CN103428063A - 无线站桥接的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线站桥接的系统及方法。无线网络的基本服务集中的站包括至外部网络中的一个或多个节点的第2层桥接功能。基本服务集中的接入点充当针对桥接功能的控制平面。该接入点包括用于映射目的地址及相关桥接站的网桥地址学习及桥接表。

Description

无线站桥接的系统及方法
相关专利的交叉引用
本发明要求于2012年5月14日提交的美国临时申请第61/646,417号，于2013年4月8日提交的美国临时申请第61/809,505号以及于2013年4月9日提交的美国申请第13/859,166号的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明总体涉及通信系统，更具体地，本发明涉及无线局域网的基本服务集的桥接功能。
背景技术
众所周知，通信系统用于支持无线和/或有线线路通信设备之间的无线和有线线路通信。这样的通信系统从对于互联网的国内和/或国际蜂窝电话系统到点对点家用无线网络的范围内。每种类型的通信系统根据一个或多个通信标准进行构建，并因此操作。例如，无线通信系统可以根据包括但不限于IEEE 802.11x的一个或多个标准进行操作。在IEEE 802.11x网络的一个网络拓扑结构中，接入点控制一个或多个站之间的通信。有线线路通信系统可以根据包括但不限于MoCA、G.hn、电力线通信、光学通信、DSL、DOCSIS等的一个或多个物理层标准进行操作。在数据链路层，介质存取控制（MAC）协议是广泛用于局域网（LAN）、企业网络、城域网等的第2层传送技术，以便在无线及有线线路通信系统中的不同节点、计算机及网络之间通信。
典型地，在IEEE 802.11x网络的基本服务集中，只有接入点可操作地利用第2层协议与另一网络（诸如MoCA、G.hn、电力线类型网络、其他无线网络等）中的节点桥接。这限制了IEEE 802.11x网络可能的拓扑结构及范围。
发明内容
（1）一种无线网络中的桥接操作模式的方法，包括：
无线站通过网络接口从外部网络中的节点接收第一帧，其中，所述第一帧包括源地址及目的地址；以及
通过网络接口将所述帧传输至接入点，其中，所述帧包括桥接操作模式的指示、所述源地址及所述目的地址。
（2）根据（1）所述的方法，进一步包括：
将所述帧从第一协议转换到第二协议并在经转换的所述帧中包括以下各项中的至少一项：与所述接入点的地址相对应的发射地址、与所述无线站的地址相对应的接收地址。
（3）根据（1）所述的方法，包括：
通过所述无线接口从所述接入点接收第二帧，其中，所述第二帧包括桥接操作模式的指示并包括第二源地址及第二目的地址；
访问包括一组目的地址及相关网络接口端口的网络接口表；
根据所述网络接口表确定与所述第二目的地址相关联的相关网络接口端口；以及
通过所述相关网络接口端口转发所述第二帧。
（4）根据（3）所述的方法，进一步包括：
将所述第二帧从第一协议转换到第二协议并在所述第二帧中包括所述第二源地址及所述第二目的地址。
（5）根据（3）所述的方法，进一步包括：
通过所述无线接口的第一虚拟无线端口接收所述第二帧；
确定所述第二帧的所述第二源地址；以及
在转发表中将所述第二源地址存储为与所述第一虚拟无线端口的标识相关联的目的地址。
（6）根据（5）所述的方法，其中，所述转发表包括所述无线站的虚拟无线端口的多个目的地址及相关地址。
（7）根据（6）所述的方法，进一步包括：
从所述外部网络中的所述节点接收第三帧，其中，所述第三帧包括第三源地址及第三目的地址；
访问所述转发表以确定与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口；以及
通过与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口传输所述第三帧，其中，所述第三帧包括桥接操作模式的指示并包括所述第三源地址及所述第三目的地址。
（8）根据（7）所述的方法，其中，与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口经由直接无线链路可操作地耦接至另一无线站。
（9）一种可操作地用于无线局域网（WLAN）中的桥接操作模式的无线站，包括：
至少一个处理模块，可操作地：
从外部网络中的节点接收第一帧，其中，所述第一帧包括源地址及目的地址；以及
生成用于通过所述无线局域网传输至接入点的第二帧，其中，所述第二帧包括桥接操作模式的指示、所述源地址及所述目的地址。
（10）根据（9）所述的无线站，其中，所述处理模块进一步可操作地通过以下操作来生成所述第二帧：
将所述帧从第一协议转换到第二协议并在经转换的所述帧中包括以下各项中的至少一项：与所述接入点的地址相对应的发射地址、与所述无线站的地址相对应的接收地址。
（11）根据（9）所述的无线站，其中，所述至少一个处理模块进一步可操作地：
通过所述无线局域网从所述接入点接收第三帧，其中，所述第三帧包括桥接操作模式的指示并包括第二源地址及第二目的地址；
访问包括一组目的地址及相关网络接口端口的网络接口表；
根据所述网络接口表确定与所述第二目的地址相关联的相关网络接口端口；以及
通过所述相关网络接口端口转发所述第三帧。
（12）根据（11）所述的无线站，其中，所述至少一个处理模块进一步可操作地：
将所述第三帧从第一协议转换到第二协议并在所述第三帧中包括所述第二源地址及所述第二目的地址。
（13）根据（11）所述的无线站，其中，所述至少一个处理模块进一步可操作地：
通过所述无线站的第一虚拟无线端口接收所述第三帧；
确定所述第三帧的第二源地址；以及
在转发表中将所述第二源地址存储为与所述第一虚拟无线端口的标识相关联的目的地址。
（14）根据（13）所述的无线站，其中，所述转发表包括所述无线站的虚拟无线端口的多个目的地址及相关地址。
（15）根据（14）所述的无线站，其中，所述至少一个处理模块进一步可操作地：
从所述外部网络中的节点接收第四帧，其中，所述第四帧包括第三源地址及第三目的地址；
访问所述转发表以确定与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口；以及
通过与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口转发所述第四帧，其中，所述第三帧包括桥接操作模式的指示并包括所述第三源地址及所述第三目的地址。
（16）根据（15）所述的无线站，其中，与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口经由直接无线链路可操作地耦接至所述无线局域网中的另一无线站。
（17）一种可操作地用于无线局域网（WLAN）中的桥接操作模式的接入点，包括：
无线接口，可操作地从所述无线局域网中的无线站接收第一帧，其中，所述第一帧包括桥接操作模式的指示、源地址及目的地址；
存储器，可操作地存储桥接表，其中，所述桥接表包括一组MAC地址及所述无线局域网中的关联无线站；以及
至少一个处理模块，可操作地：
访问所述桥接表；
确定与所述第一帧中的所述目的地址相关联的无线站；
生成用于通过所述无线接口传输至所述无线站的第二帧，其中，所述第二帧包括桥接操作模式的指示、所述源地址、所述目的地址、所述无线站的发射地址及所述接入点的接收地址。
（18）根据（17）所述的接入点，其中，所述至少一个处理模块可操作地：
处理针对所述无线局域网的生成树协议；
确定在所述无线局域网中的无线站与所述接入点之间转发的帧中的循环；以及
将命令传输至请求阻挡来自所述无线站的传输的所述无线站中的至少一个。
（19）根据（18）所述的接入点，其中，动作帧中包括所述命令。
（20）根据（19）所述的接入点，其中，所述动作帧具有阻挡端口的动作类型及识别用于阻挡的至少一个所述无线站的端口的一个或多个字段。
附图说明
图1示出了无线网络中的基本服务集的实施方式的示意框图。
图2示出了物理层协议数据单元（PPDU）的格式的实施方式的示意框图。
图3示出了基本服务集110中的STA桥接操作模式的实施方式的示意框图。
图4A至图4C示出了STA桥接操作模式下的MPDU的生成方法的一个或多个实施方式的示意框图。
图5示出了MAC地址学习的方法的一个实施方式的示意框图。
图6示出了MAC地址学习的方法的另一实施方式的示意框图。
图7示出了利用直接通信的STA桥接操作模式的实施方式的示意框图。
图8示出了STA桥接操作模式下的基本服务集的实施方式的示意框图。
图9示出了作为虚拟分布式网桥的基本服务集110的实施方式的示意框图。
图10示出了点对点模型中的STA桥接操作模式下的基本服务集110的实施方式的示意框图。
图11示出了点对点模型中的STA桥接操作模式的操作方法的实施方式的示意框图。
图12示出了具有直接链路设置的点对点模型中的STA桥接操作模式的实施方式的示意框图。
图13示出了在STA桥接操作模式的点对点模型中控制一个或多个管理功能的接入点的实施方式的示意框图。
图14示出了动作帧的实施方式的示意框图。
图15示出了接入点在STA桥接操作模式的点对点模型中控制一个或多个第2层网桥协议或网络功能的方法的实施方式的示意框图。
图16A至图16D示出了在IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口与IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口之间转发帧的方法的实施方式的逻辑流程图。
图17示出了在MAC端口接口之间转发MSDU的方法的实施方式的逻辑流程图。
图18示出了针对无线设备的架构的实施方式的示意框图。
图19示出了针对接入点的架构的实施方式的示意框图。
图20更详细地示出了无线设备的实施方式的示意框图。
具体实施方式
出于所有目的，以下IEEE标准/标准草案由此通过引用全部并入本文并构成本专利申请的一部分：
IEEE Std 802.11TM-2012，“IEEE Standard for Informationtechnology—Telecommunications and information exchange betweensystems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements;Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications”，IEEE计算机协会，由LAN/MAN标准委员会主办，IEEEStd 802.11TM-2012，（IEEE Std 802.11-2007的修订），共2793页（包括pp.i-xcvi，1-2695）。
IEEE Std 802.11nTM-2009，“IEEE Standard for Informationtechnology—Telecommunications and information exchange betweensystems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements;Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications;Amendment 5:Enhancements for Higher Throughput”，IEEE计算机协会，IEEE Std 802.11nTM-2009，（按照IEEE Std 802.11kTM-2008、IEEE Std 802.11rTM-2008、IEEE Std 802.11yTM-2008及IEEE Std802.11rTM-2009的修订对IEEE Std 802.11TM-2007进行修订），共536页（包括pp.i-xxxii，1-502）。
2011年11月的IEEE草案P802.11-REVmbTM/D12（按照IEEE Std802.11kTM-2008、IEEE Std 802.11rTM-2008、IEEE Std 802.11yTM-2008、IEEEStd 802.11wTM-2009、IEEE Std 802.11nTM-2009、IEEE Std 802.11pTM-2010、IEEE Std 802.11zTM-2010、IEEE Std 802.11vTM-2011、IEEE Std802.11uTM-2011及IEEE Std 802.11sTM-2011的修订对IEEE Std802.11TM-2007进行修正），“IEEE Standard for Informationtechnology—Telecommunications and information exchange betweensystems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements;Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications”，由IEEE计算机协会的LAN/MAN标准委员会的802.11工作组制定，共2910页（包括pp.i-cxxviii，1-2782）。
2012年3月的IEEE P802.11acTM/D2.1，“Draft STANDARD forInformation Technology—Telecommunications and information exchangebetween systems—Local and metropolitan area networks—Specificrequirements,Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)specifications,Amendment 4:Enhancements for VeryHigh Throughput for Operation in Bands below 6 GHz”，由802委员会的802.11工作组制定，共363页（包括pp.i-xxv，1-338）。
2012年3月的IEEE P802.11adTM/D6.0，（（基于IEEE P802.11REVmbD12.0的修订草案）（按照IEEE 802.11ae D8.0和IEEE 802.11aa D9.0的修订对IEEEP802.11REVmb D12.0进行修订），“IEEE P802.11adTM/D6.0Draft Standard for Information Technology–Telecommunications andInformation Exchange Between Systems–Local and Metropolitan AreaNetworks–Specific Requirements–Part 11:Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications–Amendment 3:Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band”，由IEEE-SA标准化委员会、IEEE计算机协会的IEEE 802.11委员会赞助，共664页。
IEEE Std 802.11aeTM-2012，“IEEE Standard for Informationtechnology—Telecommunications and information exchange betweensystems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements;Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specification”，“Amendment1:Prioritization of Management Frames”，IEEE计算机协会，由LAN/MAN标准委员会主办，IEEE Std 802.11aeTM-2012，（对IEEE Std 802.11TM-2012的修订），共52页（（包括pp.i-xii，1-38）。
2012年3月的IEEE P802.11afTM/D1.06，（按照IEEE Std802.11aeTM/D8.0、IEEE Std 802.11aaTM/D9.0、IEEE Std 802.11adTM/D5.0及IEEE Std 802.11acTM/D2.0的修订对IEEE Std 802.11REVmbTM/D12.0进行修订），“Draft Standard for Information Technology—Telecommunicationsand information exchange between systems—Local and metropolitan areanetworks—Specific requirements–Part 11:Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications–Amendment 5:TVWhite Spaces Operation”，由IEEE 802委员会的802.11工作组制定，共140页（包括pp.i-xxii，1-118）。
针对局域网和城域网的IEEE 802.1D标准：介质存取控制（MAC）桥，2004版。
IEEE 802.1Q-2011及IEEE 802.1Q-2012，题目为“IEEE Standard forLocal and metropolitan area networks--Media Access Control(MAC)Bridgesand Virtual Bridge Local Area Networks”，2011及2012版。
针对以太网LAN的IEEE 802.3xx标准，于1973年至2012年间由IEEE802.3工作组发布，包括2012年发布的IEEE 802.3-12作为并有802.3at/av/az/ba/bc/bd/bf/bg修订本的基本标准的修正。
2006年2月的MoCA MAC/PHY v1.0规范及2010年6月的MOCAMAC/PHY v2.0规范。
2009年10月9日的ITU建议G.9960、G.9961 G.hn/HomeGrid及2007年1月的ITU建议G.9954 HomePNA3.1。
图1示出了诸如符合IEEE 802.11协议（包括IEEE 802.11a、b、g、n）或其他类型无线网络协议的无线网络100中的基本服务集110的实施方式的示意框图。在实施方式中，基本服务集（BSS）110包括接入点120及一个或多个无线站122。
无线网络100中可能存在针对基本服务集110的不同配置及拓扑结构，诸如独立基本服务集（IBSS）、服务质量基本服务集（QBSS）、扩展服务集（ESS）等。例如，在独立基本服务集（IBSS）中，无线站122以对等方式无线连接。虽然某些无线站122因范围限制而不能与其他所有站通信，但是无线站122可彼此直接通信。IBSS中没有中继功能，所以站必须在彼此的范围内以便直接通信。
基础结构基本服务集是具有接入点（AP）的基本服务集拓扑结构。接入点为BSS提供中继功能。BSS 110中的无线站122与接入点120通信，并且帧在无线站122之间通过接入点120被中继。中继功能增加了BSS 110的范围。基本服务集标识（BSSID）唯一地识别BSS（然而SSID可以用于多个可能重叠的BSS）。在基础结构BSS中，BSSID是无线接入点（AP）的MAC地址。在IBSS中，BSSID是由46位随机数生成的本地管理MAC地址。
图1的基本服务集110的实施方式中的AP 120及无线站122可兼容任意数量的通信协议和/或标准，例如IEEE 802.11（a）、IEEE 802.11（b）、IEEE 802.11（g）、IEEE 802.11（n）以及本文描述的其他协议和功能。在实施方式中，AP 120同样支持与IEEE 802.11x的先前版本的向后兼容性。在另一实施方式中，AP 120利用通信带宽、MIMO尺寸并按照IEEE802.11n操作标准的当前版本或IEEE 802.11x标准的将来版本或其他类似协议及标准支持的数据吞吐率来支持与无线站122的通信。在实施方式中，AP 120支持同时与多于一个的无线站122通信。同时通信可以经由OFDM音调分配（例如，给定集群中一定数量的OFDM音调）、MIMO尺寸复用或通过其他技术服务。例如，利用某些同时通信，AP 120可以分配其多根天线中的一根或多根以分别支持与每个无线站122通信。
在当前802.11操作标准中，无线站（STA）122是不能桥接至外部网络的终端设备。缺乏桥接将当前基本服务集的拓扑限制为“末端网络（stubnetwork）”并阻止AP-STA无线链路被用作其他网络之间的连接路径（主干）。例如，在当前定义的IEEE 802.11网络中，两个设备（AP-STA、STA-AP-STA或STA-STA）之间的无线路径当前不能充当外部网络的节点与基本服务集110之间的连接链路。虽然存在部分解决方案以克服桥接功能的不足，但这些解决方案仅是专用的且限于特定类型的流量和/或基于第3层协议（诸如，IP多播向MAC多播转换、NAT-网络地址转换）。因此，需要基本服务集110中的无线站122（例如，根据IEEE 802.11x或相似类型的无线局域网标准/协议操作的站）具有利用第2层协议桥接至外部网络的节点的功能。
在本文中针对基本服务集110描述第2层无线站（STA）桥接操作模式的一个或多个实施方式。在STA桥接操作模式下，基本服务集（BSS）110中的无线站能够形成对于外部网络中的一个或多个节点的第2层网桥。
图2示出了包括STA桥接操作模式的指示的物理层协议数据单元（PPDU）150的格式的实施方式的示意框图。PPDU 150在PPDU 150的有效载荷部分中包括前导码152、PLCP报头154以及介质存取控制（MAC）协议数据单元（MPDU）156。MPDU 156是无线网络100的AP 120及STA122中的第2层逻辑实体（数据链路层）之间交换的PPDU 150有效载荷中包括的第2层数据链路层帧。实施方式中的MPDU 156包括封装在MPDU 156帧体中的MAC级服务数据单元（MSDU）172。在实施方式中，MSDU 172在第2层中例如由协议栈中的逻辑链路控制（LLC）子层生成。
一般来说，限定三个类型的MPDU 156：管理帧、控制帧及数据帧。数据帧通常包括MAC级服务数据单元（MSDU）172，而管理帧和控制帧不包括。在该示例中，尽管在实施方式中多个MSDU 172也可以被聚合为单个MPDU 156数据帧，但MPDU 156是数据帧并包括封装在MPDU 156数据帧中的至少一个MSDU 172。也可以实现其他类型的MPDU 156，诸如管理帧和数据帧，如本文所述。MPDU 156包括以下示例性字段：帧控制158、持续时间/ID 160、地址1 162、地址2 164、地址3 166、序列ID 170、地址4 168及帧校验序列（FCS）174。MPDU 156的帧控制字段158包括不同字段，例如原型版本176、类型178、子类型180、至数据源（ToDS）182、自数据源（FromDS）184、重试186、电源管理188、更多数据190、有线等效保密位密钥（WEP）192及保留位194。下表对示例MPDU 156中的字段进行进一步阐述。其他字段或额外字段或类似字段在本文实施方式中也可以在MPDU 156中实现以提供相同或类似功能。
Figure BDA00003189550300111
Figure BDA00003189550300121
ToDS 182及FromDS 184字段（上文在MPDU 156的帧控制字段158中描述）定义四个操作模式。第一操作模式（当ToDS=0且FromDS=0时）表明独立基本服务集（IBSS）（也称为具有对等通信的自组织网络）中的站到站流量或QoS增强基本服务集（QBSS）中的QSTA到QSTA流量。第二操作模式（当ToDS=0且FromDS=1时）包括作为基本服务集中的中继的接入点（AP）并表明AP到站流量。第三操作模式（当ToDS=1且FromDS=0时）包括作为基本服务集（BSS）中的中继的AP并表明站到AP流量。在前三种操作模式下，使用如下三个地址：BSSID、发送站的指定MAC地址及目的站的指定MAC地址。
目前，当MPDU 156中ToDS=1且FromDS=1时，无线分布系统（WDS）模式由IEEE 802.11操作标准定义。WDS操作模式支持不同基本服务集中的两个接入点之间的无线链路。当在两个接入点之间建立WDS链路时，可使用MAC报头中的四个可用地址字段：起始站的源地址（SA）、接收站的目的地址（DA）、起始接入点的MAC地址（TA）及接收接入点的MAC地址（RA）。
在实施方式中，如图2所示，当ToDS=1且FromDS=1时针对基本服务集定义另一个操作模式，称之为无线站（STA）桥接操作模式（例如，而不是WDS操作模式）。虽然当ToDS=1且FromDS=1时描述了STA桥接操作模式，如所表明的，但可替代地或除了该方法之外也可使用PPDU150中的其他字段或额外字段或参数来表明STA桥接操作模式。对当前802.11操作标准的这些修改是示例性的。其他字段、帧、修改或添加可以在802.11操作标准中实现以执行本文描述的类似STA桥接功能。另外，无线网络可以在专有操作模式下执行本文描述的STA桥接功能，而不修改当前802.11操作标准。
在STA桥接操作模式下，基本服务集110的无线站122能够在第2层与其他外部网络中的一个或多个节点桥接。在本文描述的实施方式中，基本服务集110被逻辑建模为虚拟分布式网桥200。基本服务集110的AP120在逻辑上用作虚拟分布式网桥的控制平面并执行虚拟分布式网桥的转发功能，而BSS 110的一个或多个无线站（STA）122在逻辑上用作虚拟分布式网桥的端口。在另一实施方式中，对于本文描述的STA桥接操作模式而言，基本服务集110中的无线链路被逻辑建模为包括AP/无线站及连接桥的逻辑混合桥的端口之间的点对点链路。在该点对点实施方式中，BSS 110的AP 120在逻辑上用作BSS 110的控制平面用于某些管理目的。
图3示出了基本服务集110中的STA桥接操作模式的实施方式的示意框图。在该实施方式中，基本服务集110模拟虚拟分布式网桥200，其中，无线站122是虚拟分布式网桥200的逻辑端口且AP 120模拟虚拟分布式网桥200的控制平面并执行转发功能。图3中的节点A 202a和/或节点B 202b是一个或多个外部网络204中的节点并且不被视为基本服务集110的一部分。例如，节点A 202a和/或节点B 202b是外部网络204（诸如有线网络、同轴电缆多媒体联盟（MoCA）兼容网络、以太网兼容局域网、G.hn兼容家庭网络等）中的节点。在实施方式中，节点A和/或节点B利用有线介质（诸如电源线、电话线、同轴电缆、光纤电缆等）分别与无线站A 122和无线站B 122连接。在另一实施方式中，节点A和/或节点B是利用至无线站A 122和无线站B 122的无线连接的一个或多个外部无线网络中的节点。例如，节点A和/或节点B可以是外部网络204（诸如蜂窝电话系统、IEEE 802.11网络、蓝牙网络或其他类型的基于射频的网络）中的节点。节点A和节点B例如可以包括家庭和/或企业中的联网设备，诸如机顶盒、电视机、个人计算机、笔记本、服务器、游戏机、平板电脑、智能手机或其他类型的处理设备。
在运行中，外部网络A 204a中的节点A 202a通过有线或无线连接向基本服务集110中的站A 122发射具有目的MAC地址为节点B 202b（DA=NodeB）及源MAC地址为节点A 202a（SA=NodeA）的第一帧210a（例如，第2层以太网帧或第3层IP数据包）。站A 122通过网络接口接收帧210a并将帧210a转换到或封装到第一MPDU（MPDU1）156a中。MPDU1 156a表明STA桥接操作模式（例如，ToDS=1且FromDS=1）并包括节点A的源MAC地址及节点B的目的MAC地址。站A 122通过基本服务集110中的无线接口向AP 120发射MDPU1 156a。
AP 120从MPDU1 156中检索节点B的目的MAC地址并使用桥接表220来确定出口无线站122。桥接表220与MAC地址查找表类似，除了该桥接表列出基本服务集110中的一组MAC地址及相关无线站122之外。AP 120利用所学到的目的MAC地址及相关桥接无线站122来填充桥接表220。AP 120根据桥接表220确定针对目的MAC地址的相关桥接无线站122并生成第二MPDU（MPDU2）156b。MPDU2 156b表明STA桥接操作模式（例如，ToDS=1且FromDS=1）并包括节点A的源MAC地址及节点B的目的MAC地址。AP 120将MPDU2 156b发射至桥接站B 122。
站B 122接收MPDU2 156b并访问节点B的目的MAC地址。站B 122确定与节点B的目的MAC地址相关联的网络接口。站B 122然后生成包括节点A的源MAC地址及节点B的目的MAC地址的帧210b（例如，第2层以太网帧或第3层IP数据包），并通过网络接口向节点B发射帧210b。基本服务集110的无线站122由此能够在第2层与外部网络204中的节点A及B桥接。
图4A至图4C更详细地示出了STA桥接操作模式下的MPDU 156的生成方法的一个或多个实施方式的示意框图。再者，在该实施方式中，基本服务集110模拟虚拟分布式网桥200，其中，无线站122是虚拟分布式网桥200的逻辑端口且AP 120模拟虚拟分布式网桥200的控制平面并执行转发功能。在运行中，如图4A所示，外部网络204中的节点A 202向站A 122发射具有目的MAC地址为节点B及源MAC地址为节点A的帧210a（例如，第2层以太网帧或第3层IP数据包）。站A 122将帧210a转换到或封装到MPDU1 156a的帧体中的MSDU 172中。MPDU1 156a表明STA桥接操作模式（例如，设置ToDS=1且FromDS=1）。MPDU1 156a还包括节点B的目的MAC地址（例如，ADDR3字段166中的DA）、节点A的源MAC地址（ADDR4字段168中的SA）以及作为发射地址（ADDR2字段164中的TA）的站A的MAC地址、作为接收地址（ADDR1字段162中的RA）的AP 120的BSSID（或MAC地址）。当由AP 120接收具有桥接操作模式（例如，ToDS=Set且FromDS=Set）指示的MPDU1156a时，AP在桥接表160中查找目的MAC地址（DA），以便确定桥接目的地（在该示例为站B 122）的无线站122的MAC地址。
如图4C所示，AP 120然后生成MPDU2 156b。MPDU2表明STA桥接操作模式并包括节点B的目的MAC地址（ADDR3字段166中的DA）、节点A的源MAC地址（ADDR4字段168中的SA）以及作为接收地址（ADDR1字段162中的RA）的站B的MAC地址，并且AP120的BSSID（或MAC地址）是发射地址（ADDR2字段164中的TA）。
当由站B 122接收具有STA桥接操作模式（例如，ToDS=Set且FromDS=Set）指示的MPDU2 156b时，站B122提取节点B的目的MAC地址（ADDR3字段166中的DA）以及节点A的源MAC地址（ADDR4字段168中的SA）并识别与目的地址相对应的网络接口。站B将MPDU2转换为针对节点B合适的第2层或第3层帧（例如，MSDU、以太网帧等），该帧包括节点B的目的MAC地址及节点A的源MAC地址。如图4C所示，站B 122然后通过所识别的网络接口向节点B发射帧210b。
图5示出了用于由AP 120进行MAC地址学习以填充桥接表220的方法的一个实施方式的示意框图。在该实施方式中，基本服务集110模拟虚拟分布式网桥200，其中，无线站122是虚拟分布式网桥200的逻辑端口并且AP 120模拟虚拟分布式网桥200的控制平面并执行转发功能。当AP 120从STA桥接操作模式下的站接收MPDU时，可操作地填充桥接表160，列出具有桥接无线站的相关MAC地址（ADDR2字段164中的TA）的外部节点的源MAC地址（ADDR4字段168中的SA）。在图5的示例中，站A 122接收具有针对节点A 202a的源MAC地址的帧210。站A 122将MPDU1 156a发射至AP 120，列出针对节点A 202a的源MAC地址并插入其MAC地址作为发射地址。AP 120由此确定站A是用于节点A的源MAC地址的桥接站。然后利用与桥接无线站A的MAC地址的RA相关联的节点A的目的地址填充桥接表160。因此，当AP 120接收STA桥接操作模式下的MPDU时，利用一组目的MAC地址及相关桥接无线站填充桥接表220。在实施方式中，当AP 120在预先配置的一段时间之后无法接收MPDU或具有MAC地址的其他类型的帧时，桥接表中的MAC地址条目可能会到期。
当AP 120接收具有桥接表220中未列出的目的单播MAC地址（例如未知目的MAC地址）或多播MAC地址的输入MPDU 156时，AP 120在实施方式中可操作地将广播MPDU 156发射至基本服务集110中的一个或多个无线站122。AP 120将与输入MPDU中相同的序列ID 170保持在广播MPDU。因此，广播MPDU的序列ID 170与具有未知目的MAC地址或多播MAC地址的序列ID相同。
当接收无线站122接收具有STA桥接操作模式指示的MPDU且DA是多播或广播地址时，接收无线站122确定MPDU序列ID 170是否与无线站122生成的最近MPDU的任意序列ID匹配。在匹配的情况下，无线站122丢弃MPDU。匹配表明无线站122向AP发射具有未知目的地址的原始MPDU，且无线站122因此丢弃MPDU以避免循环。否则，当序列ID 170未匹配时，无线站122从MPDU提取源MAC地址及目的MAC地址（SA，DA）并通过一个或多个网络接口将具有SA、DA的帧发射至无线站122桥接的节点。
图6示出了用于由AP 120进行MAC地址学习以填充桥接表220的方法的另一实施方式。当基本服务集110中的无线站122通过网络接口从外部网络204的节点202接收入口帧时，无线站122确定入口帧202中的源地址是否是新的或是否在预定时间段内新接收的，诸如单播或多播MAC地址。当源MAC地址是新的（或在预定时间段内新接收的），无线站122为AP 120生成动作帧224以便向AP 120告知新的MAC地址。动作帧224在本文中被定义并被称为桥接地址广告动作帧。动作帧224包括以下字段：动作值、目的MAC地址及与具有目的MAC地址的节点桥接的无线站的MAC地址。将动作值设定为参数以表明桥接地址广告动作帧。
当AP 120接收桥接地址广告动作帧224时，可操作地填充桥接表220，列出具有桥接无线站的MAC地址的目的MAC地址。通过从基本服务集110中的各个无线站122接收桥接地址广告动作帧224，AP 120利用一组目的地址及相关桥接无线站来填充桥接表220。在实施方式中，当AP在预先配置的一段时间之后无法接收MPDU或具有MAC地址的动作帧224时，桥接表中的MAC地址条目可能会到期或老化。
如本文所述，STA桥接操作模式下的MPDU的通信是间接的。AP 120是用于STA桥接操作模式下的MPDU 156的中继。当站122接收输入帧210时，利用源MAC地址及目的MAC地址为AP 120生成MPDU 156。AP 120生成另一个MPDU 120并将其发射至与目的MAC地址相关联的无线桥接站122。桥接STA之间的通信由此是间接的，以AP 120为中继。
图7示出了利用直接通信的STA桥接操作模式的实施方式的示意框图。在该实施方式中，在利用具有直接链路设置（DLS）的网格型配置的基本服务集110中采用STA桥接功能。在直接链路设置中，在不使用AP120作为中继的情况下，基本服务集110中可能会出现直接站到站帧传输。对于直接通信配置中的STA桥接操作模式，入口站A 220生成对于AP 120的DLS请求帧230以请求直接通信链路。DLS请求帧230至少包括目的MAC地址（DA）。当AP 120从站A 220接收DLS请求帧230时，AP 120可操作地根据桥接表220确定与目的MAC地址相关联的桥接无线站220。AP 120将包括桥接无线站220（图7的示例中的站B）的MAC地址的DLS确认帧232返回站A。AP 120也可以为站B 122生成DLS确认消息232以通知站B直接链路设置。
站A然后直接将MPDU 156发射至站B 122以便与节点B桥接。从站A至站B的MPDU 156表明STA桥接操作模式（例如，ToDS=1，FromDS=1）并包括节点A的源MAC地址、节点B的目的MAC地址、接收站MAC地址（站B的RA）及发射站MAC地址（站A的TA）。
在实施方式中，DLS请求是MAC子层管理实体-桥接直接链路设置请求（MLME-BDLS）。DLS请求帧包括（例如）目的MAC地址、超时值及响应超时值等。在实施方式中，相关DLS确认帧包括（例如）针对目的MAC地址的桥接站的MAC地址、结果码、能力信息、超时值及支持率等。
在实施方式中，信标管理帧及探测响应帧被实现以宣传基本服务集110中的AP 120与无线站122之间的STA桥接模式能力。在实施方式中，响应于无线站122的探测请求的探测响应管理帧中以及由AP 120定期播放的信标管理帧的BSS桥接元素参数中宣传AP 120的STA桥接模式能力。
图8示出了STA桥接操作模式下的基本服务集的实施方式的示意框图。在该实施方式中，基本服务集110模拟虚拟分布式网桥200。AP 120是虚拟分布式网桥的转发实体且可操作地基于其在桥接表220中的学习映射在基本服务集中的无线站122之间转发帧。在图8的示例中，端口252是以太网类型端口，诸如IEEE 802.3兼容以太网端口。虽然只对站122示出一个端口252，但是站S及站B可以包括额外端口252。端口252通过有线连接来接口至外部网络中的网桥250。网桥250是可操作地基于第2层寻址转发帧的以太网类型网桥。
在运行中，当通过端口252接收帧时，无线站122可操作地执行地址学习以填充网络接口表260。例如，在图8中，站A 122通过端口1 252接收包括SA=S1，DA=D2的帧210a。基于帧210a，站A122可操作地以与S1的源地址相关联的端口1 252的端口ID来填充或更新网络接口表260。在STA桥接操作模式的分布式网桥模型的实施方式中，AP 120是虚拟分布式网桥的转发实体且可操作地在无线站122之间转发帧，例如，站A不可操作地学习站B与具有DA=D2的节点桥接。因此，站A将帧210转换为MPDU1 156以便通过AP 120转发至桥接站。站A通过无线端口（wPort）124发射MPDU1 156。在本文中将更详细地讨论将帧210映射为MPDU1 156的处理及执行服务质量和排队以通过wPort 124传输。
AP 120接收MPDU1并可操作地根据桥接表220确定与目的MAC地址相关联的桥接无线站122。AP 120将SA=S1、DA=D2的MPDU2 156发射至站B 122。站B 122可操作地从MPDU2检索目的地址并根据网络接口表260确定相关出口端口252。站B将MPDU2 156转换为帧210b并执行服务质量和排队以通过端口1 252传输，如本文更详细讨论的。
图9示出了作为虚拟分布式网桥的基本服务集110的实施方式的示意框图。AP 120包括虚拟分布式网桥的控制平面270并提供转发功能。AP120中的控制器模块274可操作地为虚拟分布式网桥提供一个或多个第2层网桥协议或网络功能。例如，控制器模块274包括配置模块275、带宽保留模块276及生成树模块278。生成树模块278可操作地执行生成树协议以确定基本服务集110中的循环并确定要阻挡的一个或多个无线端口124用于防止循环。带宽保留（BW Resv）模块276提供服务质量功能以保留流过基本服务集110的一定流量的带宽。配置（Config）模块275跟踪无线网络拓扑中的变化。
控制器模块274向充当分布式网桥模型中的“虚拟端口”的无线站122发布网桥协议数据单元（BPDU）286。BDPU 286包括用于生成树协议（STP）的配置BPDU、用于通知网络拓扑结构的变化的拓扑结构变化通知（TCN）BPDU、用于跟踪网络变化的拓扑结构变化通知确认（TCA）BPDU。网桥端口命令284也由控制器模块274发布以开始及停止在端口252处转发或执行其他端口配置。如本文更详细讨论的，网桥端口命令284可以被实现为动作帧。MAC级服务数据单元（MSDU）172（其包括于MPDU 156中）在无线站122之间转发并在从端口252发射之前被转换为帧210。转发模块280在无线站122和端口252之间执行转发功能。地址学习模块252可操作地控制桥接站122学习及其用于填充桥接表220的相关目的地址。
图10示出了点对点模型中的STA桥接操作模式下的基本服务集110的实施方式的示意框图。在该实施方式中，基本服务集110的无线站122仍然能够在第2层与其他外部网络中的一个或多个节点桥接。然而，基本服务集110中的无线链路在逻辑上被建模为逻辑混合网桥300的端口之间的点对点链路。混合网桥300逻辑上包括AP 120或无线站122及其连接的网桥250。针对无线站122的各无线链路动态创建虚拟无线端口124并分配有基本服务集110中自身唯一的MAC地址。
在针对STA操作模式的点对点模型中，AP 120不可操作地执行转发功能并填充桥接表220。相反，连接的网桥250包括转发表。转发表映射针对无线站122的虚拟无线端口302的MAC地址及相关目的地址。
图11示出了点对点模型中的STA桥接操作模式的操作方法的实施方式的示意框图。图11示出了无线站122或AP 120及作为逻辑混合网桥300的连接的网桥250。在STA桥接模式的点对点模型中，作为逻辑混合网桥300的一部分的网桥250可操作地执行地址学习以填充转发表304。当MPDU156通过无线站122的虚拟无线端口124接收时，网桥250学习可从虚拟无线端口124访问的源地址。将这些地址及相关虚拟无线端口124映射到转发表304中。
在STA操作模式下，在图11中所示的实例中，混合网桥B 300接收SA=S1且DA=D2的帧210a。混合网桥B 300访问转发表304a并确定相关无线端口wPort3。混合网桥B 300（经由连接网桥250与混合网桥中的无线站122的以太网端口252）向无线端口wPort3发射帧210。将具有SA=S1且DA=D2及STA桥接操作模式的指示（例如，ToDS=1，FromDS=1）的帧210映射到MPDU1 156a。在直接无线通信中，MPDU1经由AP 120的wPort1发射至混合网桥A 300。混合网桥A 300访问D2的目的地址并根据转发表304b确定出口虚拟无线端口wPort2。混合网桥A通过无线端口wPort2经由无线站C 122的无线端口wPort4向混合网桥C 300发射具有SA=S1且DA=D2及STA桥接操作模式的指示（例如，ToDS=1，FromDS=1）的MPDU2。混合网桥C 300访问D2的目的地址并根据转发表304c确定出端口Port2。将MPDU2映射到SA=S1且DA=D2的帧210b并通过Port2发射。
图12示出了具有直接链路设置的点对点模型中的STA桥接操作模式的实施方式的示意框图。在点对点模型中，为了支持直接链路设置，必须为新直接链路创建新虚拟无线端口。例如，在图12中假设在无线站122与AP 120之间建立直接链路，如针对图7所述，为了保持转发表304的完整性，以唯一MAC地址动态创建站B中的新虚拟端口wPort5及站C中的wPort6，以支持直接链路。新虚拟端口影响转发表304的映射（例如，与图11中所示的间接通信相比）。例如，混合网桥B 300的转发表304a现在表明目的地址D2可通过虚拟无线端口wPort5访问。并且转发表304c现在表明目的S1可通过虚拟无线端口wPort6访问。因此，在点对点模型中，两个无线站122之间建立的直接链路要求为新的虚拟无线端口动态创建唯一MAC地址用于直接链路。
STA桥接操作模式的点对点模型中存在的问题是无线站122仍然需要由基本服务集110中的AP 120控制以便建立并配置无线链路，包括认证、加密、比特率选择、带宽管理、度量等。在实施方式中，AP 120在点对点模型中保持对一个或多个管理功能的控制并在逻辑上充当BSS 110中了针对这些管理功能的控制平面。
图13示出了在STA桥接操作模式的点对点模型中控制一个或多个管理功能的AP 120的实施方式的示意框图。在实施方式中，AP 120可操作地管理基本服务集110中的无线链路。例如，AP 120包括可操作地控制无线链路的建立、无线站之间的直接链路（例如，DLS）的建立、无线链路的加密设置、无线链路的比特率选择、无线链路之间的带宽管理、性能指标等的控制器模块274。AP 120可操作地执行与基本服务集110中无线资源及无线站122的管理、控制或配置相关的其他IEEE 802.11功能。
AP 120也可以单独或利用连接网桥250的指示管理一个或多个第2层网桥协议或网络功能。例如，AP 120可以包括配置模块275、带宽保留模块276及生成树模块278中的一个或多个。带宽保留（BW Resv）模块276提供服务质量功能以保留流过基本服务集110的一定流量的带宽。配置（Config）模块275跟踪无线网络拓扑结构的变化。
生成树模块278可操作地执行一个或多个生成树协议处理以检测基本服务集110中的循环并确定要阻挡的一个或多个无线端口124用于防止循环。例如，在点对点模型中，多播或广播帧可以从接收无线站122发射至AP 120。响应于此，AP 120将帧多点传送至基本服务集110中的无线站122。接收无线站122不应将帧多点传送至它的其他端口，否则可能会出现循环。为了避免循环，AP 120管理生成树协议以确定基本服务集110中的循环。AP 120可操作地向无线站122发布命令以“阻挡”来自一个或多个虚拟无线端口124的出口流量（与响应于STP将以太网网桥端口置于“阻挡”状态的情况类似），从而防止循环。在实施方式中，AP 120向点对点模型下的无线站122发布网桥协议数据单元（BPDU）286。在另一实施方式中，AP 120发布动作帧以控制无线站122。例如，AP 120可以发布动作帧以命令指定无线站122“阻挡”来自一个或多个无线端口124的出口流量。
图14示出了动作帧400的实施方式的示意框图。虽然对于本文描述的相同或类似功能来说可以使用其他类型的管理或控制帧，但是实施方式中的动作帧400是IEEE 802.11类型的管理帧。动作帧400的MAC报头402例如包括目的和源地址字段、持续时间字段、BSS ID字段、序列控制字段及帧控制字段。帧校验序列（FCS）字段408是动作帧400端部的冗余校验以检查其完整性。动作详情字段406包括动作类型字段410及动作元素字段412。动作类型字段410指定所采取的动作的类型。动作元素字段412包括针对所采取的动作的类型的一个或多个参数。
在实施方式中，为AP 120定义动作帧400以命令无线站122阻挡无线端口124的流量。动作类型410指定阻挡端口414的类型的动作。元素字段412（例如）指定无线站的站ID或MAC地址和/或虚拟端口地址416（诸如在点对点模型中，当在无线站处创建具有唯一MAC地址的多个虚拟端口时）。元素字段412还可以指定要阻挡的流量类型418，诸如入口流量、出口流量或全部流量。其他动作帧400可以指定额外动作类型410及元素412以便执行STA桥接操作模式所需的其他管理功能。
图15示出了AP 120在STA桥接操作模式的点对点模型中控制一个或多个第2层网桥协议或网络功能的方法的实施方式的示意框图。BPDU286在网桥250的网桥控制模块256之间通信以便执行第2层网桥协议或网络功能，诸如STP、拓扑结构变化及更新等。然而，AP 120对BSS 110执行一个或多个控制功能。AP 120中的控制模块274可操作地向BSS 110中的无线站122发射动作帧400（或用于实现网桥端口命令284的其他类型的帧）。例如，如本文所述，AP 120可以管理生成树协议以确定基本服务集110中的循环。AP 120然后可操作地向无线站122发布动作帧400以“阻挡”来自一个或多个虚拟无线端口124的出口流量以防止循环。AP120还可以向无线站发布动作帧400以保留带宽或配置虚拟无线端口124。
图16A至图16D示出了无线设备的IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口与IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口（诸如AP 120或STA 122）之间转发帧的方法的实施方式的逻辑流程图。IEEE 802.11协议包括无线局域网（WLAN）协议，诸如IEEE 802.11a、b、g、n协议或通过引用并入本文的其他IEEE 802.11协议。IEEE 802.3协议包括在1973至2012年间由IEEE 802.3工作组发布的基于以太网LAN的IEEE 802.3xx标准或有线接口的其他以太网协议。IEEE 802.1Q-2011及IEEE 802.1Q-2012描述了如本文图8至图10中所示的IEEE 802.3协议兼容端口之间的转发过程功能。本文中图16示出了对转发过程进行的多种修改，以增强IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口与IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口之间的转发。
图16A示出了在IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口与另一IEEE802.3协议兼容MAC端口接口之间转发帧的方法的实施方式的逻辑流程图。在步骤450中，MSDU在IEEE 802.3MAC端口接口的入口队列处接收。在步骤452中MSDU大致根据本文针对图8至图10由IEEE802.1Q-2011描述的转发处理功能进行转发。在步骤454中，根据IEEE802.3协议队列选择处理来选择传输队列。例如，响应于基于IEEE802.1Q-2012中定义的流量类型分配给MSDU的优先级等级来选择传输队列。在步骤456中，将MSDU置于所选的传输队列以供传输。
图16B示出了在IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口与IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口之间转发帧的方法的实施方式的逻辑流程图。在步骤460中，在IEEE 802.3MAC端口接口的入口队列处接收MSDU。在步骤462中MSDU大致根据本文针对图8至图10由IEEE 802.1Q-2011描述的转发处理功能进行转发。在步骤464中，将MSDU从IEEE 802.3协议兼容MSDU格式转换为IEEE 802.11协议兼容MSDU格式。在步骤466中，根据IEEE 802.11协议队列选择处理来选择传输队列。例如，响应于基于IEEE 802.11协议中定义的流量类型分配给MSDU的优先级等级来选择传输队列。在步骤468中，将MSDU置于所选的传输队列以供传输。
图16C示出了在IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口与IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口之间转发帧的方法的实施方式的逻辑流程图。在步骤470中，在IEEE 802.11MAC端口接口的入口队列处接收MSDU。在步骤474中，对MSDU执行控制端口过滤。例如，执行包括多播端口管理及多播反射防止的多播处理。在多播反射中，如本文所述，具有STA桥接操作模式的指示并具有DA的MSDU是多播或广播地址，接收无线站122确定MSDU序列ID 170是否与无线站122生成的最新MSDU的任意序列ID匹配。在匹配的情况下，无线站122丢弃MPDU。匹配表明无线站122发射原始MPDU，且无线站122因此丢弃MPDU以避免循环。另外，无线站122还可以确定是否已阻挡针对MSDU的入口端口和/或流量类型。还可以执行其他类型的控制端口过滤。在步骤474中，MSDU大致根据针对本文图8至图10由IEEE 802.1Q-2011描述的转发处理功能进行转发。在步骤476中，将MSDU从IEEE 802.11协议兼容MSDU格式转换为IEEE 802.3协议兼容MSDU格式。在步骤478中，根据IEEE 802.3队列选择处理来选择传输队列。例如，响应于基于IEEE 802.1Q-2012中定义的流量类型分配给MSDU的优先级等级来选择传输队列。在步骤480中，将MSDU置于所选的传输队列以供传输。
图16D示出了在IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口与IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口之间转发帧的方法的实施方式的逻辑流程图。在步骤482中，在IEEE 802.11MAC端口接口的入口队列处接收MSDU。在步骤484中，对MSDU执行控制端口过滤。例如，执行包括多播端口管理及多播反射防止的多播处理。在多播反射中，如本文所述，具有STA桥接操作模式的指示并具有DA的MSDU是多播或广播地址，接收无线站122确定MSDU序列ID 170是否与无线站122生成的最新MSDU的任意序列ID匹配。在匹配的情况下，无线站122丢弃MPDU。匹配表明无线站122发射原始MPDU，且无线站122因此丢弃MPDU以避免循环。另外，无线站122还可以确定是否阻挡针对MSDU的入口端口和/或流量类型。还可以执行其他类型的控制端口过滤。在步骤486中，MSDU大致根据针对本文图8至图10由IEEE 802.1Q-2011描述的转发处理功能进行转发。在步骤488中，根据IEEE 802.11协议队列选择处理来选择传输队列。例如，响应于基于IEEE 802.11协议中定义的流量类型分配给MSDU的优先级等级来选择传输队列。在步骤490中，将MSDU置于所选的传输队列以供传输。
图17示出了在包括IEEE 802.11协议及IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口的MAC端口接口之间转发MSDU的方法500的实施方式的逻辑流程图。IEEE 802.1Q-2011及IEEE 802.1Q-2012描述了如本文图8至图10所示的IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口之间的MSDU的转发处理功能。为了容纳IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口以及IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口，需要修改IEEE 802.1Q-2011及IEEE 802.1Q-2012中的MSDU的转发处理功能。在实施方式中，虽然也包括删除和添加等其他修改，但本文针对转发处理功能描述修改以容纳IEEE 802.11协议兼容MAC端口接口。
在步骤502中，在MAC端口接口（例如IEEE 802.11或IEEE 802.3协议兼容MAC端口接口或其他类型的MAC接口）的入口队列处接收MSDU。在步骤504中，对MSDU执行活动拓扑实现（active topologyenforcement）和/或802.1控制端口过滤。例如，控制端口过滤包括多播处理，诸如多播端口管理及多播反射防止。在多播反射中，如本文所述，具有STA桥接操作模式的指示并具有DA的MSDU是多播或广播地址，接收设备（例如，接收无线站122、AP 120、具有MAC端口接口的以太网网桥或其他类型的设备）确定MSDU序列ID 170是否与该设备生成的最新MSDU的任意序列ID匹配。在匹配的情况下，该设备丢弃MPDU。匹配表明设备发射原始MPDU，且设备因此丢弃MPDU以避免循环。另外，设备还可以确定是否已阻挡针对MSDU的入口端口和/或流量类型。还可以执行其他类型的控制端口过滤。在步骤506中，执行入口处理。
在步骤508中执行基于MSDU的过滤数据库的帧过滤。在步骤510中，执行出口处理，如果需要，在IEEE 802.11协议兼容MSDU格式与IEEE802.3协议兼容MSDU格式之间执行MSDU转换。可以利用MAC目的地址（DA）、MAC源地址（SA）、VLAN标识（VID）和/或MSDU优先级来执行流量计量。在步骤514中，选择传输队列。选择队列要考虑基于IEEE802.11协议中定义的流量类型和/或基于IEEE 802.1Q-2012协议中定义的流量类型分配给MSDU的优先级等级。在实施方式中，优先级等级在IEEE802.1Q定义的“优先级等级”与IEEE 802.11协议定义的“访问类别”之间映射以确保一致。例如，IEEE 802.11协议，特别是IEEE 802.11aa，定义表明语音流量的AC_VO的访问类别。AC_VO的访问类别可以被映射到IEEE 802.1Q-2012中定义的6或7的最高优先级等级。在步骤514中还可以执行IEEE 802.11协议和IEEE 802.1Q/IEEE 802.1D协议或其他类型的MAC型协议之间映射所定义的流量优先级或等级或类别以便传输队列选择。
在步骤516中执行传输队列（也称为出口队列）的队列管理。队列管理包括确定缓冲配额、溢值、竞争等。另外，队列管理符合重传请求并跟踪针对IEEE 802.11协议传输的确认。在步骤518中，来自传输队列的传输选择基于流量控制或整形或其他队列选择算法执行。在IEEE 802.11协议兼容网络中实现的增强型分布式信道访问（EDCA）也可以被实现为队列选择的一部分。EDCA定义用于不同类型数据的队列，然后定义用于队列的不同参数，诸如竞争窗口，针对数据帧的等待时间等。也可包括其他类型的队列选择算法及处理。在步骤520中，MSDU由传输端口传输。也可包括对IEEE 802.1Q定义的转发处理功能进行的其他修改以符合IEEE802.11协议兼容MAC端口接口。
图18示出了针对无线设备（诸如无线站122）的架构的实施方式的示意框图。在实施方式中，无线站122包括网络接口模块600，该网络接口模块具有至少一个MAC端口接口（诸如IEEE 802.1Q兼容网络接口端口252）可操作地连接至外部网络中的节点（诸如网桥250）。主机接口模块602可操作地连接至参照图20更详细描述的主机设备。也可包括外围接口模块。在另一实施方式中，网络接口模块600可并入主机设备并且无线站122可操作地通过主机设备中的网络接口模块600连接至外部网络中的节点。无线站122包括实现逻辑链路控制（LLC）模块608、介质存取控制（MAC）模块610及物理层会聚协议（PLCP）模块614的一个或多个处理模块606。LLC模块608及MAC模块610是无线站122中的逻辑数据链路层612的一部分。处理模块606可操作地将通过外部网络的网络接口接收的第2层帧或第3层IP数据包转换为供无线接口传输的帧，反之亦然。例如，MAC模块610可操作地根据WLAN协议将MAC服务数据单元（MSDU）156封装在MAC协议数据单元（MPDU）156中。物理层会聚协议（PLCP）模块614可操作地根据WLAN协议将MPDU（也称为第1层的PSDU）转换为PLCP协议数据单元（PPDU）150。无线接口/无线电60可操作地根据WLAN协议的多个操作模式之一将PPDU 150转换为多个射频（RF）信号以便由无线接口60进行传输，如针对图20更详细地所述。无线站122进一步包括存储器604，该存储器包括网络接口表260。网络接口表260存储无线站的网络接口端口的标识及可由网络接口600和/或主机接口602访问的一个或多个外部网络节点的相关地址。
图19示出了针对接入点120的架构的实施方式的示意框图。在实施方式中，AP 120包括网络接口模块600，该网络接口模块具有至少一个MAC端口接口（诸如IEEE 802.1Q兼容网络接口端口252）可操作地连接至外部网络中的节点（诸如网桥250）。主机接口模块602可操作地连接至参照图20更详细描述的主机设备。也可包括外围接口模块。在另一实施方式中，网络接口模块600可并入主机设备并且AP 120可操作地通过主机设备中的网络接口模块600连接至外部网络中的节点。AP 120包括实现逻辑链路控制（LLC）模块608、介质存取控制（MAC）模块610及物理层会聚协议（PLCP）模块614的一个或多个处理模块606。LLC模块608及MAC模块610是AP 120中的逻辑数据链路层612的一部分。MAC模块610可操作地根据WLAN协议将MAC服务数据单元（MSDU）156封装在MAC协议数据单元（MPDU）156中。物理层会聚协议（PLCP）模块614可操作地根据WLAN协议将MPDU 156（也称为第1层的PSDU）转换为PLCP协议数据单元（PPDU）150。无线接口/无线电60可操作地根据WLAN协议的多个操作模式之一将PPDU 150转换为多个射频（RF）信号，如针对图20更详细地所述。AP 120进一步包括具有桥接表220的存储器604。AP 120还包括如本文描述的控制器模块274及转发模块280。也可以包括这些模块作为MAC模块610的一部分或独立模块。
图20更详细地示出了无线设备（诸如无线站122及AP 120）的实施方式的示意框图。无线设备包括主机设备18及相关无线电60。对于蜂窝电话主机而言，无线电60是内置组件。对个人数字助理主机、笔记本主机和/或个人计算机主机而言，无线电60可能为内置组件或外部耦接组件。对接入点或基站而言，各组件通常设置在单一结构内。
如所阐述的，主机设备18包括处理模块50、存储器52、无线电接口54、输入接口58和输出接口56。处理模块50和存储器52执行通常由主机设备完成的相应指令。例如，对蜂窝电话主机设备而言，处理模块50依照特定的蜂窝电话标准执行相应的通信功能。
无线电接口54允许从无线电60接收数据和向无线电60发送数据。就从无线电60接收的数据而言（例如，入站数据），无线电接口50将数据提供给处理模块50，以供进一步处理和/或路由至输出接口56。输出接口56提供至输出显示设备（例如显示器、监控器、扬声器等）的连接性，以便显示接收到的数据。无线电接口54还将数据从处理模块50提供至无线电60。处理模块50可通过输入接口58从输入设备（例如键盘、按键、麦克风等）接收出站数据，或由其自身生成数据。对通过输入接口58接收的数据而言，处理模块50可对数据执行相应的主机功能和/或通过无线电接口54将数据路由至无线电60。
无线电60包括主机接口62、基带处理模块64、存储器66、多个射频（RF）发射器68至72、发射/接收（T/R）模块74、多根天线82-86、多个RF接收器76至80和本地振荡模块100。基带处理模块64结合存储在存储器66中的操作指令分别执行数字接收器功能和数字发射器功能。数字接收器功能包括但不限于：数字中频至基带转换、解调、星座解映射、解码、解交错、快速傅里叶变换、去除循环前缀、空时解码、和/或解扰。如将结合后图更详细描述的，数字发射器功能包括但不限于：加扰、编码、交错、星座映射、调制、逆快速傅里叶变换、增加循环前缀、空时编码、和/或数字基带至IF转换。可使用一个或多个处理设备实现基带处理模块64。这种处理设备可能是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理单元、场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或基于操作指令操控信号（模拟和/或数字）的任何设备。存储器66可能是单个存储器件或多个存储器件。这种存储器件可能为只读存储器、随机存取存储器、易失存储器、非易失存储器、静态存储器、动态存储器、闪存和/或存储数字信息的任何器件。应该注意的是，当处理模块64通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路执行其功能的一个或多个时，存储有相应操作指令的存储器嵌入在包括状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路中。
在运行中，无线电60通过主机接口62从主机设备或从网络接口600或从处理模块606接收出站数据88。基带处理模块64接收出站数据88，并基于模式选择信号102产生一个或多个出站符号流90。模式选择信号102将表明用于传输出站符号流90的特定模式。例如，模式选择信号102可能表明2.4GHz或5GHz的频带、20MHz或22MHz的信道带宽（例如，20或22MHz宽度的信道）和54兆位/秒的最大比特率。在其他实施方式中，信道带宽可扩展为1.28GHz或更宽，伴随着所支持的最大比特率扩展为1千兆位/秒或更大。在这一通用分类中，模式选择信号将进一步表明从1兆位/秒至54兆位/秒范围的特定速率。另外，模式选择信号将表明特定的调制类型，其包括但不限于：巴克码调制、BPSK、QPSK、CCK、16QAM和/或64QAM。提供码率，以及提供每子载波的编码比特量（NBPSC）、每OFDM符号的编码比特量（NCBPS）、每OFDM符号的数据位（NDBPS）。
模式选择信号还可针对相应模式表明特定信道化。模式选择信号还可表明功率谱密度掩码值。可替代地，模式选择信号还可表明特定信道化的速率。作为另一替代，模式选择信号102可表明2.4GHz频带、20MHz信道和192兆位/秒的最大比特率。许多天线可用于实现较高比特率。这种情况下，模式选择将进一步表明待使用的天线的数量。另一模式选项包括频带为2.4GHz、信道宽度为20MHz且最大比特率为192兆位/秒。可以表明使用2至4根天线和空间时间编码率、包括从12兆位/秒至216兆位/秒范围的各个比特率。模式选择信号102还可表明特定操作模式，该特定操作模式对应于5GHz的频带，其具有40MHz的频带、具有40MHz信道和486兆位/秒的最大比特率。比特率可使用1至4根天线和相应的空间时间码率、在13.5兆位/秒至486兆位/秒的范围内变化。同样为模式及功率谱密度掩码规定了特定的调制方案码率和NBPSC值。当然应注意的是，在不背离本发明的范围和精神的情况下，在其他实施方式中可采用其他类型的具有不同带宽的信道。例如，依照IEEE工作组ac（TGac VHTL6）可替代性地采用各种其他信道，例如，具有80MHz、120MHz和/或160MHz带宽的那些信道。
基带处理模块64基于模式选择信号102由出站数据88产生一个或多个出站符号流90。例如，如果模式选择信号102表明单个发射天线用于已选定的特定模式，基带处理模块64将产生单个出站符号流90。替代性地，如果模式选择信号表明2根、3根或4根天线，基带处理模块64将从输出数据88产生与天线数量相对应的2、3或4个出站符号流90。
根据基带模块64产生的出站流90的数量，将使相应数量的RF发射器68至72能够将出站符号流90转换为出站RF信号92。发射/接收模块74接收出站RF信号92，并向相应天线82至86提供各出站RF信号。
当无线电60为接收模式时，发射/接收模块74通过天线82至86接收一个或多个入站RF信号。T/R模块74为一个或多个RF接收器76至80提供入站RF信号94。RF接收器76至80将入站RF信号94转换为相应数量的入站符号流96。入站符号流96的数量对应于接收数据的特定模式。基带处理模块64接收入站符号流90并将其转换为入站数据98，通过主机接口62将所述入站数据提供给主机设备18至32。
在无线电60的一个实施方式中，无线电包括发射器和接收器。发射器可包括MAC模块、PLCP模块和PMD模块。可结合处理模块64实现的介质存取控制（MAC）模块可操作性耦接，从而依照WLAN协议将MAC服务数据单元（MSDU）转换为MAC协议数据单元（MPDU）。可在处理模块64中实现的物理层会聚协议（PLCP）模块可操作性耦接，从而依照WLAN协议将MPDU转换为PLCP协议数据单元（PPDU）。物理介质相关（PMD）模块可操作性耦接，从而依照WLAN协议的多个操作模式的其中一个将PPDU转换为多个射频（RF）信号，其中多个操作模式包括多输入和多输出组合。
物理介质相关（PMD）模块的实施方式包括防错模块、解复用模块和多个直接转换模块。可在处理模块64中实现的防错模块可操作性耦接，从而重组PPDU（PLCP（物理层会聚协议）协议数据单元）以减少产生防错数据的传输错误。解复用模块可操作性耦接，从而将防错数据分成多个防错数据流。多个直接转换模块可操作性耦接，从而将多个防错数据流转换为多个射频（RF）信号。
本领域的普通技术人员将理解的是，可使用一个或多个集成电路实现图20的无线通信设备。例如，可在一个集成电路上实现主机设备，在第二集成电路上实现基带处理模块64和存储器66，在第三集成电路上实现无线电60中除去天线82至86的剩余组件。作为一替换示例，可在单个集成电路上实现无线电60。作为另一示例，主机设备的处理模块50和基带处理模块64可能是在单个集成电路上实现的共同处理设备。进一步地，存储器52和存储器66可在单个集成电路上实现，和/或存储器52和存储器66可在与处理模块50和基带处理模块64的共同处理模块相同的集成电路上实现。
这里将描述基本服务集中的STA桥接操作模式。在实施方式中，无线网络的基本服务集中的站包括至其他网络中的一个或多个节点的第2层桥接功能。基本服务集中的接入点充当针对桥接功能的控制平面。接入点包括用于映射目的地址及相关桥接站的网桥地址学习及桥接表。STA桥接模式在多厂商设备之间提供互操作性并在有线连接只是一部分的家庭中扩展无线设备的用途。其他现有替代仅是克服桥接功能不足的部分解决方案并且只是专用的。同样限于某个类型的流量和/或基于第3层协议（诸如IP多播向MAC多播转换，NAT-网络地址转换）。
如本文所使用的术语“基本上”和“近似地”为其对应术语提供行业接受的容差和/或物品间的相关性。行业接受的容差的范围小于1%-50%并对应于（但不限于）分量值、集成电路工艺变量、温度变量、上升和下降时间和/或热噪声。物品之间的相关性的差别为几个百分点至数量级。如本文同样所使用的术语“可操作地耦接至”、“耦接至”和/或“耦接”包括物品之间耦接和/或物品之间通过干扰物品间接耦接（例如，物品包括（但不限于）部件、元件、电路和/或模块），其中，对间接耦接而言，干扰物品不修改信号信息但可以调节其电流电平、电压电平和/或功率电平。如本文进一步所使用的推测耦接（即，当一个元件通过推断与另一个元件耦接）包括以与“耦接至”相同的方式在两个物品之间直接和间接耦接。如本文更进一步所使用的术语“可操作地”或“可操作地耦接至”表明物品包括一种或多种电源连接、输入、输出等以便在激活时执行一个或多个对应功能且可以进一步包括与一个或多个其他物品的推测耦接。如本文更进一步所使用的术语“与…相关联”包括另一物品中嵌入的独立物品和/或一个物品的直接和/或间接耦接。如本文所使用的术语“与…媲美”表明两个或两个以上物品、信号等之间的比较提供所需关系。例如，当所述关系为信号1比信号2的数量级大时，当信号1的数量级比信号2的数量级大时或当信号2的数量级比信号1的数量级小时，可以实现有利比较。
如本文同样所使用的术语“处理模块”、“处理电路”和/或“处理单元”可以是单个处理设备或多个处理设备。这种处理设备可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理器、现场可编程门阵列、可编程逻辑设备、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或基于电路的硬编码和/或操作指令操作信号（模拟和/或数字）的任何设备。处理模块、模块、处理电路和/或处理单元可以是或可进一步包括存储器和/或集成存储元件，该存储器和/或集成存储元件可以是单个存储设备、多个存储设备和/或另一个处理模块的嵌入电路、模块、处理电路和/或处理单元。这种存储设备可以是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任意设备。要注意的是，如果处理模块、模块、处理电路和/或处理单元包括一个以上的处理设备，那么处理设备就可以中心定位（例如，通过有线和/或无线总线结构直接耦接在一起）或可以分布式定位（例如，通过局域网和/或广域网进行的间接耦接云计算）。进一步要注意的是，如果处理模块、模块、处理电路和/或处理单元通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路实现一种或多种功能，可以将存储有相应操作指令的存储器和/或存储器元件嵌在包括状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路内或外部。进一步要注意的是，存储器元件可以存储，处理模块、模块、处理电路和/或处理单元执行对应于一个或多个图中示出的至少一部分步骤和/或功能的硬编码和/或操作指令。制品中可以包括有这种存储器设备或存储器元件。
上文在示出了指定函数的性能及其关系的方法步骤的帮助下已对本发明进行了描述。为了便于描述，本文任意限定了这些功能构建块和方法步骤的界限和顺序。只要适当执行指定功能和关系，就可以限定替代界限和顺序。任何替代界限和顺序都在要求保护的本发明的范围和精神范围内。此外，为了便于描述，任意限定了这些功能构建块的界限。只要适当执行某些重要功能，就可以限定替代界限。类似地，本文也任意限定了流程框图以便示出某些重要功能。从所用的程度来看，另外规定了流程框图界限和顺序，并仍然执行某些重要功能。功能构建块和流程图块和顺序的替代定义在要求保护的本发明的范围和精神范围内。本领域的普通技术人员还将明白，本文中的功能构建块及其他说明性块、模块和部件可以被实现为利用离散部件、专用集成电路、执行适当软件等的处理器或其任意组合来示出。
可能已经至少部分地针对一个或多个实施方式对本发明进行了描述。本发明的实施方式在本文中用来说明本发明，其一方面、其特点、其概念和/或其示例。体现本发明的装置、制品、机器和/或工艺的物理实施方式可以包括参照文中所讨论的一个或多个实施方式描述的一个或多个方面、特点、概念、示例等。此外，从图到图，实施方式可以并入可以使用相同或不同参考编号的相同或类似命名的功能、步骤、模块等，正因如此，所述功能、步骤、模块等可以是相同或类似的功能、步骤、模块等或可以是不同的功能、步骤、模块等。
尽管上述图中的晶体管被示为场效应晶体管（FET），但本领域的普通技术人员将理解，可以利用任何类型的晶体管结构来实现这些晶体管，包括（但不限于）双极晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、N阱晶体管、P阱晶体管、增强型晶体管、耗尽型晶体管及零电压阈值（VT）晶体管。
除非从反面特别说明，传递给本文中所显示的任何一个图中的元件的信号、来自该元件的信号和/或元件之间的信号可以是模拟信号或数字信号、连续时间信号或离散时间信号以及单端信号或差分信号。例如，如果信号路径被显示为单端路径，则还表示差分信号路径。类似地，如果信号路径被显示为差分路径，则还表示单端信号路径。尽管本文对一个或多个特定架构进行了描述，但同样可以实现其他架构，其他架构使用如本领域的普通技术人员认可的一个或多个数据总线（未明确示出）、元件之间的直接连接和/或其他元件之间的间接耦接。
术语“模块”用于对本发明的各个实施方式进行描述。模块包括处理模块、功能块、硬件和/或存储在存储器中用于执行一个或多个功能的软件，如与本文中描述的一样。要注意的是，如果通过硬件实现模块，硬件可以独立地和/或结合软件和/或固件进行操作。如本文所使用的模块可以包含一个或多个子模块，每个子模块可以是一个或多个模块。
尽管本文明确描述了本发明的各个功能和特点的特定组合，但这些特点和功能的其他组合同样是可能的。本发明不受本文所公开的特定示例的限制并明确结合其他组合。

Claims (10)

1.一种无线网络中的桥接操作模式的方法，包括：
无线站通过网络接口从外部网络中的节点接收第一帧，其中，所述第一帧包括源地址及目的地址；以及
通过网络接口将所述帧传输至接入点，其中，所述帧包括桥接操作模式的指示、所述源地址及所述目的地址。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
将所述帧从第一协议转换到第二协议并在经转换的所述帧中包括以下各项中的至少一项：与所述接入点的地址相对应的发射地址、与所述无线站的地址相对应的接收地址。
3.根据权利要求1所述的方法，包括：
通过所述无线接口从所述接入点接收第二帧，其中，所述第二帧包括桥接操作模式的指示并包括第二源地址及第二目的地址；
访问包括一组目的地址及相关网络接口端口的网络接口表；
根据所述网络接口表确定与所述第二目的地址相关联的相关网络接口端口；以及
通过所述相关网络接口端口转发所述第二帧。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
将所述第二帧从第一协议转换到第二协议并在所述第二帧中包括所述第二源地址及所述第二目的地址。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
通过所述无线接口的第一虚拟无线端口接收所述第二帧；
确定所述第二帧的所述第二源地址；以及
在转发表中将所述第二源地址存储为与所述第一虚拟无线端口的标识相关联的目的地址。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述转发表包括所述无线站的虚拟无线端口的多个目的地址及相关地址。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
从所述外部网络中的所述节点接收第三帧，其中，所述第三帧包括第三源地址及第三目的地址；
访问所述转发表以确定与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口；以及
通过与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口传输所述第三帧，其中，所述第三帧包括桥接操作模式的指示并包括所述第三源地址及所述第三目的地址。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，与所述第三目的地址相关联的虚拟无线端口经由直接无线链路可操作地耦接至另一无线站。
9.一种可操作地用于无线局域网（WLAN）中的桥接操作模式的无线站，包括：
至少一个处理模块，可操作地：
从外部网络中的节点接收第一帧，其中，所述第一帧包括源地址及目的地址；以及
生成用于通过所述无线局域网传输至接入点的第二帧，其中，所述第二帧包括桥接操作模式的指示、所述源地址及所述目的地址。
10.一种可操作地用于无线局域网（WLAN）中的桥接操作模式的接入点，包括：
无线接口，可操作地从所述无线局域网中的无线站接收第一帧，其中，所述第一帧包括桥接操作模式的指示、源地址及目的地址；
存储器，可操作地存储桥接表，其中，所述桥接表包括一组MAC地址及所述无线局域网中的关联无线站；以及
至少一个处理模块，可操作地：
访问所述桥接表；
确定与所述第一帧中的所述目的地址相关联的无线站；
生成用于通过所述无线接口传输至所述无线站的第二帧，其中，所述第二帧包括桥接操作模式的指示、所述源地址、所述目的地址、所述无线站的发射地址及所述接入点的接收地址。
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