目的地節(jié)點的目的地地址的部件，其中貫穿該站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話，所述目的地節(jié)點保持所述站的相關(guān)聯(lián)、授權(quán)和/或保密的狀態(tài)，所述目的地節(jié)點處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一目的地節(jié)點相關(guān)聯(lián)；用于將所述第一幀封裝在包括所述目的地地址和識別所述無線接入節(jié)點的源地址的第二幀中的部件；以及用于將所述第二幀發(fā)送到第二通信網(wǎng)絡(luò)以便被具有所述目的地地址的所述目的地節(jié)點接收的部件。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的又一種無線通信裝置，包括:接收機，其被配置為在無線接入節(jié)點處接收第一幀，該第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)從當(dāng)前與所述無線接入節(jié)點相關(guān)聯(lián)的站接收并包括識別該站的源地址；控制器，其被配置為向所述源地址應(yīng)用函數(shù)以導(dǎo)出識別管理所述無線接入節(jié)點的目的地節(jié)點的目的地地址，其中貫穿該站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話，所述目的地節(jié)點保持所述站的相關(guān)聯(lián)、授權(quán)和/或保密的狀態(tài)，所述目的地節(jié)點處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一目的地節(jié)點相關(guān)聯(lián)，并將所述第一幀封裝在包括所述目的地地址和識別所述無線接入節(jié)點的源地址的第二幀中；以及發(fā)送機，其被配置為將所述第二幀發(fā)送到第二通信網(wǎng)絡(luò)以便被具有所述目的地地址的所述目的地節(jié)點接收。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一種無線通信方法，包括:在管理無線接入節(jié)點的接入控制器處接收第一幀，所述第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)接收并包括識別與所述接入控制器相關(guān)聯(lián)的多個虛擬MAC地址中的一個的目的地地址，所述第一幀還包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的無線接入節(jié)點的源地址，其中所述第一通信網(wǎng)絡(luò)與所述第二通信網(wǎng)絡(luò)不同，所述接入控制器處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換所述站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一接入控制器相關(guān)聯(lián)；提取被封裝在所述第一幀中的第二幀，所述第二幀包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的站的源地址和目的地地址，其中所述第一幀和所述第二幀的幀格式不同；以及發(fā)送第二幀以便被具有所述目的地地址的節(jié)點接收。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一種無線通信裝置，包括:用于在管理無線接入節(jié)點的接入控制器處接收第一幀的部件，所述第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)接收并包括識別與所述接入控制器相關(guān)聯(lián)的多個虛擬MAC地址中的一個的目的地地址，所述第一幀還包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的無線接入節(jié)點的源地址，其中所述第一通信網(wǎng)絡(luò)與所述第二通信網(wǎng)絡(luò)不同，所述接入控制器處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換所述站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一接入控制器相關(guān)聯(lián)；用于提取被封裝在所述第一幀中的第二幀的部件，所述第二幀包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的站的源地址和目的地地址，其中所述第一幀和所述第二幀的幀格式不同；以及用于發(fā)送第二幀以便被具有所述目的地地址的節(jié)點接收的部件。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一種無線通信裝置，包括:接收機，其被配置為在管理無線接入節(jié)點的接入控制器處接收第一幀，所述第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)接收并包括識別與所述接入控制器相關(guān)聯(lián)的多個虛擬MAC地址中的一個的目的地地址，所述第一幀還包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的無線接入節(jié)點的源地址，其中所述第一通信網(wǎng)絡(luò)與所述第二通信網(wǎng)絡(luò)不同，所述接入控制器處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換所述站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一接入控制器相關(guān)聯(lián)；控制器，其被配置為提取被封裝在所述第一幀中的第二幀，所述第二幀包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的站的源地址和目的地地址，其中所述第一幀和所述第二幀的幀格式不同；以及發(fā)送機，其被配置為發(fā)送所述第二幀以便被具有所述目的地地址的節(jié)點接收。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一種無線通信裝置，包括:用于在無線接入節(jié)點處接收第一幀的裝置，該第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)從當(dāng)前與所述無線接入節(jié)點相關(guān)聯(lián)的站接收并包括識別該站的源地址；用于向所述源地址應(yīng)用函數(shù)以導(dǎo)出識別管理所述無線接入節(jié)點的目的地節(jié)點的目的地地址的裝置，其中貫穿該站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話，所述目的地節(jié)點保持所述站的相關(guān)聯(lián)、授權(quán)和/或保密的狀態(tài)，所述目的地節(jié)點處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一目的地節(jié)點相關(guān)聯(lián)；用于將所述第一幀封裝在包括所述目的地地址和識別所述無線接入節(jié)點的源地址的第二幀中的裝置；以及用于將所述第二幀發(fā)送到第二通信網(wǎng)絡(luò)以便被具有所述目的地地址的所述目的地節(jié)點接收的裝置。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一種無線通信裝置，包括:用于在管理無線接入節(jié)點的接入控制器處接收第一幀的裝置，所述第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)接收并包括識別與所述接入控制器相關(guān)聯(lián)的多個虛擬MAC地址中的一個的目的地地址，所述第一幀還包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的無線接入節(jié)點的源地址，其中所述第一通信網(wǎng)絡(luò)與所述第二通信網(wǎng)絡(luò)不同，所述接入控制器處理面向站的MAC功能，且當(dāng)所述無線接入節(jié)點轉(zhuǎn)換所述站與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)的連接或會話時，所述站在所述連接或會話期間保持與同一接入控制器相關(guān)聯(lián)；用于提取被封裝在所述第一幀中的第二幀的裝置，所述第二幀包括識別第二通信網(wǎng)絡(luò)中的站的源地址和目的地地址，其中所述第一幀和所述第二幀的幀格式不同；以及用于發(fā)送第二幀以便被具有所述目的地地址的節(jié)點接收的裝置。
[0021]在其第一方面，本發(fā)明的示例性實施例提供了一種方法，包括:在無線接入節(jié)點處接收第一幀，該第一幀被通過第一通信網(wǎng)絡(luò)接收并包括源地址；向所述源地址應(yīng)用函數(shù)以導(dǎo)出目的地地址；將所述第一幀封裝在包括所述目的地地址和識別所述無線接入節(jié)點的源地址的第二幀中；以及將所述第二幀發(fā)送到第二通信網(wǎng)絡(luò)以便被具有所述目的地地址的目的地節(jié)點接收。
[0022]在其另一方面，本發(fā)明的示例性實施例提供了一種存儲計算機程序指令的存