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WO2007022733A1 - Procede de communications relatif a un reseau local sans fil, procede d'acces au reseau local pour un terminal et un systeme de reseau local, et dispositif correspondant - Google Patents

Procede de communications relatif a un reseau local sans fil, procede d'acces au reseau local pour un terminal et un systeme de reseau local, et dispositif correspondant Download PDF

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Publication number
WO2007022733A1
WO2007022733A1 PCT/CN2006/002187 CN2006002187W WO2007022733A1 WO 2007022733 A1 WO2007022733 A1 WO 2007022733A1 CN 2006002187 W CN2006002187 W CN 2006002187W WO 2007022733 A1 WO2007022733 A1 WO 2007022733A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
access control
temporary
local area
area network
control address
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CN2006/002187
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Zhonghui Yao
Liangyao Mo
Wen'guang Lan
Weifeng Chen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CNB2005100930552A external-priority patent/CN100370776C/zh
Priority claimed from CNB2005101006928A external-priority patent/CN100493101C/zh
Priority claimed from CNB2005101006947A external-priority patent/CN100499673C/zh
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of WO2007022733A1 publication Critical patent/WO2007022733A1/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/26—Network addressing or numbering for mobility support
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W12/08—Access security
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00—Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60—Types of network addresses
    • H04L2101/618—Details of network addresses
    • H04L2101/622—Layer-2 addresses, e.g. medium access control [MAC] addresses
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to the field of network communication technologies, and in particular, to a wireless local area network communication method, a terminal access local area network method, and a local area network system and apparatus.
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • WLAN technology is well received by the market for its wireless advantages, high-speed access to comparable wired networks, and low cost.
  • WLAN technology has been widely used in homes, campuses, hotels, corporate offices, etc., and has begun to provide public wireless broadband data access services as a wireless broadband access technology.
  • the WLAN 110 includes stations (STA, Station) 111, 112 accessed through an access point (AP, Access Point) 120, and associated with the STAs 111 and 112 under the same AP 120 constitutes a basic service set. (BSS);
  • the wireless local area network 130 includes STAs 131, 132 accessed through the access point 140, and the STAs 131, 132 associated with the same AP 140 constitute another BSS;
  • a distribution system (DS, Distribution System) 150 is used to make different The BSS can form a large LAN.
  • the DS 150 communicates with the wired LAN 800 via the Portal 810, making the aforementioned large LAN and wired LAN 800 a larger LAN.
  • the so-called STA refers to a terminal device that includes a wireless local area network interface.
  • a wireless local area network interface many mobile phones in the market support a wireless local area network interface, and the portable device also has a built-in wireless local area network interface.
  • the STA when the STA communicates with the network side, it is based on its real MAC (Medie Access Control) address information, because for the wireless local area network, the network side device cannot ensure that Trusted, and the characteristics of the WLAN network are that there are coverage signals within a certain range, which is easy to be attacked. Therefore, the prior art has drawbacks: the MAC address of the STA may be acquired by an untrusted device or Counterfeit, and cyber attacks on this. Therefore, the security protection mechanism of the WLAN needs to be further improved.
  • MAC Medium Access Control
  • the invention provides a wireless local area network communication method, a terminal accessing local area network method and a local area network system and device, which can improve the security performance of the wireless local area network.
  • a wireless local area network communication method includes: a wireless local area network terminal obtains a temporary medium access control address allocated by a network side; and the wireless local area network terminal performs information based on the temporary medium access control address and the network side Interaction.
  • the wireless local area network terminal obtains the temporary media access control address allocated by the network side, including:
  • the network side After receiving the request message, the network side allocates temporary media access control address information to the wireless local area network terminal, and sends the temporary media access control address information to the wireless local area network terminal.
  • the sending to the wireless local area network terminal is:
  • the access point on the network side sends a temporary media access control address allocation response message to the wireless local area network terminal, where the temporary media access control address information is carried.
  • the temporary media access control address allocation request message and the temporary media access control address allocation response message are encapsulated into an operation management frame or a sounding frame.
  • the temporary media access control address allocation request message carries the identifier information of the virtual terminal that needs to allocate the temporary media access control address
  • the temporary media access control address allocation response message further carries identifier information of the virtual terminal corresponding to the temporary media access control address information.
  • the allocating temporary media access control address information to the wireless local area network terminal is performed by the temporary media access control address manager on the network side.
  • the wireless local area network terminal performs information interaction with the network side based on the temporary medium access control address, and includes:
  • the wireless local area network terminal utilizes the temporary media access control address and network
  • the authentication is performed between the sides, and the association with the network side is established based on the temporary media access control address after the authentication is passed.
  • the wireless local area network terminal performs information interaction with the network side based on the temporary medium access control address, and includes:
  • the service flow above the medium access control layer requests the media access control layer to perform data transmission using the real media access control address of the wireless local area network terminal;
  • the medium access control layer of the wireless local area network terminal and the medium access control layer of the network side replace the real media access control address of the wireless local area network terminal with the temporary medium access of the wireless local area network terminal when transmitting data to the opposite end Control address
  • the media access control layer and the network side media access control layer of the WLAN terminal restore the temporary media access control address to the real state of the WLAN terminal when receiving the data of the temporary media access control address.
  • the media access control address is transmitted to the local media access control layer.
  • the wireless local area network terminal performs information interaction with the network side based on the temporary medium access control address, including: requesting media access control by using a temporary medium access control address on the service flow above the medium access control layer
  • the layer performs data transfer.
  • a method for accessing a local area network by a wireless local area network terminal includes:
  • a wireless local area terminal creates a virtual terminal
  • the virtual terminal performs information interaction with the network side based on the temporary media access control address.
  • the WLAN terminal creates a virtual terminal, including: allocating corresponding virtual terminal identification information for each virtual terminal, and establishing an access policy when each virtual terminal accesses the local area network according to the service requirement.
  • the allocating the corresponding temporary media access control address obtained from the network side to the virtual terminal includes: The WLAN terminal sends a temporary media access control address allocation request message to the network side, where the identifier information of the virtual terminal that needs to allocate the temporary media access control address is carried;
  • the network side After receiving the request message, the network side allocates corresponding temporary media access control address information to the virtual terminal, and sends the information to the wireless local area network terminal.
  • the sending to the wireless local area network terminal is:
  • the access point on the network side sends a temporary media access control address allocation response message to the wireless local area network terminal, where the temporary media access control address information corresponding to the identification information of the virtual terminal is carried.
  • the Temporary Medium Access Control Address Assignment Request message and the Temporary Media Access Control Address Assignment Response message are encapsulated as an operation management frame or a sounding frame.
  • the timeout retransmission timer is started; if the media access control temporary address allocation request is sent a predetermined number of times, the network is still not received. The side response, delete the virtual terminal.
  • the allocating temporary media access control address information to the wireless local area network terminal includes:
  • the access point of the network side After receiving the temporary media access control address allocation request of the wireless local area network terminal, the access point of the network side records the real media access control address of the wireless local area network terminal and the corresponding virtual terminal identifier; and assigns the temporary address And requesting the temporary media access control address generation request to be sent to the temporary media access control address manager of the network side, where the real media access control address of the wireless local area network terminal and the corresponding virtual terminal identifier are carried;
  • the temporary media access control address manager allocates a temporary media access control address; and encapsulates the temporary media access control address and the lifetime time in a temporary media access control address generation response to the access point, and starts The time to live of the temporary media access control address is counted.
  • the virtual terminal starts a timer according to the received information, and is used to time the survival time of the used temporary media access control address.
  • the method further includes: if the temporary media access control address manager is unable to allocate a temporary media access control address, carrying a parameter of the allocation failure in the returned message response; the wireless local area network terminal does not apply for the temporary media connection When the control address is entered, the virtual terminal is deleted.
  • the wireless local area network terminal performs information interaction with the network side based on the temporary medium access control address, and includes:
  • the virtual terminal performs authentication by using the temporary media access control address and the network side, and establishes an association between the virtual terminal and the network side based on the temporary media access control address after the authentication is passed.
  • the wireless local area network terminal performs information interaction with the network side based on the temporary medium access control address, and includes:
  • the service flow above the medium access control layer requests the media access control layer to perform data transmission using the real media access control address of the wireless local area network terminal;
  • the media access control layer of the WLAN terminal and the media access control layer of the network side replace the real media access control address of the WLAN terminal with the temporary media connection of the corresponding virtual terminal when transmitting data to the peer end Into the control address;
  • the media access control layer and the network side media access control layer of the WLAN terminal restore the temporary media access control address of the virtual terminal to the WLAN when receiving the data of the temporary media access control address.
  • the real media access control address of the terminal is transmitted to the local media access control layer;
  • the wireless local area network terminal performs information interaction with the network side based on the temporary medium access control address, and includes:
  • the traffic flow above the media access control layer requests the media access control layer to perform data transfer using the temporary media access control address.
  • the replacing the real media access control address of the wireless local area network terminal with the temporary media access control address of the virtual terminal and restoring the temporary media access control address of the virtual terminal to the real media access control of the wireless local area network terminal The address is done in a virtual port manner and/or in a service-aware manner.
  • the media access control layer on the network side is located at an access point on the network side.
  • the method further includes: before the time-to-live of the temporary media access control address arrives, the temporary media access control address manager allocates a new temporary media access control address, and sends the new temporary media access control address to the virtual terminal, where at least a real media access control address, a corresponding virtual terminal identifier, and the new temporary media access control address of the WLAN terminal;
  • the virtual terminal After receiving the new temporary media access control address, the virtual terminal starts a time-to-live time of the new temporary media access control address, and sends an acknowledgement message to the access point on the network side.
  • the method further includes:
  • the virtual terminal sends a temporary media access control address update request to the network side, and carries an identifier of the corresponding virtual terminal that requests to update the temporary address;
  • the access point of the network side After receiving the temporary media access control address update request sent by the virtual terminal, the access point of the network side is forwarded to the temporary media access control address manager; the temporary media access control address manager is The virtual terminal allocates a new temporary medium access control address; encapsulates a new temporary medium access control address address response to the access point, and starts a time-to-live timing;
  • the access point encapsulation is forwarded to the virtual terminal, where the update is successful, a new temporary media access control address, and a time-to-live parameter are carried.
  • the method further includes: the wireless local area network terminal retains a correspondence between the new and old temporary media access control addresses and the virtual terminal identifiers for a predetermined time; and receiving the source address of the data frame sent by the access point is When the new temporary media access control address is used, the correspondence between the old temporary media access control address and the identifier of the virtual terminal is cleared.
  • the method further includes: after the wireless local area network terminal initiates the temporary media access control address update operation request, if the active update information sent by the network side is received, the temporary media access initiated by the local side is actively stopped. Controlling the address update process, and responding to the temporary media access control address update process initiated by the network side.
  • the method further includes: the temporary media access control address manager assigning a new temporary media access control address to be actively performed, and sending, by the access point, a temporary media access control address update operation request to the virtual terminal If received by the wireless LAN terminal.
  • the temporary media access control address update operation request information comes in, and does not respond to the temporary media access control address update operation request initiated by the wireless local area network terminal.
  • the method further includes: the temporary media access control address release request is used between the access point and the virtual terminal to identify the release of the temporary media access control address, and is managed by the temporary media access control address on the network side. The temporary media access control address is recycled.
  • a local area network system includes a wireless local area network terminal and an access point, and further includes: a temporary medium access control address manager, configured to allocate a temporary medium access control address to the wireless local area network terminal;
  • the access point is configured to send the temporary media access control address to a wireless local area network terminal, where the wireless local area network terminal is configured to obtain the temporary media access control address, based on the temporary media access control address and the network side Perform information interaction.
  • the WLAN terminal includes a virtual terminal service unit, configured to create a virtual terminal, and map service flows of different users to different virtual terminals;
  • the access point includes a virtual terminal service unit, configured to use different users.
  • the service flow is mapped to different virtual terminals; the virtual terminal is assigned the temporary media access control address.
  • the WLAN terminal and the access point each include a media access control layer, configured to replace the real media access control address of the WLAN terminal with the temporary media access control address when transmitting data to the peer end
  • the temporary media access control address is restored to the real media access control address of the wireless local area network terminal, and is transmitted to the local media access control layer.
  • a local area network system includes a wireless local area network terminal and an access point, and the access point is configured to send, to a wireless local area network terminal, a temporary medium access control address allocated to the wireless local area network terminal.
  • the wireless local area network terminal is configured to obtain the temporary medium access control address, and perform information interaction with the network side based on the temporary medium access control address.
  • a wireless local area network terminal includes: a temporary medium access control address obtaining unit, configured to obtain a temporary medium access control address assigned by the wireless local area network system; and an information interaction unit, And performing information interaction with the network side based on the temporary media access control address.
  • the method further includes: a virtual terminal service unit, configured to create a virtual terminal, and map different service flows to different virtual terminals; the virtual terminals have respective temporary media access control addresses.
  • the information interaction unit is a media access control layer, configured to replace the real media access control address of the wireless local area network terminal with the temporary media access control address when the data is transmitted to the opposite end;
  • the temporary media access control address is restored to the real media access control address of the wireless local area network terminal, and is transmitted to the local media access control layer.
  • an access point includes: a temporary media access control address sending unit, configured to send, to a wireless local area network terminal, a temporary media access control address allocated by the wireless local area network system; the information interaction unit, And performing information interaction with the wireless local area network terminal based on the temporary medium access control address.
  • the method further includes: a virtual terminal service unit, configured to map traffic flows of different users to different virtual terminals corresponding to the wireless local area network terminal.
  • a virtual terminal service unit configured to map traffic flows of different users to different virtual terminals corresponding to the wireless local area network terminal.
  • the information interaction unit is a media access control layer, configured to replace the real media access control address of the wireless local area network terminal with the temporary media access control address when the data is transmitted to the opposite end;
  • the temporary media access control address is restored to the real media access control address of the wireless local area network terminal, and is transmitted to the local media access control layer.
  • a temporary media access control address manager includes:
  • An interface unit configured to implement information interaction between the manager and an access point of the wireless local area network
  • An address allocation unit configured to allocate a temporary media access control address to the wireless local area network terminal.
  • the method further includes:
  • An address maintenance unit is used to maintain the status of the temporary media access control address on the network side.
  • the address allocation unit is disposed in the address maintenance unit.
  • the present invention performs temporary media access control address allocation through the network side, thereby improving the security performance of the wireless local area network. The reason is that the temporary media access control address is uniformly managed by the network side, and the communication is performed based on the temporary media access control address, so that the real media access control address of the terminal is not easily acquired by other devices, thereby reducing The risk of counterfeiting real media access control addresses.
  • the virtual terminal is created in the wireless local area network terminal and assigned a temporary medium access control address uniformly managed by the network side, so that multi-user/multi-service access can be realized.
  • the services are ensured, so that one wireless LAN terminal can initiate the access authentication process with multiple service providers at the same time, and form multiple independent channels.
  • the business flow separately carries out the corresponding business, and therefore, the user's demand for multi-service using the same terminal can be well satisfied.
  • the secure transmission of the wireless local area network information is further realized by performing the process of updating the temporary medium access control address.
  • the temporary media access control address in a wireless local area network system can be normalized by the dynamic allocation and recovery mechanism of the temporary media access control address, the management of the temporary media access control address manager, and the virtual terminal state machine mechanism. Distribution and recycling, and achieve a safe and stable operation of the system.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a basic structure of a prior art WLAN system
  • FIG. 2 is a flowchart of an embodiment of a wireless local area network communication method according to the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a local area network system including a virtual terminal in the present invention
  • FIG. 4 is a diagram showing association between a virtual STA and an AP in an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an embodiment of implementing multi-user/multi-service access in the present invention
  • FIG. 6 is a flowchart of a virtual STA transmitting data to an AP in an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an AP direction in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an embodiment of implementing multi-user/multi-service access in the present invention
  • FIG. Figure 9 is a schematic illustration of an embodiment of a local area network system of the present invention.
  • Figure 10 is a flow chart showing the success of the allocation of the temporary MAC address in the embodiment of the present invention
  • Figure 11 is a flow chart showing the failure of the allocation of the temporary MAC address in the embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a virtual terminal in the embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a virtual terminal active state in an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a flowchart of temporary MAC address recovery initiated by a STA side in an embodiment of the present invention
  • 15 is a flow chart of temporary MAC address recovery initiated by a network side in an embodiment of the present invention.
  • 16 is a schematic diagram of a temporary MAC address state transition process in a temporary MAC address manager in an embodiment of the present invention
  • 17 is a flow chart showing successful address update initiated by a virtual STA side in an embodiment of the present invention.
  • 19 is a flow chart showing successful address update initiated by a network side in an embodiment of the present invention.
  • Figure 20 is a flow chart showing the failure of address update initiated by the network side in the embodiment of the present invention.
  • the wireless local area network terminal communicates with the network side based on the temporary MAC address to enhance the security of the wireless local area network.
  • an embodiment of a method for wireless local area network communication includes: Step 210: A STA acquires a temporary MAC address (TMA) allocated by a network side.
  • the specific process of allocating a temporary MAC address includes: the STA sends a temporary MAC address allocation request (TAM-ALLOCATE, request) to the AP. If the network side successfully allocates the temporary MAC address, the AP returns the temporary MAC address assigned by the network side to the STA in the temporary MAC address allocation response (TMA-ALLOCATE, response) and returns it to the STA.
  • TAM-ALLOCATE temporary MAC address allocation request
  • the temporary address allocation request and the temporary address allocation response may be carried by an Action management frame or a Probe frame or other management frame.
  • the present invention further provides an update mechanism for temporary MAC addresses.
  • the update process initiated by the STA-side includes:
  • the STA sends a temporary MAC address update request (TMA-UPDATE. Request) to the network side.
  • TMA-UPDATE. Request temporary MAC address update request
  • the network side identifies the update operation with the MAC address that the STA is using; assigns a new temporary MAC address to it.
  • the AP returns the temporary MAC address update response (TAM-UPDATE. response) to the corresponding STA, which carries the parameters such as the update success, the new temporary MAC address, and the lifetime.
  • TAM-UPDATE. response temporary MAC address update response
  • the STA After updating the new temporary MAC address, the STA sends a temporary MAC address update confirmation (TMA-UPDATE. confirm) to the AP, which carries the old temporary MAC address as a parameter.
  • TMA-UPDATE. confirm a temporary MAC address update confirmation
  • the AP receives the temporary MAC address update confirmation sent by the STA, and updates the new temporary MAC address corresponding to the STA, that is, the destination address of the data frame sent to the STA later is filled with the new temporary MAC address.
  • the STA fills in the new temporary MAC address with the source address of the data frame sent to the AP later.
  • the STA can also associate the new and old temporary MAC addresses. For a period of time, when the source address of the data frame sent by the AP is filled with the new temporary MAC address, the old temporary MAC address is cleared, and the smooth communication between the communication with the AP and the new and old temporary MAC address is guaranteed.
  • the network side fails to allocate a new temporary MAC address, for example, the address is exhausted or the maximum number of available addresses is reached, the network side searches for the temporary MAC address corresponding to the STA, and restarts its time-to-live timing.
  • the AP carries the parameters such as the update failure in the temporary MAC address update response returned to the STA.
  • the STA receives the temporary MAC address update response with the update failure parameter, it will restart the time-to-live time and continue to use the original temporary MAC address.
  • the update process initiated by the network side includes:
  • the network side actively allocates a new temporary MAC address, and the AP sends a temporary MAC address update operation request to the STA, where the real MAC address of the STA is carried and has been temporarily The newly assigned temporary MAC address of the MAC address manager.
  • the STA After receiving the temporary MAC address update operation request, the STA updates the new temporary MAC address, that is, the source address of the data frame sent to the AP later will be filled with a new temporary MAC address; the temporary MAC address update confirmation is sent to the AP, which carries the old The temporary MAC address is used as a parameter.
  • the STA can also keep new and old temporary MAC addresses for a period of time.
  • the old temporary MAC address is cleared, thus ensuring smooth communication when the new and old temporary MAC addresses are replaced.
  • the AP receives the temporary MAC address update confirmation sent by the STA, and updates the new temporary MAC address corresponding to the STA, that is, the target address of the data frame sent to the STA later fills the new temporary MAC address until the end of the survival time.
  • a new address update will be initiated by the network side.
  • the STA may receive the temporary MAC address update operation sent by the AP at this time after issuing the temporary MAC address update operation request. Request, then take the initiative to stop The STA initiates a temporary MAC address update procedure, and only responds to the temporary MAC address update procedure initiated by the AP. After receiving the temporary MAC address update operation request, the AP does not respond to the temporary MAC address update operation request initiated by the STA if it receives the temporary MAC address update operation request sent by the STA. Thus, it is guaranteed that the requests initiated by the STA and the AP do not conflict.
  • the RSNA security mechanism (including pre-authentication) and the QoS mechanism use the STA's MAC address as the service identifier. Therefore, the virtual STA still uses the temporary MAC address before the handover and does not perform the temporary MAC address update during the handover. Update after switching.
  • the present invention further provides a temporary MAC address recovery mechanism, including the release of the temporary MAC address on the STA side and the recovery of the temporary MAC address on the network side.
  • the AP and the STA identify the release of the temporary address by using a temporary MAC address release request, and the temporary MAC address is recovered by the network side.
  • the STA sends a temporary MAC address release request to the AP when the STA initiates the request; the AP feeds back the temporary MAC address release response to the STA.
  • the AP When the release request is initiated by the network side, the AP sends a temporary MAC address release request to the STA; the STA feeds back the temporary MAC address release response to the AP.
  • the STA requests to update the temporary MAC address, and the network side updates the new temporary MAC address for the STA, the original temporary MAC address will be recovered.
  • the communication between the STA and the network side based on the temporary MAC address includes: the wireless local area network terminal uses the temporary medium access control address to authenticate with the network side, and after the authentication is passed, based on the temporary The media access control address establishes an association with the network side. And the access authentication process after the association.
  • the communication between the STA and the network side based on the temporary MAC address further includes: requesting the MAC layer to perform data transmission by using the real MAC address of the STA in the service flow above the MAC layer;
  • the MAC layer and the network side MAC layer of the STA When receiving the data of the temporary MAC address, the MAC layer and the network side MAC layer of the STA restore the temporary MAC address to the real MAC address of the STA and transmit it to the local MAC layer.
  • the MAC layer on the network side may be located on an AP on the network side.
  • an AP can be classified into a thin AP and a fat AP.
  • the above MAC layer can be transferred to other devices on the network side.
  • the present invention further provides a mechanism for a STA to implement multi-user/multi-service access in a wireless local area network, where a STA allocates a temporary MAC address to the STA and the STA uses the temporary MAC to communicate with the network side.
  • the side requests multiple temporary MAC addresses, initiates multiple identity independent access authentication processes based on different temporary MAC addresses, and can distinguish independent service flows, that is, independently carry out services to meet physical STAs and simultaneously support multiple users. /Multi-service access needs.
  • the association between the STA and the AP is equivalent to a virtual port, and the data communication between the STA and the AP is established on the association.
  • the virtual port is directly mapped to the 802.1X port.
  • one STA is divided into a plurality of different identities; each identity is assigned a temporary MAC address (T-MAC-ADDR).
  • T-MAC-ADDR temporary MAC address
  • one physical STA is equivalent to being divided into Multiple virtual terminals (virtual STAs) corresponding to different identities, that is, multiple virtual STAs are created, and different virtual STAs can serve different clients or applications, and each virtual STA can be accessed according to different clients or applications.
  • Requirements such as security, QoS, network interworking, etc., respectively establish different associations with APs to implement different access policies.
  • Different virtual STAs enter in the air interface MAC address, thus enabling isolation of different services. As shown in FIG.
  • the STA 310 is emulated as two virtual STAs: a first virtual STA (V-STA) 311 and a second virtual STA 312, which are independent members of the STA 320 as a basic service set BSS, and are connected and distributed through the AP 330.
  • V-STA virtual STA
  • BSS basic service set
  • a terminal such as a STA that provides a virtual STA and a network-side MAC layer entity (for example, an AP) can create one or more virtual STAs for each STA, and can set the maximum allowable number of virtual STAs on each STA.
  • a network-side MAC layer entity for example, an AP
  • Each virtual STA on the network side and the STA sets a corresponding state machine, and the state machine is used to record the current state of the virtual STA as: no authentication is not associated, authentication is not associated, or authentication is associated.
  • Step 41 After the STA completes the scanning and selects the target AP to be accessed, the STA can create a corresponding virtual STA according to the requirements of the application. When initially created, the STA assigns a virtual STA identifier (such as an instance number) to each virtual STA.
  • a virtual STA identifier such as an instance number
  • the STA can create multiple virtual STAs at a time according to application requirements.
  • Each virtual STA corresponds to different access policy requirements, such as security requirements, QoS requirements, and network interworking requirements, to control independent authentication and association of each virtual STA. process.
  • the system can limit the number of virtual STAs on the same STA.
  • Step 42 After the STA creates a virtual STA, it needs to allocate a temporary MAC address for the STA request. At this time, the STA sends a temporary address allocation request message to the AP, which carries the identification information of the corresponding virtual STA that requests the temporary address.
  • the temporary MAC address of the virtual STA is allocated by the network side to prevent conflict of temporary address usage, and the identifier information of the virtual STA corresponds to the temporary MAC address.
  • Step 43 After receiving the temporary address allocation request of the STA, the AP allocates a corresponding number of temporary MAC addresses (T-MAC-ADDR) to the STA according to the requested virtual STA, and returns the STA to the STA through the temporary address allocation response message.
  • T-MAC-ADDR temporary MAC addresses
  • the system can set the upper limit of the virtual STAs that each STA can support.
  • the number of temporary MAC addresses allocated by the AP cannot exceed the upper limit set by the system.
  • Step 44 After the STA obtains the corresponding T-MAC-ADDR from the system, the address is delivered to the virtual STA created by the STA.
  • the state machine of the corresponding virtual STA on the STA enters its initial state: unauthenticated, unassociated.
  • Step 45, Step 46, Step 47 The virtual STA can start the subsequent authentication process and association process with the system.
  • the state machine of the virtual STA is authenticated and unassociated. After the association is successfully established, the state machine of the virtual STA is authenticated and associated.
  • the virtual STA can perform access authentication and service data transmission through the AP.
  • the MAC frame between the virtual STA and the network side is about the same, except that when the peer communicates with the peer, the part corresponding to the STA MAC address of the frame header is replaced by the temporary MAC address T-MAC-ADDR of the virtual STA. .
  • the temporary address assignment request and the temporary address assignment response can be carried by an Action management frame or by a Probe frame or other management frame.
  • the MAC layers of the STA 510 and the AP 520 respectively have virtual STA service units 511 and 521 for creating a first virtual STA 531 and a second virtual STA 532, and mapping different clients or services.
  • information exchange is performed according to each assigned temporary MAC address to implement multi-user/multi-service access.
  • the client can be on the same device as the STA 510 or on different devices. Different clients have different user identities, require authentication with different authentication servers, and different peer devices (the other end) #1 551 and the other end #2 552) communicate.
  • the processing of the two clients includes: (1) The identity authentication process between client #1 541 and AS#1 561, the traffic flow between client #1 541 and the other end #1 551 is based on 802.11 association #1;
  • the same STA can establish multiple associations with the AP, for example, each virtual STA establishes an association with the AP.
  • Different associations for the same STA have different temporary MAC addresses.
  • the MAC layer TA Transmitter Address
  • the MAC layer RA Receiveiver Address
  • the association of relevant access policy parameters can be performed during the association, such as security, different associations also mean that different virtual STAs have their own independent 802.11 MAC layer access policies.
  • the scope of the T-MAC-ADDR can be allocated within the WLAN network within the WLAN network.
  • the MAC layer service requests the MAC layer service, it can directly communicate based on the STA temporary MAC address T-MAC-ADDR, or can be unknown to the T-MAC-ADDR, and directly communicates based on the original MAC address of the LAN terminal.
  • the MAC layer may provide the virtual STA service by means of a virtual port and/or a service-aware manner.
  • the virtual port mode means that different clients access the STA MAC layer from different virtual ports, and the STA MAC needs to complete mapping of different virtual ports to different virtual STAs (selecting the corresponding T-MAC-ADDR as the transport address). Data packets from the other end of the client and the AS are accessed from different virtual ports.
  • the AP needs to map different virtual ports to different virtual STAs (select the corresponding T-MAC-ADDR as the receiving address). .
  • the service-aware mode refers to the MAC layer to deeply analyze the data packets it transmits, and the corresponding protocol layer information such as the source IP address, the destination IP address, the external gateway address, the VLAN TAG (virtual LAN tag), and the like.
  • the service provided by the virtual STA is bound to the information.
  • the process of sending data from the virtual STA to the AP is as shown in FIG. 6, which specifically includes: - Step 61:
  • the client in the local area network terminal initiates a data request, that is, the STA side MAC layer user initiates the MAC layer service primitive MA-UNITDATA.request (data request).
  • the MA-UNITDATA.request primitive includes the data to be transmitted and the SA (Source Address) and the DA (Destination Address) that receives the data message.
  • Step 62 After the virtual STA mechanism is used, the STA MAC layer needs to select the corresponding T-MAC-ADDR instead of the SA carried in the primitive as the TA value of the air interface MAC data packet.
  • Step 63 Send the data packet after the address replacement process to the AP.
  • Step 71 The process of sending data to the virtual STA by the AP is as follows: Step 71: The AP side determines that a data request message needs to be sent to the local area network terminal. Generally, the MA-UNITDATA.request primitive includes the request to transmit. The data and data packets are sent by the SA and the DA receiving the data message.
  • Step 72 After the virtual STA mechanism is adopted, the AP MAC layer needs to select the corresponding T-MAC-ADDR to replace the DA carried in the primitive as the RA value of the air interface MAC data packet.
  • Step 73 The AP sends the packet after the address replacement process to the STA.
  • Step 74 After receiving the 802.11 data packet, the STA replaces the T-MAC-ADDR with the actual MAC address of the LAN terminal. The DA will revert to the actual STA MAC address.
  • the MAC layer of the STA or the AP only needs to perform mapping of the actual MAC address of the STA and the T-MAC-ADDR.
  • the 802.11 MAC layer service primitive interface is not changed, and the above process works normally. The following describes two possible ways to implement the above address translation to support the normal operation of multiple virtual STAs on the same STA:
  • the primitive directly includes the virtual port identifier corresponding to the virtual STA.
  • the virtual port identification number corresponds to the corresponding virtual STA, or the value of the virtual port number is the identification number or instance number of the corresponding virtual STA.
  • Source Address / source address
  • Routing information / routing information
  • Visual-port/* is the newly added virtual port number */
  • Visual-port /* is the newly added virtual port number */
  • Visual-port/* is the newly added virtual port number */
  • This method does not modify the MAC layer service primitives.
  • the MAC layer needs to deeply analyze the data packets it transmits, the corresponding protocol layer information such as source IP address, destination IP address, external gateway address, VLAN TAG (virtual LAN label), etc., and the services provided by the virtual STA. These information bindings.
  • protocol layer information such as source IP address, destination IP address, external gateway address, VLAN TAG (virtual LAN label), etc.
  • VLAN TAG virtual LAN label
  • the object that the virtual STA directly communicates can only be the gateway.
  • the DA destination address
  • SA source address
  • the MAC address of the gateway is associated with the virtual STA
  • the 802.11 MAC layer can complete the conversion between the real MAC address of the STA and the corresponding T-MAC-ADDR by using the associated information.
  • Identification that is, when creating a virtual STA, assign a different VLAN TAG.
  • the 802.11 MAC can determine the corresponding virtual STA according to the VLAN TAG in the data packet to be delivered.
  • the implementation of the present invention enables an STA to initiate an access authentication process with multiple service providers at the same time. And separately forming multiple independent service flows to carry out corresponding services respectively, for example, obtaining voice services from one service provider and providing data services from another service provider, and establishing multiple virtual STAs respectively to establish and correspondingly represent clients.
  • the association of the service provider to ensure the development of the service therefore, the present invention can In order to meet the needs of users to use the same terminal to carry out multi-services.
  • the STA 810 can initiate an access authentication process with the AS 881 and the AS 882 at the same time, and form two independent service flows STA 810-TOE 891 and STA 810-TOE, respectively. 892, obtaining a voice service from one service provider and providing a data service from another service provider.
  • the STA 810 can also externally connect multiple other types of independent terminals to share the STA to obtain WLAN access services.
  • a temporary MAC address manager 920 is provided on the distribution system DS 910 in the existing wireless local area network system for uniformly managing the temporary MAC address of the terminal in a WLAN. Assign, update, and recycle.
  • the temporary MAC address manager 920 is logically a separate functional entity relative to the AP 930, helping the DS 910 implement temporary MAC address management functions.
  • the data packet originating from the STA 940 is sent to the DS 910 via the AP 930 or the data packet originating from the DS 910 is sent to the STA 940 via the AP 930.
  • the real address of the STA can be used in the DS 910.
  • the STA temporary address is used between the AP 930 and the STA 940 to replace the real MAC address, and is used to identify the protected STA on the air interface.
  • the temporary MAC address manager 920 can be divided into: an interface unit, configured to implement information interaction with the AP 930, and an address allocation unit, configured to allocate a temporary media access control address to the wireless local area network terminal.
  • the temporary MAC address manager 920 may further include an address maintenance unit for maintaining the state of the temporary medium access control address on the network side.
  • the address allocation unit may be disposed in the address maintenance unit.
  • the address maintenance unit is used to maintain the status of the temporary MAC address.
  • a temporary MAC address (T-MAC-ADDR) allocation process includes:
  • Step 101 The STA sends a temporary address allocation request (TAM-ALLOCATE. request) to the AP, where the corresponding virtual STA identifier that requires the temporary address is required to be allocated, and the timeout retransmission timer T R is started. If the TMA-ALLOCATE.request is issued three times, for example, the temporary address allocation response is still not received. ( TMA-ALLOCATE.response ) , the virtual STA will be deleted. Since a virtual STA needs a temporary MAC address, it is possible for one physical STA to apply for multiple different temporary MAC addresses.
  • Step 102 After receiving the temporary address allocation request of the STA, the AP records the real MAC address of the STA and the corresponding virtual STA identifier, and encapsulates the temporary address allocation request into a temporary MAC address generation request, and the Layer 2 frame is transmitted to the temporary MAC address.
  • the manager which carries the real MAC address of the STA and the corresponding virtual STA identifier.
  • Step 103 The temporary MAC address manager allocates a temporary MAC address and sets it to the "in use” state. Then, the temporary MAC address and the lifetime are encapsulated in a temporary MAC address generation response and transmitted to the AP, and the lifetime of the temporary MAC address is started.
  • Step 104 The AP encapsulates the result in a temporary MAC address allocation response (TMA-ALLOCATE.response) and returns it to the STA.
  • TMA-ALLOCATE.response temporary MAC address allocation response
  • the STA After the STA creates a virtual STA, it replaces the real MAC address of the STA with the temporary MAC address according to the needs of the service, and exchanges information with the AP in the air.
  • the virtual STA device also starts a time-scheduled timer according to the received information, and is used for synchronously recording the temporary MAC address lifetime with the temporary MAC address manager.
  • steps 1101 and 1102 are substantially the same as steps 101 and 102 in FIG.
  • Step 1103 If the temporary MAC address manager cannot allocate a temporary MAC address in the foregoing process, the parameter that fails to be assigned is carried in the returned message response.
  • Step 1104 The AP carries the parameter of the allocation failure in the returned message response.
  • the STA does not apply for a temporary MAC address, and the virtual STA corresponding to the virtual STA ID fails to be created, and the process ends.
  • the temporary MAC address recovery mechanism of the present invention enables the temporary MAC address manager on the DS to maintain the assigned temporary MAC address.
  • the recycling mechanism includes the release of the temporary MAC address on the virtual STA side and the recovery of the temporary MAC address on the network side.
  • an idle Idle state is added to the existing state machine base, indicating that the virtual STA has not been created yet and the TMA has not been allocated, and the original State 1, State 2, and State 3 are collectively referred to as the virtual terminal device active VSTA. Active status. As shown in Figure 13, it indicates that the virtual STA has been created and the TMA has been assigned.
  • the state machine is described using a two-stage flow diagram, where level 0 is the Idle and VSTA Active state, and level 1 is a subdivision of the VSTA Active state, including State 1, State 2, State 3.
  • the state machine of the virtual STA When the state machine of the virtual STA returns from the VSTA Active state to the Idle state, it may change from State 3 to the Idle state, or may return the Idle state directly from the State 1 to indicate that the virtual STA does not need the temporary MAC address.
  • a temporary MAC address release request is used between the ingress point and the virtual terminal device to identify the release of the temporary address, and the temporary MAC address is recovered by the temporary MAC address manager on the network side.
  • Step 1401 the STA sends a temporary MAC address release request to the AP; Step 1402, the AP forwards the processing to the temporary MAC address manager; Step 1403, The STA feeds back the temporary MAC address release response.
  • Step 1404 The physical STA deletes the corresponding virtual STA.
  • Step 1501 The AP sends a temporary MAC address release request to the STA;
  • Step 1502 Send a process to the temporary MAC address manager;
  • Step 1503 The STA deletes the corresponding virtual STA.
  • step 1504 the temporary MAC address release response is fed back to the AP.
  • the temporary MAC address manager updates the virtual STA with a new temporary MAC address and reclaims the original temporary MAC address.
  • the temporary MAC address state conversion process in the temporary MAC address manager includes: in response to the temporary MAC address allocation, if the temporary MAC address manager has a temporary MAC address in the "waiting for allocation" state, This temporary MAC address is set to the "allocated, in use” state, assigned to the virtual STA; if not, a new temporary MAC address within the DS range is newly generated, set to "allocated, in use, state, redistributed” Give the corresponding virtual STA.
  • the temporary MAC address manager may immediately allocate the temporary MAC address to other virtual STAs, thereby causing the same temporary MAC address to be used by the two virtual STAs, causing communication failure of the two virtual STAs. .
  • the reclaimed temporary MAC address can be set to "initialization, state, a predetermined time, for example, after one minute is set to "wait for allocation, state, and then there is a chance to be reassigned.”
  • a new 802.11 MAC service primitive may be employed, for example:
  • Visual-STA identifier /* is the virtual STA identifier */
  • Visual-STA identifier , /* is the virtual STA identifier */
  • Action management frames can be used to allocate and reclaim temporary MAC addresses. Refer to Table 1 and Table 2:
  • the old temporary MAC address used by the virtual STA is updated by the temporary MAC address manager every predetermined time, that is, dynamically updated.
  • Step 1701 The virtual STA sends a temporary MAC address update request (TMA-UPDATE.request) to the temporary MAC address manager at a time before the survival time of the temporary MAC address arrives, for example, when the lifetime exceeds 50%. , carrying the corresponding virtual STA identifier requesting to update the temporary address, and enabling the timer T R to wait for the temporary MAC address update response (TMA-UPDATE.response).
  • TMA-UPDATE.request a temporary MAC address update request
  • the network side identifies the update operation with the MAC address being used and the virtual STA identifier of the virtual STA. If the timer T R expires and the temporary MAC address update response is not received, the temporary MAC address update request is resent, and if the MAC address update request is sent multiple times, for example, three times, the temporary MAC address update response is still not received. , the update operation is unsuccessful, and the virtual STA continues to use the original temporary MAC address.
  • Step 1702 after receiving the temporary MAC address update request sent by the virtual STA, the AP encapsulates a "temporary MAC address update operation request" and sends the "temporary MAC address update request" to the temporary MAC address manager, where the real MAC address of the STA and the corresponding virtual STA are carried. logo.
  • Step 1703 the temporary MAC address manager allocates a new temporary MAC address. Address, and then the update is successful, the temporary MAC address and time-to-live are encapsulated in the "temporary MAC address update operation response" and transmitted to the AP, and the time-to-live time is started.
  • Step 1704 The AP encapsulates a "temporary MAC address update response, and returns the response to the corresponding STA, which carries parameters such as successful update, new temporary MAC address, and lifetime.
  • Step 1705 the virtual STA updates the new temporary MAC address, that is, the source address of the 802.11 frame sent to the AP later, fills in the new temporary MAC address, and then sends a "temporary MAC address update confirmation" to the AP (TMA).
  • TMA temporary MAC address update confirmation
  • the STA also retains the correspondence between the new and old temporary MAC addresses and the virtual identifiers for a period of time.
  • the old temporary MAC address and the virtual address are cleared.
  • Correspondence of the identification so as to ensure the smoothness of the communication with the AP when the new and old temporary MAC addresses are replaced.
  • the new temporary MAC address corresponding to the virtual STA is also updated, that is, the target address of the 802.11 frame sent to the STA is added to the new temporary.
  • the MAC address will initiate a new address update until the end of the lifetime.
  • the AP does not receive the "temporary MAC address update confirmation" sent by the virtual STA, it will resend the "temporary MAC address update response", for example, resend three times, and still send the 802.11 frame with the old temporary MAC address as the destination address.
  • the virtual STA does not receive the "temporary MAC address update confirmation" sent by the virtual STA until a predetermined number of retransmissions, and continues to use the old temporary MAC address. At this time, the virtual STA will send the "temporary MAC address update confirmation" again. If the 802.11 frame with the old temporary MAC address sent by the AP as the destination address is received three times, the old temporary MAC address will continue to be used. In this case, the AP notifies the temporary MAC address manager to reclaim the previously updated temporary MAC address, and both the virtual STA and the network side restart the time-to-live timing for the old temporary MAC address.
  • steps 1801 and 1802 are substantially identical to steps 1701 and 1702 of Figure 17.
  • Step 1803 if the temporary MAC address manager cannot allocate a new temporary MAC address Address, such as the address is exhausted or the maximum number of available addresses is reached, then the temporary MAC address manager will find the temporary MAC address corresponding to the virtual identifier, will restart its time-to-live time, and then encapsulate a "temporary MAC address update operation response. ", the parameters carried in it are passed to the AP.
  • Step 1804 The AP carries an update failure, a virtual identifier, and the like in a "temporary MAC address update response (TMA-UPDATE. response)" returned to the virtual STA.
  • TMA-UPDATE. response temporary MAC address update response
  • the virtual STA When the virtual STA receives the temporary MAC address update response with the update failure parameter, it will restart the time-to-live time and continue to use the original temporary MAC address.
  • the network-side initiated updates include:
  • Step 1901 The network side actively allocates a new temporary MAC address and encapsulates a "temporary MAC address update operation request, and transmits it to the virtual STA, where the STA is directly carried, at a certain time before the survival time of the temporary MAC address arrives.
  • Step 1902 after receiving the "temporary MAC address update operation request, the virtual STA updates the new temporary MAC address, that is, the source address of the 802.11 frame sent to the AP later is filled in with the new temporary MAC address, and then the AP is given to the AP.
  • Send a "temporary MAC address update confirmation" (TMA-UPDATE.confirm), which carries the old temporary MAC address as a parameter.
  • the STA also retains the correspondence between the new and old temporary MAC addresses and the virtual identifiers for a period of time.
  • the correspondence between the old temporary MAC address and the virtual identifier is cleared, so that the communication is smooth when the new and old temporary MAC addresses are replaced.
  • the new temporary MAC address corresponding to the virtual STA is also updated, that is, the target address of the 802.11 frame sent to the STA is added to the new temporary.
  • the MAC address will initiate a new address update by the network side until the end of the lifetime.
  • the network-side initiated updates include:
  • Step 2001 at a certain time before the survival time of the temporary MAC address arrives, The network side actively allocates a new temporary MAC address, and encapsulates a "temporary MAC address update operation request, which is transmitted to the virtual STA, which directly carries the real MAC address of the STA, the corresponding virtual STA identifier, and has been managed by the temporary MAC address.
  • the newly assigned temporary MAC address at a certain time before the survival time of the temporary MAC address arrives.
  • step 2002 if the AP does not receive the "temporary MAC address update confirmation" sent by the virtual STA, the temporary MAC address update operation request is resent, the predetermined number of times, for example, retransmission three times, and the old temporary MAC address is still used as the The target address sends the 802.11 frame to the virtual, and carries the real MAC address of the STA, the corresponding virtual STA instance number, and the temporary MAC address that has been newly allocated by the temporary MAC address manager. If the virtual STA is not received three times, "Temporary MAC address update confirmation" will continue to use the old temporary MAC address.
  • the virtual STA will send "temporary MAC address update confirmation again, if, after three times, the old temporary MAC address sent by the AP is received as the target.
  • the 802.11 frame of the address will also continue to use the old temporary MAC address.
  • the AP notifies the temporary MAC address manager to reclaim the new temporary MAC address, and both the STA and the manager restart the time-to-live timing of the old temporary MAC address.
  • the present invention can adopt a new temporary MAC address update primitive: TMA-UPDATE. request, for temporary address update request; TMA-UPDATE. response, response result for temporary MAC address update operation; TMA-UPDATE. confirm, Used for confirmation of temporary MAC address update operations.
  • the content of the update primitive may include:
  • Visual-STA identifier /* is the virtual STA identifier */
  • the real MAC address of the STA*/ Visual-STA identifier , /* is the virtual STA ID*/
  • the present invention can use three Action Management Frame Types to identify the action on the temporary MAC address. Please refer to Table 3 and Table 4:
  • the present invention can also use other management frames for similar updates.
  • the embodiment of the wireless local area network terminal of the present invention includes: a temporary medium access control address obtaining unit, configured to obtain a temporary medium access control address allocated by the network side; and an information interaction unit, configured to use the temporary medium access control address and The information exchange between the network side and the virtual terminal is used to create a virtual terminal, and the service flows of different users are mapped to different virtual terminals. Virtual terminals have their respective temporary media access control locations Address.
  • the information interaction unit is a media access control layer, configured to replace a real media access control address of the wireless local area network terminal with a temporary medium access control address when transmitting data to the opposite end;
  • the temporary media access control address is restored to the real media access control address of the wireless local area network terminal, and is transmitted to the local media access control layer.
  • the embodiment of the access point of the present invention includes: a temporary medium access control address sending unit, configured to send, to the wireless local area network terminal, a temporary medium access control address allocated by the wireless local area network system to the terminal; and an information interaction unit, configured to The temporary media access control address exchanges information with the wireless local area network terminal.
  • the virtual terminal service unit is configured to map service flows of different users to different virtual terminals.
  • the information interaction unit is a media access control layer, configured to replace a real media access control address of the wireless local area network terminal with a temporary medium access control address when transmitting data to the opposite end;
  • the temporary media access control address is restored to the real media access control address of the wireless local area network terminal, and is transmitted to the local media access control layer.

Landscapes

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Description

无线局域网通信方法、 终端接入局域网方法及系统和装置 技术领域 本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种无线局域网通信方 法、 终端接入局域网方法及局域网系统和装置。
背景技术
WLAN ( Wireless Local Area Network, 无线局 i或网）技术因其无 线化优势、可比拟有线的高速率接入， 以及成本低廉等特点而深受市 场的欢迎。 目前， WLAN技术已开始广泛应用于家庭、 校园、 酒店、 企业办公等场合，并开始作为一种无线宽带接入技术提供公众无线宽 带数据接入服务。
现有技术中 ,一种 WLAN系统的基本结构如图 1所示。该 WLAN 系统中， 无线局域网 110 包括通过接入点 （AP, Access Point ) 120 接入的站点 （STA, Station ) 111、 112, 关联到同一个 AP 120下的 STA 111、 112构成一个基本服务集（BSS ); 无线局域网 130包括通 过接入点 140接入的 STA131、 132, 关联到同一个 AP 140下的 STA 131、 132构成另一个 BSS; 分发系统 ( DS, Distribution System ) 150 用于使不同的 BSS之间能够组成一个大的局域网。 此外， DS 150通 过 Portal (门户） 810和有线局域网 800通信， 使得前述大的局域网 和有线局域网 800组成一个更大的局域网。
其中， 所谓的 STA指包含无线局域网接口的终端设备， 目前市 场上许多手机都支持无线局域网接口 ,便携机也已内置无线局域网接 口。 对于一些本身不具备无线局域网接口的设备， 可以通过安装 WLAN无线网卡的方式来为其提供无线局域网接口。
现有技术中， STA在与网络侧进行通信时，是基于其真实的 MAC ( Medi Access Control, 媒体接入控制）地址信息进行的， 由于对于 无线局域网来说， 网络侧的设备并不能确保是可信任的， 并且无线局 域网网络的特点是在一定范围内都有覆盖信号， 容易被攻击， 因此该 现有技术存在缺陷： STA的 MAC地址可能被不信任的设备获取或者 仿冒， 并在此 出上进行网络攻击。 因此， 无线局域网的安全保护机 制有待进一步完善。
发明内容
本发明提供一种无线局域网通信方法、终端接入局域网方法及局 域网系统和装置， 可以实现提高无线局域网的安全性能。
根据本发明的一个方面， 一种无线局域网通信方法， 包括： 无线局域网终端获得网络侧分配的临时媒体接入控制地址； 所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与网络侧 进行信息交互。
可选地，所述的无线局域网终端获得网絡侧分配的临时媒体接入 控制地址， 包括：
所述无线局域网终端向网络侧发送临时媒体接入控制地址分配 请求消息；
所述网络侧收到所述的请求消息后，为所述无线局域网终端分配 临时媒体接入控制地址信息， 并发送给无线局域网终端。
可选地， 所述发送给无线局域网终端， 为：
所述网络侧的接入点向无线局域网终端发送临时媒体接入控制 地址分配响应消息， 其中携带所述临时媒体接入控制地址信息。
可选地，所述临时媒体接入控制地址分配请求消息和临 B†媒体接 入控制地址分配响应消息封装为操作管理帧或探测帧。
可选地，所述临时媒体接入控制地址分配请求消息中携带需要分 配临时媒体接入控制地址的虚拟终端的标识信息；
所述临时媒体接入控制地址分配响应消息中还携带与所述临时 媒体接入控制地址信息对应的虛拟终端的标识信息。
可选地，所述为所述无线局域网终端分配临时媒体接入控制地址 信息， 是由所述网络侧的临时媒体接入控制地址管理器执行的。
可选地，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与 网络侧进行信息交互， 包括：
所述无线局域网终端利用所述的临时媒体接入控制地址与网络 侧之间进行鉴权，并在鉴权通过后基于所述的临时媒体接入控制地址 建立与网络侧的关联。
可选地，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与 网络侧进行信息交互， 包括：
在媒体接入控制层之上的业务流使用无线局域网终端的真实媒 体接入控制地址请求媒体接入控制层进行数据传递；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网络侧的媒体接入控 制层， 在向对端传递数据时， 将无线局域网终端的真实媒体接入控制 地址替换为无线局域网终端的临时媒体接入控制地址；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网络侧媒体接入控制 层， 在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据时， 将临时媒体 接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控制地址，向本 端媒体接入控制层之上传递。
可选地，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与 网絡侧进行信息交互， 包括： 在媒体接入控制层之上的业务流使用临 时媒体接入控制地址请求媒体接入控制层进行数据传递。
可选地 , 所述网络侧的媒体接入控制层位于网络侧的接入点。 根据本发明的另一方面，一以种无线局域网终端接入局域网的方 法， 包括：
无线局域网终端创建虚拟终端；
为所述虚拟终端分配从网络侧获得的相应的临时媒体接入控制 地址；
所述虚拟终端基于临时媒体接入控制地址与网络侧进行信息交 互。
可选地， 所述的无线局域网终端创建虚拟终端， 包括： 为每个虚 拟终端分配相应的虛拟终端标识信息，并 ~据业务要求建立每个虚拟 终端接入局域网时的接入策略。
可选地，所述的为所述虚拟终端分配从网络侧获得的相应的临时 媒体接入控制地址， 包括： 所述无线局域网终端向网络侧发送临时媒体接入控制地址分配 请求消息，其中携带需要分配临时媒体接入控制地址的虚拟终端的标 识信息；
所述网络侧收到所述的请求消息后，为前述虛拟终端分配相应的 临时媒体接入控制地址信息， 并发送给无线局域网终端。
可选地， 所述发送给无线局域网终端， 为：
所述网络侧的接入点向无线局域网终端发送临时媒体接入控制 地址分配响应消息，其中携带与所述虛拟终端的标识信息对应的临时 媒体接入控制地址信息。
可选地，所述临时媒体接入控制地址分配请求消息和临时媒体接 入控制地址分配响应消息封装为操作管理帧或探测帧。
可选地 ,所述无线局域网终端向网络侧发送临时媒体接入控制地 址分配请求消息时， 启动超时重传定时器； 如果预定次数发出媒体接 入控制临时地址分配请求后 , 仍收不到网络侧的响应， 删除所述虛拟 终端。
可选地，所述为所述无线局域网终端分配临时媒体接入控制地址 信息， 包括：
所述网络侧的接入点收到无线局域网终端的临时媒体接入控制 地址分配请求后，记录所述无线局域网终端的真实媒体接入控制地址 和相应的虚拟终端标识；将所述临时地址分配请求封装成临时媒体接 入控制地址生成请求传给网络侧的临时媒体接入控制地址管理器，其 中携带所述无线局域网终端的真实媒体接入控制地址和相应的虚拟 终端标识；
所述临时媒体接入控制地址管理器分配临时媒体接入控制地址； 并将所述临时媒体接入控制地址和生存时间封装在临时媒体接入控 制地址生成响应传给所述接入点，启动对该临时媒体接入控制地址的 生存时间计时。
可选地， 所述虚拟终端根据收到的信息启动定时器， 用于对所用 的临时媒体接入控制地址的生存时间计时。 可选地， 还包括： 如果所述临时媒体接入控制地址管理器无法分 配临时媒体接入控制地址， 在返回的消息响应中携带分配失败的参 数； 所述无线局域网终端申请不到临时媒体接入控制地址， 则删除所 述虚拟终端。
可选地，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与 网络侧进行信息交互， 包括：
所述虛拟终端利用所述的临时媒体接入控制地址与网絡侧之间 进行鉴权，并在鉴权通过后基于所述的临时媒体接入控制地址建立虚 拟终端与网络侧的关联。
可选地，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与 网络侧进行信息交互， 包括：
在媒体接入控制层之上的业务流使用无线局域网终端的真实媒 体接入控制地址请求媒体接入控制层进行数据传递；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网络侧的媒体接入控 制层， 在向对端传递数据时， 将无线局域网终端的真实媒体接入控制 地址替换为对应的虚拟终端的临时媒体接入控制地址；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网络侧媒体接入控制 层， 在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据时， 将虚拟终端 的临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控 制地址， 向本端媒体接入控制层之上传递;
或者，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与网 络侧进行信息交互， 包括：
在媒体接入控制层之上的业务流使用临时媒体接入控制地址请 求媒体接入控制层进行数据传递。
可选地，所述将无线局域网终端的真实媒体接入控制地址替换为 虚拟终端的临时媒体接入控制地址以及将虚拟终端的临时媒体接入 控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控制地址，是采用虛 拟端口的方式和 /或业务感知方式完成的。
可选地， 所述网络侧的媒体接入控制层位于网络侧的接入点。 可选地，还包括：在临时媒体接入控制地址的生存时间到达之前， 所述临时媒体访问控制地址管理器分配新的临时媒体接入控制地址， 并发送给所述虚拟终端，其中至少携带该无线局域网终端的真实媒体 接入控制地址、相应的虚拟终端标识以及所述新的临时媒体接入控制 地址；
所述虚拟终端收到该新的临时媒体接入控制地址后，启动新的临 时媒体接入控制地址的生存时间计时，并向所述网络侧的接入点发送 确认信息。
可选地， 还包括：
所述虚拟终端向网络侧发出临时媒体接入控制地址更新请求，并 携带请求更新临时地址的相应虚拟终端的标识；
所述网络侧的接入点收到该虚拟终端发送的临时媒体接入控制 地址更新请求后， 封装转发给所述临时媒体接入控制地址管理器； 所述临时媒体访问控制地址管理器为所述虛拟终端分配新的临 时媒体接入控制地址；将新的临时媒体接入控制地址封装响应给所述 接入点， 并启动生存时间计时；
所述接入点封装转发给所述虚拟终端， 其中携带更新成功、新的 临时媒体接入控制地址、 生存时间参数。
可选地， 还包括： 所述无线局域网终端将新、 旧临时媒体接入控 制地址和虚拟终端标识的对应关系保留预定时间；在收到所述接入点 发送过来的数据帧的源地址是新的临时媒体接入控制地址时，清除旧 的临时媒体接入控制地址和虚拟终端的标识的对应关系。
可选地， 还包括： 在所述无线局域网终端发起临时媒体接入控制 地址更新操作请求后 , 如果收到所述网络侧发送过来的主动更新信 息， 则主动停止本侧发起的临时媒体接入控制地址更新流程， 且响应 所述网络侧发起的临时媒体接入控制地址更新流程。
可选地， 还包括： 所述临时媒体访问控制地址管理器分配新的临 时媒体接入控制地址是主动进行的，并由接入点发送临时媒体接入控 制地址更新操作请求给所述虚拟终端；如果收到无线扃域网终端发送 过来的临时媒体接入控制地址更新操作请求信息 ,则不响应所述无线 局域网终端发起的临时媒体接入控制地址更新操作请求。
可选地， 还包括： 所述接入点与虚拟终端之间通过临时媒体接入 控制地址释放请求来标识临时媒体接入控制地址的译放，并由网络侧 的临时媒体接入控制地址管理器将该临时媒体接入控制地址回收。
根据本发明的又一方面， 一种局域网系统， 包括无线局域网终端 和接入点， 还包括： 临时媒体接入控制地址管理器， 用于为所述无线 局域网终端分配临时媒体接入控制地址；
所述接入点用于向无线局域网终端发送所述临时媒体接入控制 地址； 所述无线局域网终端用于获得所述临时媒体接入控制地址， 基 于所述临时媒体接入控制地址与网络侧进行信息交互。
可选地， 所述无线局域网终端包括虚拟终端服务单元, 用于创建 虚拟终端， 将不同用户的业务流映射到不同的虚拟终端； 所述接入点 包括虚拟终端服务单元，用于将不同用户的业务流映射到不同的虚拟 终端； 所述虛拟终端分配有所述临时媒体接入控制地址。
可选地， 所述无线局域网终端和接入点均包括媒体接入控制层， 用于在向对端传递数据时，将无线局域网终端的真实媒体接入控制地 址替换为临时媒体接入控制地址;在接收到对端基于临时媒体接入控 制地址的数据时，将临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的 真实媒体接入控制地址， 向本端媒体接入控制层之上传递。
才艮据本发明的再一方面， 一种局域网系统， 包括无线局域网终端 和接入点，所述接入点用于向无线局域网终端发送为所述无线局域网 终端分配的临时媒体接入控制地址；所述无线局域网终端用于获得所 述临时媒体接入控制地址，基于所述临时媒体接入控制地址与网络侧 进行信息交互。
根据本发明的另夕 1、一方面， 一种无线局域网终端， 包括： 临时媒 体接入控制地址获取单元，用于获得无线局域网系统为其分配的临时 媒体接入控制地址； 信息交互单元， 用于基于所述临时媒体接入控制 地址与网络侧进行信息交互。 可选地， 还包括： 虛拟终端服务单元， 用于创建虚拟终端， 将不 同的业务流映射到不同的虚拟终端；所述虚拟终端具有各自对应的临 时媒体接入控制地址。
可选地， 所述的信息交互单元为媒体接入控制层， 用于在向对端 传递数据时，将无线局域网终端的真实媒体接入控制地址替换为临时 媒体接入控制地址；在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据 时，将临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入 控制地址， 向本端媒体接入控制层之上传递。
本发明的再一方面， 一种接入点， 包括： 临时媒体接入控制地址 发送单元，用于向无线局域网终端发送无线局域网系统为其分配的临 时媒体接入控制地址； 信息交互单元， 用于基于所述临时媒体接入控 制地址与无线局域网终端进行信息交互。
可选地， 还包括： 虚拟终端服务单元， 用于将不同用户的业务流 映射到无线局域网终端对应的不同的虚拟终端。
可选地， 所述的信息交互单元为媒体接入控制层， 用于在向对端 传递数据时，将无线局域网终端的真实媒体接入控制地址替换为临时 媒体接入控制地址；在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据 时，将临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入 控制地址， 向本端媒体接入控制层之上传递。
根据本发明的又一方面，一种临时媒体接入控制地址管理器， 包 括：
接口单元，用于实现所述管理器与无线局域网的接入点的信息交 互；
地址分配单元，用于为无线局域网终端分配临时媒体接入控制地 址。
可选地， 还包括：
地址维护单元， 用于维护网络侧的临时媒体接入控制地址的状 态。
可选地， 所述地址分配单元设置在地址维护单元内。 本发明通过网络侧进行临时媒体接入控制地址的分配 ,因此可以 提高无线局域网安全性能。 这是因为， 由网络侧统一管理临时媒体接 入控制地址，基于所述的临时媒体接入控制地址来进行通信， 因此可 以使得终端的真实媒体接入控制地址不易于被其他设备获取，从而降 低由于仿冒真实媒体接入控制地址所带来的风险。
并且，在无线局域网终端创建虚拟终端并为其分配网络侧统一管 理的临时媒体接入控制地址， 可以实现多用户 /多业务的接入。
此外，通过建立多个虚拟终端分别代表客户端建立与相应业务提 供端的关联，保证业务的开展， 使得一个无线局域网终端可以同时发 起与多个业务提供端的接入认证过程，并分别形成多路独立的业务流 分别开展相应的业务， 因此， 可以很好地满足用户利用同一终端开展 多业务的需求。
此外， 在无线局域网中， 通过进行临时媒体接入控制地址的更新 过程， 进一步实现无线局域网信息的安全传递。
此外， 通过临时媒体接入控制地址的动态分配和回收机制、 临时 媒体接入控制地址管理器的管理和虚拟终端状态机机制，保证了一个 无线局域网系统中的临时媒体接入控制地址能够正常的分配和回收， 并实现了系统的安全稳定运行。
附图说明 图 1是现有技术的 WLAN系统的基本结构示意图；
图 2是本发明的无线局域网通信方法的实施方式的流程图； 图 3是本发明中的包含虛拟终端的局域网系统的示意图； 图 4是本发明的实施例中虛拟 STA与 AP之间建立关联的流程 图；
图 5是本发明中实现多用户 /多业务接入的实施例的示意图； 图 6是本发明的实施例中虛拟 STA向 AP发送数据的流程图； 图 7是本发明的实施例中 AP向虚拟 STA发送数据的流程图； 图 8是本发明中实现多用户 /多业务接入的实施方式的原理图； 图 9是本发明的局域网系统的实施例的示意图；
图 10是本发明的实施例中临时 MAC地址的分配成功的流程图； 图 11是本发明的实施例中临时 MAC地址的分配失败的流程图； 图 12是本发明的实施例中的虚拟终端状态机的示意图； 图 13是本发明的实施例中的虚拟终端活跃状态示意图； 图 14是本发明的实施例中由 STA侧发起的临时 MAC地址回收 的流程图；
图 15是本发明的实施例中由网络侧发起的临时 MAC地址回收 的流程图；
图 16是本发明的实施例中临时 MAC地址管理器中的临时 MAC 地址状态转化过程示意图；
图 17是本发明的实施例中由虚拟 STA—侧发起的地址更新成功 的流程图；
图 18是本发明的实施例中由虚拟 STA—侧发起的地址更新失败 的流程图；
图 19是本发明的实施例中由网络侧发起的地址更新成功的流程 图；
图 20是本发明的实施例中由网絡侧发起的地址更新失败的流程 图。
具体实施方式
I
本发明的无线局域网通信方法中， 无线局域网终端（STA )基于 临时的 MAC地址和网络侧进行通信， 以增强无线局域网的安全性。
请参阅图 2, 本发明的无线局域网通信方法的实施方式包括： 步骤 210, STA获取网络侧为其分配的临时 MAC地址（TMA )。 步骤 220 , STA基于所述的临时 MAC地址和网络侧进行通信。 本发明的一个实施例中 , 分配临时 MAC地址的具体流程包括： STA向 AP发送临时 MAC地址分配请求（ TMA- ALLOCATE, request )。 如果网络侧成功分配临时 MAC地址， 则 AP将网絡侧为该 STA 分配的临时 MAC 地址携带在临时 MAC 地址分配响应 ( TMA- ALLOCATE, response ) 中返回给 STA。
如果分配临时 MAC地址失败， 则 A 会在返回的响应中携带分 配失败的参数。
其中， 临时地址分配请求与临时地址分配响应可以通过 Action (操作） 管理帧或 Probe (探测） 帧或其他管理帧携带。
考虑到无线局域网网络的特点是在一定范围内都有覆盖信号，容 易被攻击， 因此 STA的临时 MAC地址有可能被从空口中进行 MAC 地址跟踪和仿冒， 并在仿冒后依此进行对无线局域网网络系统的攻 击， 造成安全性损害。 因此， 本发明进一步提供临时 MAC地址的更 新机制。
其中， 由 STA—侧发起的更新过程包括：
在临时 MAC地址的生存时间到达之前的某一个时间， 比如生存 时间过了 50 %的时候， STA向网络侧发出临时 MAC地址更新请求 ( TMA-UPDATE. Request ) 。
网络侧以该 STA正在使用的 MAC地址来识别此次更新操作；为其 分配新的临时 MAC地址。
AP将临时 MAC地址更新响应 ( TMA-UPDATE. response )返回给 对应的 STA， 其中携带更新成功、新的临时 MAC地址、生存时间等参 数。
STA更新新的临时 MAC地址后， 向 AP发送临时 MAC地址更新确 认（TMA-UPDATE. confirm ) , 其中携带旧的临时 MAC地址作为参 数。
AP收到该 STA发过来的临时 MAC地址更新确认， 更新与该 STA 对应的新临时 MAC地址，即以后发到 STA的数据帧的目标地址填充所 述新的临时 MAC地址。
更新成功后， STA在以后发到 AP的数据帧的源地址填上新的临时 MAC地址。 此外， 该 STA还可以将新、 旧临时 MAC地址的对应关系 保留一段时间， 当收到 AP发送过来的数据帧的源地址填的是新临时 MAC地址时， 才会清除旧临时 MAC地址， 保证与 AP之间通信在新旧 临时 MAC地址更替时的顺畅性。
如果网络侧分配新的临时 MAC地址失败， 例如地址用尽或者到 达可用地址数目最大值， 则网络侧查找该 STA所对应的临时 MAC地 址， 重新开始其生存时间计时。此种情况下， AP在返回给 STA的临时 MAC地址更新响应中携带更新失败等参数。 STA在收到带有更新失败 参数的临时 MAC地址更新响应时， 会重新开始生存时间计时， 并继 续使用原来的临时 MAC地址。
其中， 由网络侧发起的更新过程包括：
在临时 MAC地址的生存时间到达之前的某一个时间， 网络侧主 动分配一个新的临时 MAC地址， 并由 AP将临时 MAC地址更新操作请 求传给 STA, 其中携带 STA的真实 MAC地址和已经由临时 MAC地址 管理器新分配的临时 MAC地址。
收到临时 MAC地址更新操作请求后 , STA更新新的临时 MAC地 址， 即以后发到 AP的数据帧的源地址将填上新的临时 MAC地址； 向 AP发送临时 MAC地址更新确认， 其中携带旧的临时 MAC地址作为参 数。
此外， 该 STA还可以将新、 旧临时 MAC地址保留一段时间。 当收 到 AP发送过来的数据帧的源地址填充的是新临时 MAC地址时， 才会 清除旧临时 MAC地址， 如此保证在新旧临时 MAC地址更替时的通信 流畅。
AP收到该 STA发过来的临时 MAC地址更新确认， 更新与该 STA 对应的新临时 MAC地址，即以后发到 STA的数据帧的目标地址填充所 述新的临时 MAC地址， 直至生存时间结束前又会由网络侧发起新的 一次地址更新。
须注意的是， 考虑到存在 STA和 AP侧同时互发临时 MAC地址更 新操作请求的可能， 因此 STA在发出临时 MAC地址更新操作请求后， 如果此时收到 AP发送过来的临时 MAC地址更新操作请求， 则主动停 止 STA主动发起的临时 MAC地址更新流程， 而仅响应 AP发起的临时 MAC地址更新流程。 AP在发出临时 MAC地址更新操作请求后， 如果 收到 STA发送过来的临时 MAC地址更新操作请求 ,不响应 STA主动发 起的临时 MAC地址更新操作请求。 由此， 来保证由 STA和 AP发起的 请求不会冲突。
RSNA安全机制 （包括预认证）和 QoS机制都是以 STA的 MAC地 址作为服务识别符， 所以虚拟 STA进行越区切换的过程中仍然使用切 换之前的临时 MAC地址， 不进行临时 MAC地址的更新， 切换之后进 行更新。
为使得网络侧能够对分配出去的临时 MAC地址进行维护， 本发 明进一步提供临时 MAC地址的回收机制， 包括 STA侧的临时 MAC 地址的释放和网络侧对该临时 MAC地址的回收。
当 STA已经不需要该临时 MAC地址时， AP与该 STA之间通过 临时 MAC地址释放请求来标识临时地址的释放， 并由网络侧回收该 临时 MAC地址。
其中，在由 STA发起请求时， STA发送临时 MAC地址释放请求 给 AP; AP向所述 STA反馈临时 MAC地址释放响应。
在由网絡侧发起释放请求时， 由 AP向所述 STA发送临时 MAC 地址释放请求； 所述 STA向 AP反馈临时 MAC地址释放响应。
另外， 如果 STA请求更新临时 MAC地址， 网络侧为 STA更新 新的临时 MAC地址后， 将回收原临时 MAC地址。
STA基于所述的临时 MAC地址和网络侧进行通信包括： 所述无 线局域网终端利用所述的临时媒体接入控制地址与网络侧之间进行 鉴权，并在鉴权通过后基于所述的临时媒体接入控制地址建立与网络 侧的关联。 以及关联之后的接入认证过程等。
STA基于所述的临时 MAC地址和网络侧进行通信还包括： 在 MAC层之上的业务流使用 STA的真实 MAC地址请求 MAC 层进行数据传递；
所述 STA的 MAC层及网络侧的 MAC层，在向对端传递数据时， 将 STA的真实 MAC地址替换为 STA的临时 MAC地址；
所述 STA的 MAC层及网絡侧 MAC层，在接收到对端基于临时 MAC地址的数据时， 将临时 MAC地址恢复为 STA的真实 MAC地 址， 向本端 MAC层之上传递。
其中， 所述网络侧的 MAC层可以位于网络侧的 AP上。 本领域 的技术人员可以理解， AP可以区分为瘦 AP和胖 AP两类。 对于痩 AP来说， 上述 MAC层可转移到网络侧的其他设备上。
基于网络侧为 STA分配临时 MAC地址且 STA利用所述临时 MAC 与网络侧进行通信的方案， 本发明还提供一种无线局域网中 STA实现多用户 /多业务接入的机制， 一个物理 STA向网络侧请求多 个临时 MAC地址， 基于不同的临时 MAC地址发起多个身份独立的 接入认证流程，并能区分各自独立的业务流，即各自独立的开展业务， 以满足物理的 STA同时支持多用户 /多业务接入的需求。
根据无线局域网的工作原理， 如果将 AP和以太网交换机进行类 比， 则 STA与 AP之间的关联关系相当于一个虚拟端口， STA与 AP 之间的数据通信建立在关联之上。 当采用 802.1X认证时， 该虚拟端 口直接映射为 802.1X端口。
当一个 STA上要求同时进行多个身份认证时， 在 STA与 AP的 关联即虚拟端口上还需要根据不同的身份做进一步的区分。不同的身 份接入所对应的业务流对安全性的要求可能也不一样， 因此， 需要允 许对不同的业务流协商不同的加密密钥， 甚至加密算法。
针对上述需求， 本发明的实施方式中， 将一个 STA 区分为多个 不同 的身份； 为每个身份分配一个临时的 MAC 地址 ( T-MAC-ADDR ).如此，一个物理 STA就相当于划分为对应于不同 身份的多个虚拟终端 （虚拟 STA ), 即创建多个虚拟 STA, 不同虚拟 STA可分别服务于不同的客户端或应用， 每个虚拟 STA可根据不同 客户端或应用的接入策略需求如安全、 QoS、 网络互通等， 分别与 AP建立不同的关联， 实现不同的接入策略。 不同虚拟 STA在空口进 MAC地址， 从而实现不同业务的隔离。 如图 3所示， STA 310上仿 真为两个虚拟 STA:第一虚拟 STA ( V-STA )311和第二虚拟 STA 312, 与 STA 320成为基本服务集 BSS独立的成员， 通过 AP 330连接分发 系统 340。
提供虚拟 STA月 务的终端（例如 STA )及网络侧 MAC层实体（例 如 AP )， 针对每个 STA可以创建一个或多个虚拟 STA, 可设定每个 STA上最大可允许的虚拟 STA数。
在网络侧及 STA中各个虛拟 STA设置一个对应的状态机， 所述 的状态机用于记录该虚拟 STA 当前的状态为： 未鉴权未关联、 鉴权 未关联或已鉴权已关联。
请参阅图 4, 对虛拟 STA的建立， 以及客户端通过虚拟 STA建 立与 AP之间的关联的处理过程进行说明。
步驟 41: 当 STA完成扫描及选定接入的目标 AP后， STA即可 根据应用的需求创建相应的虚拟 STA, 最初创建时 STA为每个虚拟 STA指定一个虚拟 STA标识 (例如实例号 )。
STA根据应用需求可一次创建多个虛拟 STA， 每个虚拟 STA分 别对应不同的接入策略要求， 如安全要求、 QoS要求、 网络互通要求 等， 以控制各个虚拟 STA各自独立的鉴权、 关联等过程。 系统可以 限制同一个 STA上虚拟 STA的数量。
步骤 42: STA创建虚拟 STA后， 就需要为 STA请求分配临时 MAC地址。 这时， STA向 AP发送临时地址分配请求消息， 其中携 带要求分配临时地址的相应的虚拟 STA的标识信息。
所述虚拟 STA的临时 MAC地址由网络侧分配，以防止临时地址 使用的冲突，所述的虚拟 STA的标识信息与所述临时 MAC地址—— 对应。
步骤 43: AP收到 STA的临时地址分配请求后，根据所请求的虛 拟 STA为该 STA分配相应数量的临时 MAC地址（ T-MAC-ADDR )， 通过临时地址分配响应消息返回给 STA。
同时， 在 AP上针对每个临时 MAC地址设置相应的状态变量并 设置为初始状态 1 :未鉴权、未关联，通过该状态可以确定各虚拟 STA 的当前状态状况。
系统可设定每个 STA可支持的虚拟 STA的上限， AP分配的临时 MAC地址的数量不能够超过系统设定的上限值。
步骤 44: 当 STA从系统中获得相应的 T-MAC-ADDR后， 将该 地址传递给其创建的虛拟 STA。 STA上相应的虚拟 STA的状态机进 入其初始状态: 未鉴权、 未关联。
步骤 45、 步骤 46、 步驟 47: 虚拟 STA可以与系统开始后续的鉴 权过程、 关联过程。
鉴权成功后虚拟 STA的状态机为已鉴权、 未关联状态； 关联成 功建立后， 虚拟 STA的状态机为已鉴权、 已关联状态。
关联成功后，虚拟 STA即可通过 AP进行接入认证及业务数据传 送等。
与其他普通的 STA相比， 虚拟 STA与网络侧之间的 MAC帧大 致相同， 区别在于与对端通信时， 帧头对应 STA MAC地址的部分用 虛拟 STA的临时 MAC地址 T-MAC-ADDR替代。
在图 4所示的处理流程中，临时地址分配请求与临时地址分配响 应可由 Action (操作 ) 管理帧或由 Probe (探测） 帧或其他管理帧携 带。
如图 5所示， 本发明中 , STA 510和 AP 520的 MAC层分别具有 虚拟 STA服务单元 511和 521，用于创建第一虚拟 STA 531和第二虚 拟 STA 532, 将不同客户端或业务映射到不同的虚拟 STA, 分别根据 分配的各个临时 MAC地址进行信息交互， 实现多用户 /多业务接入。
在图 5中，基于一个物理 STA 510之上运行有两个不同的客户端： 客户端 #1 541和客户端 #2 542。 所述的客户端可以和 STA 510在同一 个设备或分置于不同的设备， 不同的客户端拥有不同的用户身份， 要 求与不同的认证服务器进行认证， 并与不同的对端设备 (另一端 #1 551和另一端 #2 552 )进行通信。
两客户端的处理过程分别包括： ( 1 )客户端 #1 541与 AS#1 561之间的身份认证过程、客户端 #1 541与另一端 #1 551之间的业务流基于 802.11关联 #1 ;
( 2 )客户端 #2 542与 AS#2 562之间的身份认证过程、客户端 #2 542与另一端 #2 552之间的业务流基于 802.11关联 #2。
也就是说， 同一 STA可以与 AP建立多个关联，具体为每个虚拟 STA与 AP建立一个关联。
针对同一 STA 的不同关联分别有不同的临时 MAC 地址 T-MAC-ADDRo STA发送数据到 AP 时， MAC层 TA ( Transmitter Address, 传送地址） 为对应的 T- MAC-ADDR。 AP发送数据报文到 STA 时， MAC 层 RA ( Receiver Address , 接收地址） 为对应的 T-MAC-ADDR。 由于在关联期间可以进行相关接入策略参数的协商 如安全等，不同的关联也意味着不同的虚拟 STA有各自独立的 802.11 MAC层的接入策略。
临时 MAC地址 T-MAC-ADDR的作用范围可以在 WLAN网络 内， 在 WLAN网络内分配。 MAC层之上的业务在请求 MAC层服务 时， 可以直接基于 STA临时 MAC地址 T-MAC-ADDR通信， 也可以 对 T-MAC-ADDR不可知，直接基于局域网终端的原 MAC地址通信。
当 MAC层之上的业务对虚拟 STA的临时 MAC地址不可知时， 所述 MAC 层可通过虚拟端口的方式和 /或业务感知方式提供虚拟 STA服务。所述虛拟端口方式是指不同的客户端从不同的虚拟端口接 入 STA MAC层， STA MAC要完成不同虚拟端口到不同虚拟 STA的 映射（既选择相应的 T-MAC-ADDR作为传送地址）。 来自不同客户 端对应的另一端和 AS的数据报文， 从不同的虚拟端口接入 AP, AP 要完成不同虚拟端口到不同虚拟 STA 的映射 （既选择相应的 T-MAC- ADDR作为接收地址）。 所述业务感知方式是指 MAC层要深 入分析到所其所传递的数据包， 如上层相应协议层信息， 如源 IP地 址、 目的 IP地址、 外部网关地址、 VLAN TAG (虚拟 LAN标签）等， 虚拟 STA所提供的服务与上迷信息绑定。
下面将结合附图对本发明提供的虚拟 STA与 AP之间进行数据交 互的过程进行说明。
从虛拟 STA向 AP发送数据的处理过程如图 6所示， 具体包括-. 步骤 61: 局域网终端中的客户端发起数据请求， 即 STA侧 MAC 层用户发起 MAC层服务原语 MA-UNITDATA.request (数据请求）。
通常， 所述的 MA-UNITDATA.request原语包含请求传送的数据 及数据包发送 SA ( Source Address, 源地址）和接收该数据报文的 DA ( Destination Address , 目的地址)。
步骤 62: 当釆用虚拟 STA机制后， STA MAC层需要选择对应的 T-MAC- ADDR取代原语中携带的 SA作为空口 MAC数据包的 TA值。
步骤 63: 将进行地址替换处理后的数据报文发送给 AP。
步驟 64: AP收到 802.11数据^ =艮文后， 将所述的 T-MAC-ADDR 替换为局域网终端实际的 MAC地址。 原语， 原语中 SA将恢复为实际的 STAMAC地址。
由 AP向虚拟 STA发送数据的过程如图 7所示， 具体包括： 步骤 71 ·. AP 侧确定需要向局域网终端发送数据请求消息， 则 通常， 所述的 MA-UNITDATA.request原语包含请求传送的数据 及数据包发送 SA和接收该数据报文的 DA。
步骤 72: 当采用虛拟 STA机制后， AP MAC层需要选择对应的 T-MAC-ADDR取代原语中携带的 DA作为空口 MAC数据包的 RA 值。
步驟 73： AP将进行地址替换处理后的报文发送给 STA。
步骤 74: STA收到 802.11数据报文后，将所述的 T-MAC-ADDR 替换为局域网终端实际的 MAC地址。 语中 DA将恢复为实际的 STA MAC地址。
当一个 STA仅对应一个虚拟 STA时， STA或 AP的 MAC层只 需要筒单地进行一个 STA实际 MAC地址与 T-MAC-ADDR的映射， 对 802.11MAC层服务原语接口不作改动， 上述流程能正常工作。 下面介绍两种可能的实现上述地址转换的方法，以支持同一 STA 上多个虚拟 STA的正常工作：
一、 虚拟端口方式：
即不同的业务从不同的虚拟端口接入， 这时， 可以在 MAC服务 原语接口上做些扩充以帮助 802.11MAC能正确地转换实际 MAC地 址与虚拟 STA的临时 MAC地址 T- MAC-ADDR, 即原语直接包含与 虛拟 STA对应的虛拟端口标识。 虚拟端口标识号与相应的虚拟 STA 一^■对应， 或虚拟端口号的值就是对应虚拟 STA的标识号或实例号。
为此， 需要对 802.11MAC服务原语修改， 例如：
( 1 ) MA-UNITDATA.request(
Source Address,/源地址；
Destination Address,/目的地址；
Routing information,/路由信息；
Data,/数据；
Priority,/优先级；
Service class,/服务级别；
Visual-port/* 为新增加的虚拟端口号 */
)
( 2 ) MA-UNITDATA.indication(
Source Address,
Destination Address,
Routing information,
Data,
Reception status,
Priority,
Service class,
Visual-port /* 为新增加的虛拟端口号 */
) ( 3 ) MA-UNITDATA-STATUS.indication(
Source Address,
Destination Address,
Transmission status,
Provided Priority,
Provided Service class,
Visual-port/* 为新增加的虚拟端口号 */
)
二、 业务感知方式：
这种方式对 MAC层服务原语不作修改。 MAC层要深入分析到 所其所传递的数据包， 如上层相应协议层信息， 如源 IP地址、 目的 IP地址、外部网关地址、 VLAN TAG (虚拟 LAN标签）等，虚拟 STA 所提供的服务与上述这些信息绑定。 以下是两个例子：
( 1 )假定不同的虛拟 STA需通过不同的网关与外部进行通信， 在 MAC层， 虚拟 STA直接通信的对象只能是网关。 这样， 对于由 STA到 AP的数据包， DA (目的地址）为对应网关的地址； 对于从 AP到 STA的数据包， SA (源地址）为对应网关的地址。 因此， 通过 在创建虚拟 STA时， 将网关的 MAC地址与虚拟 STA关联起来, 802.11MAC层借助此关联信息就可完成 STA真实 MAC地址与对应 的 T-MAC-ADDR之间的转换。 标识）， 即在创建虚拟 STA时， 分配不同的 VLAN TAG。 802.11MAC 根据待传递的数据报文中的 VLAN TAG, 就可确定对应的虛拟 STA, 综上所述， 本发明的实现， 使得当一个 STA希望同时发起与多 个业务提供端的接入认证过程，并分别形成多路独立的业务流分别开 展相应的业务时， 例如， 从一个服务提供商获得语音服务而从另一个 服务提供商提供数据服务， 可以建立多个虚拟 STA分别代表客户端 建立与相应业务提供端的关联， 以保证业务的开展， 因此， 本发明可 以很好地满足用户利用同一终端开展多业务的需求。
请参阅图 8， 基于本发明的实际应用过程中， STA 810可以同时 发起与 AS 881和 AS 882的接入认证过程，并分别形成两路独立的业 务流 STA 810-TOE 891和 STA 810-TOE 892, 从一个服务提供商获得 语音服务而从另一个服务提供商提供数据服务。 此外， STA 810还能 够外接多个其他类型的独立终端， 共享该 STA而获得 WLAN接入服 务。
请参阅图 9, 本发明的局域网系统的一个实施例中， 在现有的无 线局域网系统中的分发系统 DS 910 上设置临时 MAC地址管理器 920 , 用于统一管理一个 WLAN中终端临时 MAC地址的分配、 更新 和回收。 临时 MAC地址管理器 920逻辑上是相对于 AP 930的一个 独立功能实体， 帮助 DS 910实现临时 MAC地址管理功能。
局域网系统中，来源于 STA 940的数据包经 AP 930发送到 DS 910 或来源于 DS 910的数据包经 AP 930发送到 STA 940。 在 DS 910中 可以使用 STA的真实地址， STA临时地址在 AP 930与 STA 940之间 用于替换真实 MAC地址， 作为在空口上标识受保护的 STA用。
其中， 所述的临时 MAC地址管理器 920可以分为： 接口单元， 用于实现与 AP 930的信息交互； 地址分配单元， 用于为无线局域网 终端分配临时媒体接入控制地址。
此外， 该临时 MAC地址管理器 920还可以包括地址维护单元， 用于维护网络侧的临时媒体接入控制地址的状态。
其中， 所述地址分配单元可以设置在地址维护单元内。 地址维护 单元， 用于维护临时 MAC地址的状态。
请参阅图 10 , 本发明的一个实施例中， 临时 MAC 地址 ( T-MAC-ADDR ) 的分配流程包括：
步骤 101 , STA向 AP发送临时地址分配请求（ TMA-ALLOCATE. request ) ， 其中携带要求分配临时地址的相应的虚拟 STA标识， 并启 动超时重传定时器 TR。 如果多 次， 例如三次发出 TMA- ALLOCATE.request 仍 收 不 到 临 时 地 址 分 配 响 应 ( TMA-ALLOCATE.response ) , 该虚拟 STA将被删除。 由于一个虚 拟 STA需要一个临时 MAC地址，所以一个物理 STA就有可能会申请多 个不同的临时 MAC地址。
步骤 102， AP收到 STA的临时地址分配请求后， 记录 STA的真实 MAC地址和相应的虚拟 STA标识， 将临时地址分配请求封装成"临时 MAC地址生成请求，，二层帧传给临时 MAC地址管理器， 其中携带有 STA的真实 MAC地址和相应的虚拟 STA标识。
步骤 103 , 所述临时 MAC地址管理器分配一个临时 MAC地址， 并 将其置为"正在使用 "状态。然后将该临时 MAC地址和生存时间封装在 临时 MAC地址生成响应传给 AP, 并启动对该临时 MAC地址的生存时 间计时。
步骤 104 , AP将结果封装在临时 MAC地址分配响应 ( TMA-ALLOCATE.response ) 中返回给 STA。
STA创建虚拟 STA后， 根据业务的需要， 会使用这个临时 MAC 地址替换 STA的真正 MAC地址， 和 AP之间在空中交互信息。
所述虚拟 STA^f艮据收到的信息也启动一个生存时间计时的定时 器， 用于与所述临时 MAC地址管理器同步记录该临时 MAC地址的生 存时间。
请参阅图 11 , 其中， 步驟 1101和 1102与图 10中的步骤 101和 102 大致相同。
步骤 1103 , 如果所述临时 MAC地址管理器在上述过程中无法分 配临时 MAC地址， 会在返回的消息响应里携带分配失败的参数。
步骤 1104 , AP在返回的消息响应里携带分配失败的参数。
STA申请不到临时 MAC地址，对应虚拟 STA标识的虚拟 STA创建 失败， 流程结束。
本发明的临时 MAC地址的回收机制可使得 DS上的临时 MAC地 址管理器能够对分配出去的临时 MAC地址进行维护。 回收机制包括 虚拟 STA侧的临时 MAC地址的释放和网络侧对该临时 MAC地址的回 收。 如图 12所示， 在现有的状态机基 上新增一个空闲 Idle状态， 表 示虚拟 STA尚未创建且 TMA尚未分配， 同时将原来的 State 1、 State 2、 State 3统称为虚拟终端设备活跃 VSTA Active状态。 如图 13所示， 表 示虚拟 STA已创建且 TMA已分配。这样，状态机使用两级流程图来描 述， 其中， level 0是 Idle和 VSTA Active状态， level 1是对 VSTA Active 状态的细分， 包括 State 1、 State 2、 State 3。
当虚拟 STA的状态机从 VSTA Active退回到 Idle状态时，可能是从 State 3变成 Idle状态， 也可能是从 State 1直接退回 Idle状态， 表示该虚 拟 STA已经不需要该临时 MAC地址，其接入点与该虚拟终端设备之间 通过临时 MAC地址释放请求来标识临时地址的释放， 并由网络侧的 临时 MAC地址管理器将该临时 MAC地址回收。
如图 14所示， 在由 STA侧发起请求时， 包括： 步骤 1401 , STA发 送临时 MAC地址释放请求给 AP; 步骤 1402, AP转发给所述临时 MAC 地址管理器进行处理； 步骤 1403 ,向所述 STA反馈临时 MAC地址释放 响应； 步骤 1404, 该物理 STA删除对应的虚拟 STA。
如图 15所示， 在由网络侧发起释放请求时， 包括： 步骤 1501 , 由 AP向所述 STA发送临时 MAC地址释放请求； 步骤 1502, 向所述临时 MAC地址管理器发送处理；步骤 1503 ,所述 STA删除对应的虚拟 STA; 步骤 1504 , 向 AP反馈临时 MAC地址释放响应。
另外， 当 STA请求更新临时 MAC地址时， 临时 MAC地址地址管 理器给虛拟 STA更新一个新的临时 MAC地址， 并将原临时 MAC地址 回收。
如图 16所示， 所述临时 MAC地址管理器中的临时 MAC地址状态 转化过程包括： 响应临时 MAC地址分配时 , 如果临时 MAC地址管理 器中有"等待分配"状态的临时 MAC地址， 则将这个临时 MAC地址置 为"已分配、 正在使用"状态， 分配给虚拟 STA; 如果没有， 则新生成 一个 DS范围内唯一的临时 MAC地址， 置为"已分配、 正在使用，，状态， 再分配给对应的虚拟 STA。
存在这种情况： STA和 AP在更换临时 MAC地址前有一个延迟， 而所述临时 MAC地址管理器可能又将该临时 MAC地址立刻分配给其 他虚拟 STA使用 , 由此会造成同一个临时 MAC地址被两个虚拟 STA 使用的局面， 造成该两个虛拟 STA出现通信故障。 为了规避类似的异 常情况，被回收的临时 MAC地址可以置为 "初始化，，状态，一段预定时 间， 例如一分钟后才被置为"等待分配，，状态， 然后才有机会被再次分 配。
本发明的实施例中， 可以采用新的 802.11MAC服务原语， 例如：
1、 TMA-ALLOCATE.request , 用于临时 MAC地址分配请求：
TMA-ALLOCATE.request (
Source Address, /* STA的真实 MAC地址 */
Visual-STA identifier /* 为虚拟 STA标识 */
)
2、 TMA-ALLOCATE.response , 用于临时 MAC地址分配操作的 响应：
TMA-ALLOCATE.response (
Source Address, /* STA的真实 MAC地址 */
Visual-STA identifier , /* 为虛拟 STA标识 */
Result, /*分配操作的结果， 成功或者失败 */
Visual-STA T-Mac- Address, /*新分配的临时 MAC地址 */
Lifetime /*生存时间 */
)
3、 TMA-RELEASE.request,用于临时 MAC地址释放操作的请求：
TMA-RELEASE.request (无参数）
4、 TMA-RELEASE.response , 用于临时 MAC地址释放操作的响 应：
TMA-RELEASE.response (无参数）
可以采用 Action管理帧来实现对临时 MAC地址的分配和回收操 作， 请参考表 1和表 2:
表 1 Category Values Name Value
T-MAC-Address Action TBD
Reserved TBD 表 2 T- Mac-Address Action Field Values (T-Mac-Address Action Frame Format)
Figure imgf000027_0001
本发明中， 每隔预定时间由临时 MAC地址管理器更新虚拟 STA 所使用的旧临时 MAC地址 , 即动态更新。
请参阅图 17, 虚拟 STA—侧发起的更新， 包括：
步骤 1701 , 在临时 MAC地址的生存时间到达之前的某一个时间 , 比如生存时间过了 50 %的时候，所述虚拟 STA向临时 MAC地址管理器 发出临时 MAC地址更新请求 (TMA-UPDATE.request)， 其中携带请求 更新临时地址的相应虚拟 STA标识，并启用定时器 TR,等待临时 MAC 地址更新响应 (TMA-UPDATE.response)。
网络侧以该虚拟 STA的正在使用的 MAC地址和虚拟 STA标识来 识別这次更新操作。 如果定时器 TR超时仍收不到临时 MAC地址更新 响应， 就会重发临时 MAC地址更新请求， 如果在一共发送多次 MAC 地址更新请求之后， 例如三次， 仍收不到临时 MAC地址更新响应， 则更新操作不成功， 该虚拟 STA继续使用原临时 MAC地址。
步骤 1702, AP收到虚拟 STA发出的临时 MAC地址更新请求后， 封装一个"临时 MAC地址更新操作请求"传给所述临时 MAC地址管理 器， 其中携带有 STA的真实 MAC地址和相应的虚拟 STA标识。
步骤 1703 , 所述临时 MAC地址管理器分配一个新的临时 MAC地 址， 然后将更新成功、 该临时 MAC地址和生存时间封装在 "临时 MAC 地址更新操作响应 "里传给 AP , 并启动生存时间计时。
步骤 1704, AP将封装一个"临时 MAC地址更新响应，，返回给对应 的 STA, 其中携带更新成功、 新的临时 MAC地址、 生存时间等参数。
步骤 1705,所述虚拟 STA将新的临时 MAC地址更新下去， 即以后 发到 AP的 802.11帧的源地址填上这个新的临时 MAC地址， 然后给 AP 发送一个"临时 MAC地址更新确认" （ TMA-UPDATE.confu'm ) , 其 中携带上旧的临时 MAC地址作为参数。
该 STA还保留一段时间的新、旧临时 MAC地址和虚拟标识的对应 关系， 当收到 AP发送过来的 802.11帧的源地址填的是新临时 MAC地 址时， 才会清除旧临时 MAC地址和虚拟标识的对应关系， 这样保证 与 AP之间通信在新旧临时 MAC地址更替时的顺畅性。
AP收到该虚拟 STA发过来的"临时 MAC地址更新确认"， 就将与 这个虚拟 STA对应的新临时 MAC地址也更新下去， 即以后发到 STA 的 802.11帧的目标地址填上这个新的临时 MAC地址 ,直至生存时间结 束前又会发起新的一次地址更新。
如果 AP没有收到该虚拟 STA发过来的"临时 MAC地址更新确 认"， 会重发 "临时 MAC地址更新响应"， 例如重发三次， 仍然会用旧 的临时 MAC地址作为目标地址发送 802.11帧给该虚拟 STA,直到预定 次数的重发都没有收到虚拟 STA发过来的"临时 MAC地址更新确认"， 就会继续使用旧的临时 MAC地址。 此时虚拟 STA会再次发送"临时 MAC地址更新确认"， 如果三次都收到 AP发送过来的用旧临时 MAC 地址作为目标地址的 802.11帧，也会继续使用旧的临时 MAC地址。这 种情况下， AP会通知临时 MAC地址管理器回收原先更新的临时 MAC 地址，虚拟 STA和网络侧都重新启动对旧临时 MAC地址的生存时间计 时。
请参阅图 18 , 其中步骤 1801和 1802与图 17中的步骤 1701和 1702 大致相同。
步骤 1803 , 如果临时 MAC地址管理器不能分配新的临时 MAC地 址， 例如地址用尽或者到达可用地址数目最大值， 那么临时 MAC地 址管理器会找到该虚拟标识所对应的临时 MAC地址 , 将重新开始其 生存时间计时，然后封装一个 "临时 MAC地址更新操作响应"，其中携 的参数传给 AP。
步骤 1804 , AP在返回给虚拟 STA的 "临时 MAC地址更新响应 (TMA-UPDATE. response)"中带上更新失败、 虚拟标识等参数。
虚拟 STA在收到带有更新失败参数的临时 MAC地址更新响应时， 会重新开始生存时间计时， 并继续使用原来的临时 MAC地址。
请参阅图 19， 网絡侧发起的更新包括：
步骤 1901 , 在临时 MAC地址的生存时间到达之前的某一个时间， 网络侧主动分配一个新的临时 MAC地址，并封装一个"临时 MAC地址 更新操作请求，，传给虚拟 STA,其中直接携带有 STA的真实 MAC地址、 相应的虚拟 STA标识和已经由临时 MAC地址管理器新分配的临时 MAC地址。
步骤 1902, 收到"临时 MAC地址更新操作请求，，后，虚拟 STA将新 的临时 MAC地址更新下去， 即以后发到 AP的 802.11帧的源地址填上 这个新的临时 MAC地址 , 然后给 AP发送一个"临时 MAC地址更新确 认" （ TMA-UPDATE.confirm ) ， 其中携带上旧的临时 MAC地址作 为参数。 同时该 STA还保留一段时间的新、 旧临时 MAC地址和虚拟标 识的对应关系。当收到 AP发送过来的 802.11帧的源地址填的是新临时 MAC地址时， 才会清除旧临时 MAC地址和虚拟标识的对应关系， 如 此保证在新旧临时 MAC地址更替时的通信流畅。
AP收到该虚拟 STA发过来的"临时 MAC地址更新确认"， 就将与 这个虛拟 STA对应的新临时 MAC地址也更新下去， 即以后发到 STA 的 802.11帧的目标地址填上这个新的临时 MAC地址，直至生存时间结 束前又会由网络侧发起新的一次地址更新。
请参阅图 20, 网絡侧发起的更新包括：
步骤 2001， 在临时 MAC地址的生存时间到达之前的某一个时间， 网络侧主动分配一个新的临时 MAC地址，并封装一个"临时 MAC地址 更新操作请求，，传给虚拟 STA,其中直接携带有 STA的真实 MAC地址、 相应的虚拟 STA标识和已经由临时 MAC地址管理器新分配的临时 MAC地址。
步驟 2002,如果 AP没有收到该虚拟 STA发过来的"临时 MAC地址 更新确认"， 会重发 "临时 MAC地址更新操作请求，，预定次数， 例如重 发三次，仍然用旧的临时 MAC地址作为目标地址发送 802.11帧给该虚 拟， 同时携带有 STA的真实 MAC地址、相应的虚拟 STA实例号和已经 由临时 MAC地址管理器新分配的临时 MAC地址。 如果三次都没有收 到虚拟 STA发过来的"临时 MAC地址更新确认"，则会继续使用旧的临 时 MAC地址。 此时虚拟 STA会再次发送"临时 MAC地址更新确认，，， 如果三次都收到 AP发送过来的用旧临时 MAC地址作为目标地址的 802.11帧， 也会继续使用旧的临时 MAC地址。
这种情况下 , AP会通知临时 MAC地址管理器回收新的临时 MAC 地址 , STA和管理器都重新启动对旧临时 MAC地址的生存时间计时。
本发明可以采用新的临时 MAC地址的更新原语： TMA-UPDATE. request, 用于临时地址更新请求； TMA-UPDATE. response, 用于临时 MAC地址更新操作的响应结果； TMA-UPDATE. confirm, 用于临时 MAC地址更新操作的确认。 所述更新原语的内容可以包括：
TMA-UPDATE.request (
Real Source Address, /* STA的真实 MAC地址 */
Visual-STA identifier /* 为虚拟 STA标识 */
Visual-STA T-Mac- Address, /*新分配的临时 MAC地址， 仅网络侧发过来时 有该参数 */
Lifetime /*此临时 MAC地址的生存时间 , 仅网络侧发过来时有该参数 */
)
TMA-UPDATE.response (
Real Source Address, /* STA的真实 MAC地址 */ Visual-STA identifier , /* 为虚拟 STA标识 */
Result, /*更新操作的结果， 成功或者失败 */
Visual-STA T-Mac- Address, /*新分配的临时 MAC地址 */
Lifetime 临时 MAC地址的生存时间 */
)
TMA-UPDATE.confirm (
Old Visual-STA T-Mac-Address, /*旧的临时 MAC地址 */
)
本发明可以采用三种 Action管理帧类型来标识对临时 MAC地址 的动作操作， 请参考表 3和表 4:
表 3 Category Values , 表示临时 MAC地址的操作：
Figure imgf000031_0001
表 4 T-Mac-Address Action Field Values, 表示 Action管理帧的类型：
Figure imgf000031_0002
本发明除使用 Action管理帧进行临时 MAC地址的更新夕卜，还可 以使用其他管理帧进行类似的更新。
本发明的无线局域网终端的实施方式包括：临时媒体接入控制地 址获取单元， 用于获得网络侧分配的临时媒体接入控制地址； 信息交 互单元， 用于基于所述临时媒体接入控制地址与网絡侧进行信息交 互； 虚拟终端月 I务单元， 用于创建虚拟终端， 将不同用户的业务流映 射到不同的虛拟终端。虚拟终端具有各自对应的临时媒体接入控制地 址。
在一个实施例中， 所述的信息交互单元为媒体接入控制层， 用于 在向对端传递数据时，将无线局域网终端的真实媒体接入控制地址替 换为临时媒体接入控制地址；在接收到对端基于临时媒体接入控制地 址的数据时，将临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实 媒体接入控制地址， 向本端媒体接入控制层之上传递。
本发明的接入点的实施方式包括：临时媒体接入控制地址发送单 元，用于向无线局域网终端发送无线局域网系统为终端分配的临时媒 体接入控制地址； 信息交互单元， 用于基于所述临时媒体接入控制地 址与无线局域网终端进行信息交互； 虚拟终端服务单元， 用于将不同 用户的业务流映射到不同的虚拟终端。
在一个实施例中， 所述的信息交互单元为媒体接入控制层， 用于 在向对端传递数据时，将无线局域网终端的真实媒体接入控制地址替 换为临时媒体接入控制地址；在接收到对端基于临时媒体接入控制地 址的数据时，将临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实 媒体接入控制地址， 向本端媒体接入控制层之上传递。
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式, 但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围 之内。 因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权 利 要 求
1、 一种无线局域网通信方法， 其特征在于， 包括：
无线局域网终端获得网络侧分配的临时媒体接入控制地址； 所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与网络侧 进行信息交互。
2、 根据权利要求 1所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述的无线局域网终端获得网络侧分配的临时媒体接入控制地址，包 括：
所述无线局域网终端向网络侧发送临时媒体接入控制地址分配 请求消息；
所述网络侧收到所述的请求消息后，为所述无线局域网终端分配 临时媒体接入控制地址信息， 并发送给无线局域网终端。
3、 根据权利要求 2所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述发送给无线局域网终端， 为：
所述网络侧的接入点向无线局域网终端发送临时媒体接入控制 地址分配响应消息， 其中携带所述临时媒体接入控制地址信息。
4、 根据权利要求 3所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述临时媒体接入控制地址分配请求消息和临时媒体接入控制地址 分配响应消息封装为操作管理帧或探测帧。
5、 根据权利要求 3所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述临时媒体接入控制地址分配请求消息中携带需要分配临时媒体 接入控制地址的虚拟终端的标识信息；
所述临时媒体接入控制地址分配响应消息中还携带与所述临时 媒体接入控制地址信息对应的虚拟终端的标识信息。
6、 根据权利要求 2所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述为所述无线局域网终端分配临时媒体接入控制地址信息，是由所 述网络侧的临时媒体接入控制地址管理器执行的。
7、 根据权利要求 1所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与网絡侧进行 信息交互， 包括：
所述无线局域网终端利用所述的临时媒体接入控制地址与网络 侧之间进行鉴权，并在鉴权通过后基于所述的临时媒体接入控制地址 建立与网絡侧的关联。
8、 才艮据权利要求 1所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与网络侧进行 信息交互， 包括：
在媒体接入控制层之上的业务流使用无线局域网终端的真实媒 体接入控制地址请求媒体接入控制层进行数据传递；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网络侧的媒体接入控 制层， 在向对端传递数据时， 将无线局域网终端的真实媒体接入控制 地址替换为无线局域网终端的临时媒体接入控制地址；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网络侧媒体接入控制 层， 在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据时， 将临时媒体 接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控制地址，向本 端媒体接入控制层之上传递。
9、 根据权利要求 1所述的无线局域网通信方法， 其特征在于， 所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与网络侧进行 信息交互， 包括： 在媒体接入控制层之上的业务流使用临时媒体接入 控制地址请求媒体接入控制层进行数据传递。
10、根据权利要求 8或 9所述的无线局域网通信方法， 其特征在 于 , 所述网络侧的媒体接入控制层位于网络侧的接入点。
11、一种无线局域网终端接入局域网的方法，其特征在于， 包括： 无线局域网终端创建虛拟终端；
为所述虚拟终端分配从网络侧获得的相应的临时媒体接入控制 地址； 所述虛拟终端基于临时媒体接入控制地址与网络侧进行信息交 互。
12、根据权利要求 11所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于， 所述的无线局域网终端创建虚拟终端， 包括： 为每个虚 拟终端分配相应的虚拟终端标识信息，并 居业务要求建立每个虚拟 终端接入局域网时的接入策略。
13、根据权利要求 12所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于 ,所述的为所述虚拟终端分配从网络侧获得的相应的临时 媒体接入控制地址， 包括：
所述无线局域网终端向网络侧发送临时媒体接入控制地址分配 请求消息，其中携带需要分配临时媒体接入控制地址的虚拟终端的标 "i只^息；
所述网络侧收到所述的请求消息后，为前述虛拟终端分配相应的 临时媒体接入控制地址信息， 并发送给无线局域网终端。
14、根据权利要求 13所述的无线局域网终端接 域网的方法， 其特征在于， 所述发送给无线局域网终端， 为：
所述网络侧的接入点向无线局域网终端发送临时媒体接入控制 地址分配响应消息，其中携带与所述虚拟终端的标识信息对应的临时 媒体接入控制地址信息。
15、根据权利要求 14所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于 ,所述临时媒体接入控制地址分配请求消息和临时媒体接 入控制地址分配响应消息封装为操作管理帧或探测帧。
16、根据权利要求 13所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于，所述无线局域网终端向网络侧发送临时媒体接入控制地 址分配请求消息时， 启动超时重传定时器； 如果预定次数发出媒体接 入控制临时地址分配请求后， 仍收不到网络侧的响应， 删除所述虚拟 终端。
17、根据权利要求 13所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于，所述为所述无线局域网终端分配临时媒体接入控制地址 信息， 包括：
所述网络侧的接入点收到无线局域网终端的临时媒体接入控制 地址分配请求后，记录所述无线局域网终端的真实媒体接入控制地址 和相应的虛拟终端标识；将所述临时地址分配请求封装成临时媒体接 入控制地址生成请求传给网络侧的临时媒体接入控制地址管理器，其 中携带所述无线局域网终端的真实媒体接入控制地址和相应的虚拟 终端标识；
所述临时媒体接入控制地址管理器分配临时媒体接入控制地址； 并将所述临时媒体接入控制地址和生存时间封装在临时媒体接入控 制地址生成响应传给所述接入点，启动对该临时媒体接入控制地址的 生存时间计时。
18、根据权利要求 17所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于， 所述虛拟终端根据收到的信息启动定时器， 用于对所用 的临时媒体接入控制地址的生存时间计时。
19、根据权利要求 17所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于， 还包括： 如果所述临时媒体接入控制地址管理器无法分 配临时媒体接入控制地址， 在返回的消息响应中携带分配失败的参 数； 所述无线局域网终端申请不到临时媒体接入控制地址， 则删除所 述虛拟终端。
20、根据权利要求 11所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与 网络侧进行信息交互， 包括：
所述虚拟终端利用所述的临时媒体接入控制地址与网絡侧之间 进行鉴权，并在鉴权通过后基于所述的临时媒体接入控制地址建立虚 拟终端与网络侧的关联。
21、根据权利要求 11所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与 网络侧进行信息交互， 包括： 在媒体接入控制层之上的业务流使用无线局域网终端的真实媒 体接入控制地址请求媒体接入控制层进行数据传递；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网络侧的媒体接入控 制层， 在向对端传递数据时， 将无线局域网终端的真实媒体接入控制 地址替换为对应的虚拟终端的临时媒体接入控制地址；
所述无线局域网终端的媒体接入控制层及网絡侧媒体接入控制 层， 在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据时， 将虚拟终端 的临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控 制地址， 向本端媒体接入控制层之上传递；
或者，所述无线局域网终端基于所述临时媒体接入控制地址与网 絡侧进行信息交互， 包括：
在媒体接入控制层之上的业务流使用临时媒体接入控制地址请 求媒体接入控制层进行数据传递。
22、根据权利要求 21所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于，所述将无线局域网终端的真实媒体接入控制地址替换为 虚拟终端的临时媒体接入控制地址以及将虚拟终端的临时媒体接入 控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控制地址，是采用虚 拟端口的方式和 /或业务感知方式完成的。
23、根据权利要求 21所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于 , 所述网络侧的媒体接入控制层位于网络侧的接入点。
24、根据权利要求 17所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于，还包括：在临时媒体接入控制地址的生存时间到达之前， 所述临时媒体访问控制地址管理器分配新的临时媒体接入控制地址， 并发送给所述虚拟终端，其中至少携带该无线局域网终端的真实媒体 接入控制地址、相应的虛拟终端标识以及所述新的临时媒体接入控制 地址；
所述虛拟终端收到该新的临时媒体接入控制地址后，启动新的临 时媒体接入控制地址的生存时间计时，并向所述网络侧的接入点发送 确认信息。
25、根据权利要求 17所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于， 还包括：
所述虛拟终端向网络侧发出临时媒体接入控制地址更新请求，并 携带请求更新临时地址的相应虚拟终端的标识；
所述网络侧的接入点收到该虚拟终端发送的临时媒体接入控制 地址更新请求后， 封装转发给所述临时媒体接入控制地址管理器； 所述临时媒体访问控制地址管理器为所述虚拟终端分配新的临 时媒体接入控制地址；将新的临时媒体接入控制地址封装响应给所述 接入点， 并启动生存时间计时；
所述接入点封装转发给所述虚拟终端， 其中携带更新成功、 新的 临时媒体接入控制地址、 生存时间参数。
26、 才艮据权利要求 25所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于， 还包括： 所述无线局域网终端将新、 旧临时媒体接入控 制地址和虚拟终端标识的对应关系保留预定时间；在收到所述接入点 发送过来的数据帧的源地址是新的临时媒体接入控制地址时，清除旧 的临时媒体接入控制地址和虚拟终端的标识的对应关系。
27、 根据权利要求 25所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于， 还包括： 在所述无线局域网终端发起临时媒体接入控制 地址更新操作请求后， 如果收到所述网络侧发送过来的主动更新信 息， 则主动停止本侧发起的临时媒体接入控制地址更新流程， 且响应 所述网络侧发起的临时媒体接入控制地址更新流程。
28、 居权利要求 24所述的方法， 其特征在于， 还包括： 所述临 时媒体访问控制地址管理器分配新的临时媒体接入控制地址是主动 进行的，并由接入点发送临时媒体接入控制地址更新操作请求给所述 虚拟终端；如果收到无线局域网终端发送过来的临时媒体接入控制地 址更新操作请求信息 ,则不响应所述无线局域网终端发起的临时媒体 接入控制地址更新操作请求。
29、 根据权利要求 17所述的无线局域网终端接入局域网的方法， 其特征在于， 还包括： 所述接入点与虚拟终端之间通过临时媒体接入 控制地址释放请求来标识临时媒体接入控制地址的释放，并由网络侧 的临时媒体接入控制地址管理器将该临时媒体接入控制地址回收。
30、 一种局域网系统， 包括无线局域网终端和接入点， 其特征在 于， 还包括： 临时媒体接入控制地址管理器， 用于为所述无线局域网 终端分配临时媒体接入控制地址；
所述接入点用于向无线局域网终端发送所述临时媒体接入控制 地址； 所述无线局域网终端用于获得所述临时媒体接入控制地址， 基 于所述临时媒体接入控制地址与网絡侧进行信息交互。
31、 根据权利要求 30所述的局域网系统， 其特征在于， 所述无 线局域网终端包括虚拟终端服务单元， 用于创建虚拟终端， 将不同用 户的业务流映射到不同的虚拟终端；所述接入点包括虚拟终端服务单 元， 用于将不同用户的业务流映射到不同的虚拟终端； 所述虚拟终端 分配有所述临时媒体接入控制地址。
32、 根据权利要求 30所述的局域网系统， 其特征在于， 所述无 线局域网终端和接入点均包括媒体接入控制层，用于在向对端传递数 据时 ,将无线局域网终端的真实媒体接入控制地址替换为临时媒体接 入控制地址； 在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据时， 将 临时媒体接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控制 地址， 向本端媒体接入控制层之上传递。
33、 一种局域网系统， 包括无线局域网终端和接入点， 其特征在 于，所述接入点用于向无线局域网终端发送为所述无线局域网终端分 配的临时媒体接入控制地址；所述无线局域网终端用于获得所述临时 媒体接入控制地址，基于所述临时媒体接入控制地址与网络侧进行信 息交互。
34、 一种无线局域网终端， 其特征在于， 包括： 临时媒体接入控 制地址获取单元，用于获得无线局域网系统为其分配的临时媒体接入 控制地址； 信息交互单元， 用于基于所述临时媒体接入控制地址与网 络侧进行信息交互。
35、 如权利要求 34所述的无线局域网终端， 其特征在于， 还包 括： 虚拟终端服务单元， 用于创建虚拟终端， 将不同的业务流映射到 不同的虚拟终端；所述虚拟终端具有各自对应的临时媒体接入控制地 址。
36、 如权利要求 34所述的无线局域网终端， 其特征在于， 所述 的信息交互单元为媒体接入控制层， 用于在向对端传递数据时， 将无 线局域网终端的真实媒体接入控制地址替换为临时媒体接入控制地 址； 在接收到对端基于临时媒体接入控制地址的数据时， 将临时媒体 接入控制地址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控制地址，向本 端媒体接入控制层之上传递。
37、 一种接入点， 其特征在于， 包括： 临时媒体接入控制地址发 送单元，用于向无线局域网终端发送无线局域网系统为其分配的临时 媒体接入控制地址； 信息交互单元， 用于基于所述临时媒体接入控制 地址与无线局域网终端进行信息交互。
38、 如权利要求 37所述的接入点， 其特征在于， 还包括： 虚拟 终端服务单元，用于将不同用户的业务流映射到无线局域网终端对应 的不同的虚拟终端。
39、 如权利要求 37所述的接入点， 其特征在于， 所述的信息交 互单元为媒体接入控制层， 用于在向对端传递数据时， 将无线局域网 终端的真实媒体接入控制地址替换为临时媒体接入控制地址；在接收 到对端基于临时媒体接入控制地址的数据时，将临时媒体接入控制地 址恢复为无线局域网终端的真实媒体接入控制地址，向本端媒体接入 控制层之上传递。
40、 一种临时媒体接入控制地址管理器， 其特征在于， 包括： 接口单元，用于实现所述管理器与无线局域网的接入点的信息交 互；
地址分配单元，用于为无线局域网终端分配临时媒体接入控制地 址。
41、 根据权利要求 40所述的临时媒体接入控制地址管理器， 其 特征在于， 还包括：
地址维护单元， 用于维护网络侧的临时媒体接入控制地址的状 态。
42、 根据权利要求 41所述的临时媒体接入控制地址管理器， 其 特征在于， 所述地址分配单元设置在地址维护单元内。
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