CN103875288A - 使用单个服务集识别符的虚拟接入点 - Google Patents

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CN103875288A CN201280050730.1A CN201280050730A CN103875288A CN 103875288 A CN103875288 A CN 103875288A CN 201280050730 A CN201280050730 A CN 201280050730A CN 103875288 A CN103875288 A CN 103875288A
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Abstract

本发明涉及一种接入点″AP″设备，其包括含有程序代码的一个或一个以上处理器。所述程序代码可经配置以：(i)致使所述AP广播含有识别所述AP的单个SSID的信标；(ii)致使所述AP从STA接收对可经由所述AP接入的至少一个网络运营商的网络信息的查询；且(iii)致使所述AP响应于所述网络信息查询而针对所述至少一个网络运营商将网络信息描述元素发送到所述STA。提供多个响应的所述AP仅广播单个服务集识别″SSID″。

Description

使用单个服务集识别符的虚拟接入点
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2011年8月22日提出申请的第61/526,071号美国专利申请案的优先权权益，所述申请案的内容以其全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及无线通信。更特定来说，本发明涉及无线局域网络(″WLAN″)、Wi-Fi及微型蜂窝无线通信系统，包含IEEE802.11系统。
背景技术
符合IEEE标准802.11(其全文以引用方式并入本文中)的接入点(″AP″)装置提供″虚拟化″存取的能力，因此使得多个运营商能够使用同一接入点(″AP″)。通过使AP以802.11信标广播为运营商所特有的服务集识别(″SSID″)来识别每一运营商。在看到适当SSID之后，用户装置站(″STA″-无线网络客户端、桌上型计算机、膝上型计算机、移动装置、手机或PDA)可旋即连接(相关联)到特定运营商。基于所选择的SSID，可应用为所述运营商所特有的″处理″，例如，虚拟LAN(″VLAN″)、服务质量(″QoS″)、验证服务器地址等。另外，在相关联之后可指示每一运营商的网络的能力的指示。
另一选择为，AP可仅具有单个SSID且替代地使用查询-响应协议，例如接入网络查询协议(″ANQP″)，即，由STA(例如移动装置)使用以发现信息范围的查询与响应协议，所述信息范围包含热点运营商域名称(全局唯一机器可搜索数据元素)；可经由热点存取的漫游合作伙伴连同其经支持用于认证的证件类型及EAP方法；因特网协议(″IP″)地址类型可用性(举例来说，IPv4、IPv6)；及移动装置的网络选择过程中有用的其它元数据，如IEEE标准P802.11u-2011，第9修正案：与外部网络交互工作(″第9修正案″)中所指定，其全文以引用方式并入本文中。在STA相关联于AP之前，可响应于来自STA的查询而由AP提供此信息范围。
当AP广播单个SSID时，目前不存在用以在相关联之前经由ANQP将由每一运营商网络支持的能力指示给STA的构件。
发明内容
本发明的目的是克服上文所述的缺点且提供用于给STA提供关于可经由由单个SSID识别的AP存取的每一运营商网络的能力的信息的设备及方法。
根据本发明的第一方面，接入点(″AP″)设备包括：一个或一个以上处理器，其含有程序代码，所述程序代码经配置以：致使所述AP广播含有识别所述AP的单个SSID的信标；致使所述AP从STA接收可经由所述AP存取的至少一个网络运营商的因特网协议(IP)地址类型可用性查询；且致使所述AP响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商将IP地址类型可用性信息元素发送到所述STA。
根据本发明的第二方面，一种移动站(″STA″)设备，其包括：一个或一个以上处理器，其含有程序代码，所述程序代码经配置以：致使所述STA从接入点(AP)接收含有识别所述AP的单个SSID的信标；致使所述STA将可经由所述AP存取的至少一个网络运营商的因特网协议(IP)地址类型可用性查询发送到所述AP；且致使所述STA响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商从所述AP接收IP地址类型可用性信息元素。
根据本发明的第三方面，一种用于指示接入点(″AP″)处的网络能力的计算机实施方法，其由以下步骤组成：广播含有识别所述AP的单个SSID的信标；从STA接收可经由所述AP存取的至少一个网络运营商的因特网协议(IP)地址类型可用性查询；及响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商将IP地址类型可用性信息元素发送到所述STA。
根据本发明的第四方面，一种用于指示接收站(″STA″)处的网络能力的计算机实施方法，其由以下步骤组成：从接入点(AP)接收含有识别所述AP的单个SSID的信标；将可经由所述AP存取的至少一个网络运营商的因特网协议(IP)地址类型可用性查询发送到所述AP；及响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商从所述AP接收IP地址类型可用性信息元素。
在某些方面中，所述一个或一个以上处理器可含有程序代码，所述程序代码经配置以：致使所述AP针对至少一个网络运营商从所述STA接收广域网(WAN)度量查询；且致使所述AP响应于所述WAN度量查询而针对所述至少一个网络运营商将WAN度量信息元素发送到所述STA。
在其它方面中，所述一个或一个以上处理器可含有程序代码，所述程式码经配置以：致使所述AP针对至少一个网络运营商从所述STA接收连接能力查询；且致使所述AP响应于所述连接能力查询而针对所述至少一个网络运营商将连接能力信息元素发送到所述STA。
在某些方面中，一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以使用IEEE802.11接入网络查询协议(″ANQP″)与所述STA通信。所述一个或一个以上处理器可含有程序代码，所述程序代码经配置以致使所述AP以在IEEE802.11信标上发送所述单个SSID。
在又一方面中，一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以致使所述STA关于多个网络运营商中的一者与所述AP相关联。
附图说明
参考下文说明书及附图将容易理解本发明的这些及其它优点，附图中：
图1是根据优选实施例的硬件的示意性框图；
图2展示根据优选实施例的IP地址类型可用性查询请求的格式；
图3展示根据优选实施例的WAN度量查询请求的格式；
图4展示根据优选实施例的连接能力查询请求的格式；
图5是根据优选实施例由AP实施的查询-响应协议的顶级流程图；且
图6是根据优选实施例由STA实施的查询-响应协议的顶级流程图。
具体实施方式
下文将参考附图描述本发明的优选实施例。在下文的说明中，不详细描述熟知功能或构造，这是因为所述熟知功能或构造可在不必要的细节上使本发明模糊不清。本发明涉及一种可耦合到AP或其它通信装置或与其整合在一起以增强与多个客户端的Wi-Fi及微型蜂窝操作的新颖设备、系统及/或方法。针对本发明，将应用下文的术语及定义：
术语″IEEE802.11″及″802.11″是指用于在2.4、3.6及5GHz频率带以及如由IEEELAN/MAN标准委员会(″IEEE802″)所指定的其它频带中实施无线局域网络(″WLAN″)计算机通信的一组标准。
如本文中所使用的术语″通信(communicate)″及″通信(communicating)″包含将数据从来源输送到目的地及将数据递送到待输送到目的地的通信媒体、系统、信道、网络、装置、导线、缆线、光纤、电路及/或链路两者；如本文中所使用的术语″通信(communication)″意指如此输送或递送的数据。如本文中所使用的术语″通信(communications)″包含通信媒体、系统、信道、网络、装置、导线、缆线、光纤、电路及/或链路中的一者或一者以上。
如本文中所使用的术语″处理器″意指处理装置、设备、程序、电路、组件、系统及子系统，不管实施于硬件、有形体现的软件还是两者中且不管是否可编程。如本文中所使用的术语″处理器″包含(但不限于)一个或一个以上计算机、硬连线电路、信号修改装置及系统、用于控制系统的装置及机器、中央处理单元、可编程装置及系统、现场可编程门阵列、专用集成电路、系统芯片、由离散元件及/或电路构成的系统、状态机、虚拟机、数据处理器、处理设备及任何上述各项的组合。
如本文中所使用的术语″存储装置″及″数据存储装置″意指一个或一个以上数据存储装置、设备、程序、电路、组件、系统、子系统、用于保留数据(不管暂时地还是永久性地)且提供此所保留数据的位置及存储媒体。如本文中所使用的术语″存储装置″及″数据存储装置″包含(但不限于)硬磁盘、固态驱动机、快闪存储器、DRAM、RAM、ROM、盒式磁带及能够存储计算机可读数据的任何其它媒体。
图1是根据优选实施例的硬件的框图。接入点(″AP″)12包含例如天线14、收发器16、电力模块18、CPU20(例如，一个或一个以上处理器)及存储器22(包含ROM及RAM)的典型电路。每一站STA_132及STA_234包含类似电路，出于清晰起见图1中未展示。每一存储器22加载有经设计以致使一个或一个以上处理器执行如下文所描述的某些功能的计算机程序代码。当然，除CPU20以外或作为CPU20的替换还可使用任何类型的控制器或处理器。举例来说，可使用专用集成电路(″ASIC″)、数字信号处理器(″DSP″)、门阵列、模拟电路、专用数字及/或模拟处理器、硬连线电路等来执行本文中所描述的控制功能。用于控制此类处理器中的一者或一者以上的指令可存储于任何期望的存储器中，例如计算机可读媒体及/或非暂时性数据结构、软式磁片、硬驱动机、CD-ROM、DVD、RAM、快闪RAM存储装置、EEPROM、磁性媒体、光学媒体、磁光媒体或网络连接的存储装置等。
大体来说，STA可借助关于每一网络运营商的IP地址类型可用性的新消息查询由单个SSID识别的AP。AP又传回关于所述网络运营商的IP地址类型可用性的响应。AP广播含有识别包含此AP的服务集的SSID字段的信标。STA可发送关于可经由AP存取的网络中的每一者的WAN度量或连接能力的查询消息询问。接着，AP将用响应于STA查询的信息往回发送响应。更具体来说，在图1中，当AP12将单个SSID50广播给STA_132时，期望用以在相关联之前将由每一运营商网络支持的能力指示给STA的构件。在操作中，AP周期性地广播含有各种信息的信标，所述信息包含单个SSID。STA可收听广播且从广播获得信息。STA可进一步从AP查询信息。除标准ANQP协议以外，通过本发明增加的信息还包含所述“你(thee)”。
优选地，使用AP查询协议来将所需信息提供给STA。以每运营商为基础在AP查询协议中可指示的能力的三个实例包含：(i)IP地址类型可用性查询52；(ii)WAN度量查询54及(iii)连接能力查询56。
IP地址类型可用性查询。优选地，在作出请求的STA与特定网络成功相关联之后，所述STA使用因特网协议(″IP″)地址类型可用性查询52来确定可针对所述特定网络分配的IP地址版本及类型。在Wi-Fi上下文中，STA相关联于AP。AP可提供通往多个运营商网络的连接。STA可想要在与AP相关联之后连接到特定运营商网络。STA不被呼叫与对应运营商网络相关联，即使在一般意义上确实如此。此查询允许可经由单个SSID到达的多个网络具有不同IP地址类型可用性特性。举例来说，一个网络路径经过网络地址转换(NAT)路由器而另一网络路径不经过NAT路由器，两者可经由同一SSID到达。
响应于IP地址类型可用性查询，作出响应的AP12传回如第9修正案的第7.3.4.8章节中所指定的IP地址类型可用性信息元素(参见下文的表1及2)。此所传回的IP地址类型可用性信息元素为IP地址类型可用性查询中所指定的网络所特有。
表1IPv6地址字段值
地址值 含义
0 地址类型不可用
1 地址类型可用
2 地址类型的可用性未知
3 保留
表2IPv4地址字段值
地址值 含义
0 地址类型不可用
1 公开IPv4地址可用
2 端口限制性IPv4地址可用
3 单个NAT私密IPv4地址可用
4 双重NAT私密IPv4地址可用
5 端口限制性IPv4地址及单个NAT IPv4地址可用
6 端口限制性IPv4地址及双重NAT IPv4地址可用
7 地址类型的可用性未知
8-63 保留
通过以下各项指定网络：(i)使用如第9修正案的第7.3.4.9章节中所指定的网络接入识别符(″NAI″)领域名数据(针对可扩充验证协议(″EAP″)验证网络)或(ii)参阅如第9修正案的第7.3.4.5章节中所指定的与特定验证类型(针对重定向验证网络)相关联的网络的索引(参见下文的表3及4)。
表3验证参数类型
Figure BDA0000491411510000071
表4网络验证类型指示符定义
地址值 含义
0 接受条款及条件
1 支持在线注册
2 http/https重定向
3 DNS重定向
4-255 保留
图2中描绘IP地址类型可用性查询请求的格式。IP地址类型可用性查询串200通常包括三个段：10八位字节ANQP标头202；单个八位字节IP地址类型可用性子类型204及NAI领域名数据或验证类型索引206，所述各项的长度可变。
WAN度量查询。在作出请求的STA与特定网络成功相关联之后，所述STA使用广域网(″WAN″)度量查询54来确定所述特定网络的WAN度量。此查询允许可经由单个SSID到达的多个网络即时具有不同WAN度量特性。举例来说，针对一个网络的WAN链路为下行，而针对另一网络的WAN链路为上行，两者可经由同一SSID到达。
响应于WAN度量查询，作出响应的AP传回WAN度量信息元素，提供关于传输特性的信息，例如通往因特网的WAN连接的速度。此所传回的WAN度量信息元素为WAN度量查询中所指定的网络所特有。
图3中描绘WAN度量查询请求的格式。WAN度量查询串300通常由三个段组成：10八位字节ANQP标头302；单个八位字节WAN度量子类型304；及NAI领域名数据或验证类型索引306，所述各项的长度可变化。
通过以下各项指定网络：(i)使用如第9修正案的第7.3.4.9章节中所指定的NAI领域名数据(针对EAP验证网络)；或(ii)参阅如第9修正案的第7.3.4.5章节中所指定的与特定验证类型(针对重定向验证网络)相关联的网络的索引(参见上文的表3及4)。
连接能力查询。优选地，在作出请求的STA与特定网络成功关联之后，所述STA使用连接能力查询56来确定所述特定网络的连接能力。此查询允许可经由单个SSID到达的多个网络具有不同连接能力特性。举例来说，针对一个网络的WAN路径可具有不同于针对另一网络的WAN路径的防火墙过滤器设定，然而，两者可经由同一SSID到达。此防火墙设定区别可在AP端处或在WAN路径的远端处。
响应于连接能力查询，作出响应的AP传回连接能力信息元素，提供关于最常用的通信协议及端口的热点内的连接状态的信息。此所传回的连接能力信息元素是连接能力查询中所指定的网络所特有的。
通过以下各项指定网络：(i)使用如第9修正案的第7.3.4.9章节中所指定的NAI领域名数据(针对经EAP验证的网络)；或(ii)参阅如第9修正案的第7.3.4.5章节中所指定的与特定验证类型(针对经重定向验证的网络)相关联的网络的索引(参见上文的表3及4)。
图4中描绘连接能力查询请求的格式。连接能力查询串400通常由三个段组成：10八位字节ANQP标头402；单个八位字节连接能力子类型404及NAI领域名数据；或验证类型索引306，所述各项的长度可变化。
可实施其它此类能力查询。例如，可以相同或类似方式查询其它运营商网络特性。虽然仅描述三个网络特性，但使用本文中所揭示的新方法来监测且查询其它网络特性将被所属领域的技术人员容易地明了。
STA可起始关于AP的带宽利用的查询。特定来说，STA可请求关于所使用的当前带宽量、剩余的量及所连接用户的数目的数据。STA可起始关于AP的信道/无线电可用性的查询。此数据可包含既定AP中的无线电的数目、操作频率带及操作信道。举例来说，其他AP性能参数可包含噪声本底电平、干扰电平及信道占用率。
图5是根据优选实施例由AP实施的查询-响应协议的顶级流程图。在AP处，查询-响应协议500可在步骤504处将单个服务集识别ANQP响应发送到接收站(″STA″)。如上文所述，AP不必直接将SSID信息发送到STA，替代地AP可周期性地广播具有单个SSID值的信标。接着，STA可选择收听信标以识别包含SSID的信标内所含有的信息。ANQP消息可对应于一个或一个以上网络运营商的信息。在步骤506处，AP可针对多个网络运营商中的每一者从STA接收因特网协议(″IP″)地址类型可用性查询。响应于IP地址类型可用性查询，AP可在步骤508处将含有IP地址类型可用性信息元素的响应发送到STA。响应于ANQP消息，AP可在步骤510处确定其是否已针对多个网络运营商中的每一者从STA接收广域(″WAN″)度量查询。响应于WAN度量查询，AP可在步骤512处针对多个网络运营商中的每一者将WAN度量信息元素发送到STA。响应于ANQP消息，AP可在步骤514处针对多个网络运营商中的每一者从STA接收连接能力查询。响应于连接能力查询，AP可在步骤516处针对多个网络运营商中的每一者将连接能力信息元素发送到STA。如果AP不在步骤506、508及/或510处接收查询，那么协议可通过返回到开始位置502重复所述过程。
图6是根据优选实施例由STA实施的查询-响应协议的顶级流程图。在STA处，查询-响应协议600可在步骤604处从AP接收单个服务集ANQP响应。ANQP消息可包含对应于一个或一个以上网络运营商的信息。在步骤606处，STA可响应于单个SSID而针对多个网络运营商中的每一者将因特网协议(″IP″)地址类型可用性查询发送到AP。响应于IP地址类型可用性查询，STA可在步骤608处从AP接收含有IP地址类型可用性信息元素的响应。响应于单个SSID，STA可在步骤610处确定其是否已针对多个网络运营商中的每一者将广域(″WAN″)度量查询发送到AP。响应于WAN度量查询，STA可在步骤612处针对多个网络运营商中的每一者从AP接收WAN度量信息元素。响应于单个SSID，STA可在步骤614处针对多个网络运营商中的每一者将连接能力查询发送到AP。响应于连接能力查询，STA可在步骤616处针对多个网络运营商中的每一者从AP接收连接能力信息元素。如果STA不在步骤606、608及/或610处发送查询，那么协议可通过返回到开始位置602重复所述过程。
上文所引用的公开案借此以其全文引用的方式并入。尽管已参考部分、特征及类似物的特定布置描述了各种实施例，但这些并不打算穷举所有可能的布置或特征，且实际上所属领域的技术人员将可弄清许多其它实施例、修改及变化形式。因此，应理解，因此可以与上文所具体描述不同的方式实践本发明。

Claims (21)

1.一种接入点AP设备，其包括：
一个或一个以上处理器，其含有程序代码，所述程序代码经配置以：
致使所述AP广播含有识别所述AP的单个SSID的信标；
致使所述AP从STA接收对可经由所述AP接入的至少一个网络运营商的因特网协议IP地址类型可用性查询；及
致使所述AP响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商将IP地址类型可用性信息元素发送到所述STA。
2.根据权利要求1所述的AP设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以：
致使所述AP针对至少一个网络运营商从所述STA接收广域网WAN度量查询；及
致使所述AP响应于所述WAN度量查询而针对所述至少一个网络运营商将WAN度量信息元素发送到所述STA。
3.根据权利要求1所述的AP设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以：
致使所述AP针对至少一个网络运营商从所述STA接收连接能力查询；及
致使所述AP响应于所述连接能力查询而针对所述至少一个网络运营商将连接能力信息元素发送到所述STA。
4.根据权利要求1所述的AP设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以使用IEEE802.11接入网络查询协议ANQP与所述STA通信。
5.根据权利要求1所述的AP设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以致使所述AP在IEEE802.11信标中发送所述单个SSID。
6.根据权利要求1所述的AP设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以致使所述AP与所述STA相关联。
7.根据权利要求1所述的AP设备，其中所述AP包括Wi-Fi AP。
8.一种移动站STA设备，其包括：
一个或一个以上处理器，其含有程序代码，所述程序代码经配置以：
致使所述STA从接入点AP接收含有识别所述AP的单个SSID的信标；
致使所述STA将对可经由所述AP接入的至少一个网络运营商的因特网协议IP地址类型可用性查询发送到所述AP；及
致使所述STA响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商从所述AP接收IP地址类型可用性信息元素。
9.根据权利要求8所述的STA设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以：
致使所述STA针对至少一个网络运营商将广域网WAN度量查询发送到所述AP；及
致使所述STA响应于所述WAN度量查询而针对所述至少一个网络运营商从所述AP接收WAN度量信息元素。
10.根据权利要求8所述的STA设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以：
致使所述STA将关于至少一个网络运营商的连接能力查询发送到所述AP；及
致使所述STA响应于所述连接能力查询而从所述AP接收关于所述至少一个网络运营商的连接能力信息元素。
11.根据权利要求8所述的STA设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以使用IEEE802.11接入网络查询协议ANQP与所述AP通信。
12.根据权利要求8所述的STA设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以从所述AP接收在IEEE802.11信标中的所述单个SSID。
13.根据权利要求8所述的STA设备，其中所述一个或一个以上处理器含有程序代码，所述程序代码经配置以致使所述STA与所述AP相关联。
14.一种用于指示接入点AP处的网络能力的计算机实施的方法，所述方法包括以下步骤：
广播含有识别所述AP的单个SSID的信标；
从STA接收对可经由所述AP接入的至少一个网络运营商的因特网协议IP地址类型可用性查询；及
响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商将IP地址类型可用性信息元素发送到所述STA。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括以下步骤：
针对至少一个网络运营商从所述STA接收广域网WAN度量查询；及
响应于所述WAN度量查询而针对所述至少一个网络运营商将WAN度量信息元素发送到所述STA。
16.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括以下步骤：
针对至少一个网络运营商从所述STA接收连接能力查询；及
响应于所述连接能力查询而针对所述至少一个网络运营商将连接能力信息元素发送到所述STA。
17.根据权利要求14所述的方法，其中使用IEEE802.11接入网络查询协议ANQP促进所述AP与所述STA之间的通信。
18.一种用于指示接收站STA处的网络能力的计算机实施的方法，所述方法包括以下步骤：
从接入点AP接收含有识别所述AP的单个SSID的信标；
将对可经由所述AP接入的至少一个网络运营商的因特网协议IP地址类型可用性查询发送到所述AP；及
响应于所述IP地址类型可用性查询而针对所述至少一个网络运营商从所述AP接收IP地址类型可用性信息元素。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括以下步骤：
针对至少一个网络运营商将广域网WAN度量查询发送到所述AP；及
响应于所述WAN度量查询而针对所述至少一个网络运营商从所述AP接收WAN度量信息元素。
20.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括以下步骤：
将关于至少一个网络运营商的连接能力查询发送到所述AP；及
响应于所述连接能力查询而从所述AP接收关于所述至少一个网络运营商的连接能力信息元素。
21.根据权利要求18所述的方法，其中使用IEEE802.11接入网络查询协议ANQP促进所述AP与所述STA之间的通信。
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