CN1255974C - 在无线局域网家庭网络环境中识别设备的方法 - Google Patents

在无线局域网家庭网络环境中识别设备的方法 Download PDF

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Abstract

提供一种识别与无线局域网(WLAN)家庭网络连接的设备的方法，和一种记录介质，其上记录的数据结构具有的地址系统能使WLAN家庭网络的设备彼此区分开。这种方法包括利用记录在除了公司ID区域和序列号区域的接口ID区域的一部分上的设备ID信息来识别设备，接口ID区域具有根据IPV6地址系统的EUI-64ID格式。

Description

在无线局域网家庭网络环境中识别设备的方法
技术领域
本发明涉及一种识别与网络连接的设备的方法，特别涉及一种识别与无线局域网(WLAN)家庭网连接的设备的方法，和一种计算机可读记录介质，其上记录具有地址系统的数据结构，该地址系统能使WLAN家庭网络中的设备彼此区分开。本发明要求韩国专利申请号2002-87152的优先权，它是于2002年12月30日在韩国知识产权局申请的，其公开在这里整体作为参考。
背景技术
因特网环境已经从个人电脑和与个人电脑有关的设备简单地连接上因特网的布局，变成所有设备不仅与因特网相连还彼此相通的布局。特别地，由于移动通信技术的发展，当去周围活动时需要享受因特网服务的人数在增加。
家用电器不在因特网环境面临的需求以外。换句话说，已经付出艰辛的努力使一种技术允许家用电器通过网络来彼此分享信息，同时保证它们特定功能。消费者似乎需要比简单的遥控器更智能和更高级的东西，使得在任何地点和任何时间能轻松控制各种家用电器。因此，正在大力开展研究来提出一种更好的家庭网技术，使得如电视机和音响等家用电器能彼此连接并彼此分享信息。目前的家庭网技术水平对于在家庭中试图使用多个家用电器的人来说似乎没有出现任何严重的问题。然而更多的人希望一种改善的因特网环境，它们能自由连通家用电器，甚至从他们家庭以外，这些家庭网络设备能轻松连接到因特网上。为实现这个，一种基于网关的技术是必须的，其中家庭网络能通过网关连接到因特网上。
然而，这种基于网关的技术需要复杂的协议转换处理，可导致不需要的过载或断开网关并可最终扰乱并摧毁设备间的通信。为在因特网最显著的特征之中提供端到端的服务，通信设备要求具有自己的地址来彼此相通。需要用于提供端到端服务的唯一地址来通信。为此，彼此相通的设备需要具有全局地址。然而，假设在家中一般提供了许多设备，就需要许多地址，以使具有自己地址的他们彼此相通。
目前，32比特Ipv4地址用在各种因特环境中。然而，由于因特网的指数增长和IP地址的浪费导致的IP地址缺点的问题已经长期等待被解决。鉴于此，这种Ipv4地址系统不能足够支持各种因特网环境，比如家庭网络需要数量可观的地址。
换句话说，Ipv4地址系统仅能提供最多43亿的IP地址。因此，几乎不可能满足网络环境的需要，比如家庭网络，只采用Ipv4技术，需要无数的地址。基于网络地址转换器(NAT)的技术被认为是Ipv4的替代方案。然而，基于NAT的技术需要一种将网络内的设备连接到网络外的设备的技术，这是不方便的。
为在家庭中访问因特网，有必要设定多个变量，比如地址。许多家庭网络设备，不象个人计算机，不提供用户能额外分配地址给他们的环境，因此有必要提供一种功能，通过它地址能自动分配给家庭网络设备。动态主机配置协议(DHCP)技术能动态地给家庭网络设备分配地址。然而，由于它需要DHCP服务器的管理，DHCP技术被认为对家庭网络不合适。
当涉及家庭网络时，安全是要考虑的最重要的因素之一。由于非授权人访问家庭网络能引起许多问题，控制任何通过授权试图访问家庭网络的每个人来访问家庭网络的企图是非常重要的。
鉴于此，IPv6是Ipv4又一似乎合理的替代方案。Ipv6能提供足够数量的地址给家庭网络设备并能支持自动变量的设定，比如通过实现即插即用的网络地址，家庭设备地址自动分配给家庭设备。另外，Ipv6能提供IP安全协议(IPSEC)，保护并授权通信内容和通信参与者。
图1是IPv6地址100的结构框图。在IPv6地址100中，前面的64比特，组成网络ID110，由分配给每个网络的首标(prefix)确定。通常，在产生全局地址的情况下，比如路由器的网络设备向所有用户通知网络ID，以使得用户能自动设定Ipv6地址。更具体地，3比特格式首标111表示地址的类型，13比特TLA ID112是最高有效级的首标区域，8比特保留区域113是保留为后来用途的区域，24比特NLA ID114是下一级的首标区域，和16比特SLA ID115是站点(site)级的首标区域。
低64比特组成接口ID120，它由每个设备的48比特介质访问控制(MAC)地址构成。64比特接口ID120用扩展的唯一识别符(EUI)-64格式为每个设备产生。
因此，由指定给每个设备的总共128比特组成的Ipv6地址100是通过组合64比特网络ID110和64比特接口ID120而获得的。
具有例如大量地址和自动设定功能、安全功能的Ipv6的这些优点使得对多种设备连接到因特网是可能的，这些设备迄今为止被考虑未直接进行网络相关。
图2是用在IEEE802.11WLAN中MAC帧结构的框图。参考图2，MAC帧200包括帧控制210，持续时间ID220，地址1(230)，地址2(240)，地址3(250)，序列控制260，地址4(270)，帧体280，和FCS290。包含在每帧中的地址遵从MAC地址系统的规则。
MAC地址是识别LAN上的每个主机的地址，由48比特组成。MAC地址包括由高24比特组成的公司ID 241，和由低24比特组成的序列号242。公司ID241指示相应设备的制造者，由电气和电子工程师学会(IEEE)指定。序列号242包括低24比特，指示相应设备的序列号。48比特MAC地址充当相应设备的ID。
如上所述，EUI-64ID方法被用来产生Ipv6地址的接口ID。EUI-64ID方法用来自动地址配置。当EUI-64ID方法用来自动地址配置时，有必要设定接口ID的全局比特。在EUI-64ID方法中，64比特接口ID通过组合上述48比特MAC地址的24比特公司ID 241和24比特序列号242及特定16比特值(0xFFFF)产生。
图3是包括64比特接口ID 120的Ipv6地址300的框图，它根据EUI-64ID格式产生。64-接口ID 120包括公司ID区域241、记录特定值(0xFFFF)的特定值区域310、和记录序列号的序列号区域242。
采用此EUI-64格式的Ipv6地址系统利用了MAC地址的优点，MAC地址是设备的物理地址。然而，识别适用于Ipv6地址系统的设备类型的方法仍未提出。
韩国专利公开号2002-47635公开一种设定家用电器的IP地址的装置，它在生产时通过利用分给家用电器的MAC地址的远程设定，能更轻松地设定可遥控的家用电器的IP地址。为家用电器设定IP地址的该装置，累积与其网络连接的设备的所有MAC地址，识别仍要被分配IP地址的家用电器，并为家用电器设定新IP地址，利用它们的MAC地址来为它们分配IP地址。然而这种传统的技术不能提出一种为每个家用电器设置地址的基于IPv6的方法。
发明内容
本发明提供一种在无线局域网(WLAN)环境中识别设备的方法，和一种计算机可读记录介质，其上记录具有地址系统的数据结构，该地址系统能使WLAN家庭网的设备彼此区分开。
根据本发明的一个方面，提供一种在无线局域网(WLAN)家庭网络环境中识别设备的方法。该方法包括利用设备ID信息识别设备，该设备ID信息记录在除了公司ID区域和序列号区域的接口ID区域的一部分，接口ID区域具有根据Ipv6地址系统的EUI-64ID格式。
根据本发明的又一方面，提供一种在WLAN家庭网络环境中识别设备的方法。该方法包括利用设备ID信息识别设备，该设备ID信息记录在除了提供特定目的的比特区域的接口ID区域中没有使用的公司ID区域的一部分，接口ID区域具有根据Ipv6地址系统的EUI-64格式。
根据本发明的又一实施例，提供一种计算机可读记录介质，其上具有地址系统的数据结构使WLAN家庭网的设备彼此区分开，具有Ipv6地址系统的数据结构包括识别设备所属网络的网络ID区域，和在已识别的网络中识别设备的地址的接口ID区域。这里，接口ID区域包括识别设备制造者的公司ID区域；识别设备序列号的序列号区域；内插在公司ID区域和序列号区域之间来识别设备类型的设备ID区域。
根据本发明的又一实施例，提供一种计算机可读记录介质，其上具有地址系统的数据结构在WLAN家庭网络中使设备彼此区分开，具有Ipv6地址系统的数据结构包括识别设备所属网络的网络ID区域，和在已识别的网络中识别设备地址的接口ID区域。接口ID区域包括：识别设备类型的设备ID区域；识别设备制造者的公司ID区域和识别设备序列号的序列号区域。
附图说明
通过结合附图对优选实施例的详细描述，本发明上述及其他特点和优点将变得更明显。
图1表示传统Ipv6地址的结构图；
图2表示在传统WLAN环境中使用的介质访问控制(MAC)帧结构图；
图3表示采用EUI-64ID格式Ipv6地址的结构图；
图4是表示根据本发明第一实施例为识别设备采用的Ipv6地址结构图；
图5是表示根据图4所示的方法设定的各种设备ID的图；
图6是表示设定为设备ID的DTV的各种地址的图；
图7表示根据本发明第一实施例，具有图5d的设备ID520的冰箱的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图；
图8表示根据本发明第一实施例，具有图5的设备ID530的空调的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图；
图9表示根据EUI-64格式其低64比特组成接口ID的Ipv6地址；
图10表示设备EUI-64ID地址；
图11表示根据本发明第二实施例，DTV的连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图；
图12表示根据本发明第二实施例，冰箱的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图；和
图13表示根据本发明第二实施例，空调的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图。
具体实施方式
在下文，参照附图所示的本发明的优选实施例，本发明将被更详细地描述。
在后面的段落中，根据本发明第一实施例识别设备类型的方法将参照附图4-8来描述。
图4表示IPv6地址400的框图，其包括64比特接口ID420。IPv6地址400是用EUI-64方法产生的。
IPv6地址包括网络ID区域410和接口ID区域420。接口ID区域420包括设备ID区域430、公司ID区域440、特定值区域450和序列号区域460。
设备ID区域430占用IEEE指定的公司ID区域440的一部分。本发明一方面是设备的类型能利用公司ID区域440未用的那部分来识别。换句话说，设备ID区域430能占用公司ID区域440，除了指定用于指示公司ID的区域和指定用于特殊目的的区域。在公司ID区域440中，比如，U比特区域和G比特区域能提供作为特定目的的区域。
简而言之，通过利用公司ID区域440中未使用的部分设定特定值来识别设备，所有的设备能被允许有它们自己的ID。
例如，如图4所示，设备ID区域430采用接口ID区域420的前一字节来产生。在接口ID区域420的前一字节的8比特431到438中，前数第7个比特437是用来设定通用比特的U比特，前数第8个比特438是用来设定单个/组比特的G比特。因此，采用除第7和第8比特437与438外，可以使用前一字节的八个比特431到438将需要的值设定为设备ID。
当与预定家庭网络连接的设备有多个相同设备ID时，比如，当多个数字电视与家庭网络相连时，它们可通过它们的序列号被彼此识别出来。这种设备ID的示例如图5所示。
比如，在用于数字电视的设备ID区域的最高有效字节510中，最高比特可被设为‘1’。那么，最高有效字节510的高四比特为‘1000’，它相应于16进制的8，最高有效字节510的低四比特为‘0010’，它相应于16进制的2。因此，最高有效字节510可表示为“82”。
在用于冰箱的设备ID区域的第二字节520中，最高比特可被设为‘1’。那么，第二字节520的前四比特为‘1000’，它相应于16进制的4，第二字节520的后四比特为‘0010’，它相应于16进制的2。因此，第二字节520可表示为“42”。
在用于空调的设备ID区域的第三字节530中，最高比特可被设为‘1’。那么，第三字节530的前四比特为‘0010’，它相应于16进制的2，第三字节530的后四比特为‘0010’，它相应于16进制的2。因此，第三字节530可表示为“22”。
Ipv6地址不象Ipv4地址，不以一对一的方式分配给设备。更合适地，多个地址依赖所用的设备而分配给单个设备。在下文中，分配给单一设备的地址中只有单点传送(unicast)地址将被更详细地描述。
本地连接单点传送地址不能全局使用，只用在专用的预定连接。本地连接单点传送地址以FE80(十六进制)开始。本地连接单点传送地址能自动配置，而不须特定的设置。伪地址以“3FFF”开始，其为用于因特网的全局地址的全局单点传送地址以十六进制的‘2001’开始。
本地连接单点传送地址(link local unicast address)能够无首标地配置，而伪地址和全局单点传送地址只有当获得相应首标信息时才能被配置。
图6表示根据本发明第一实施例，具有图5的设备ID510的DTV的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图。参考图6，本地连接单点传送地址610包括“FF80”(611)和EUI-64ID地址，它由设为“82”的设备ID区域612和设为“00F0”的公司ID区域613、特定值区域614、和设为“343423”的序列号区域615组成。因此，本地连接单点传送地址610表示为“FE80:8200:F0FF:FE34:3423”。伪地址620包括“3FFE:2E01:2A00:0004”(621)和EUI-64ID地址。因此，伪地址620可表示为“3FFE:2E01:2A00:0004:8200:F0FF:FE34:3423”。全局单点传送地址630包括“2001:0203:0201:0001”(631)和EUI-64ID地址。因此，全局单点传送地址可表示为“2001:0203:0201:0001:8200:F0FF:FE34:3423”。
图7表示根据本发明第一实施例，具有图5d的设备ID520的冰箱的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图。参考图7，冰箱的EUI-64ID地址可用十六进制表示为“FE80:4200:F0FF:FE34:3423”。冰箱的本地连接单点传送地址710可表示为“FE80:4200:F0FF:FE34:3423”，它由“FE80”(711)和EUI-64ID地址组成。冰箱的伪地址720表示为“3FFE:2E01:2A00:0004:4200:F0FF:FE34:3423”，它由“3FFE:2E01:2A00：0004”(721)和EUI-64ID地址组成。冰箱的全局单点传送地址可表示为“2001:0203:0201:0001:4200:F0FF:FE34:3423”，它由“2001:0203:0201:0001”(731)和EUI-64ID地址组成。
图8表示根据本发明第一实施例，具有图5的设备ID530的空调的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图。参考图8，空调的EUI-64ID地址可用十六进制表示为“2200:F0FF:FE34:3423”。空调的本地连接单点传送地址810可表示为“FE80:2200:F0FF:FE34:3423”，它由“FE80”811和EUI-64ID地址组成。伪地址820表示为“3FFE:2E01:2A00:0004:2200:F0FF:FE34:3423”，它由“3FFE:2E01:2A00:0004”(821)和EUI-64ID地址组成。冰箱的全局单点传送地址830可表示为“2001:0203:0201:0001:2200:F0FF:FE34:3423”，分别由“2001:0203:0201:0001”(831)和EUI-64ID地址组成。
在下文中，根据本发明第二实施例识别设备的方法将参照图9-13做更详细的描述。
图9表示根据EUI-64格式其低64比特组成接口ID的Ipv6地址900。如上所述，Ipv6地址900包括网络ID区域910和接口ID区域920，并且接口ID920包括公司ID区域930、设备ID区域940和序列号区域960。
在设备ID区域940中，从IEEE分配的特定值“FFFE”被记录。本发明的基本概念是使用如设备ID区域940这样的特定值区域来识别设备类型。该特定值区域，也就是设备ID区域940，包括2个字节，即从941到948和从951到958的16比特。设备ID区域940能利用这十六比特的全部或一部分。换句话说，能利用从设备ID区域940的最高位比特向下的16比特来设置设备ID。
因此，通过利用每个Ipv6地址的接口ID区域的特定区域设置的设备ID，能彼此区分设备，而不必给他们额外的名称或设置不同变量。
同时，如果与单个家庭网络连接的多个设备具有相同设备ID，比如，如果多个电视与单个家庭网络连接，它们能通过各自的序列号来彼此区分。
按如上所述方法产生的设备EUI-64ID地址表示在图10中。
参考图10，数字电视可以具有设备ID地址1010，它最高有效位设为1。那么，如图10所示，设备ID地址1010的前四比特是“1000”，它相应于十六进制的8。因此，设备ID地址1010能用十六进制表示为“8000”。
冰箱可以具有其第二比特设为‘1’的设备ID地址1020。那么，如图10所示，设备ID地址1020的前四比特是“0100”，它相应于十六进制的4。因此，设备ID地址1020能用十六进制表示为“4000”。
空调可以具有其第三比特设为‘1’的设备ID地址1030。那么，如图10所示，设备ID地址1030的前四比特是“0010”，它相应于十六进制的2。因此，设备ID地址1030能用十六进制表示为“2000”。
Ipv6地址不象Ipv4地址，不以一对一的基础分配给设备。更合适地，多个地址依赖于每个设备被用于什么而分配给他们。这些地址中，双重单点传送地址将在接下来的段落中描述。
图11表示根据本发明第二实施例，DTV的连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图。参考图11，DTV的EUI-64ID地址可用十六进制表示为“0200:F080:0034:3423”，它由设为“0200F0”的公司ID区域1112和设为“8000”的设备ID区域1111、和设为“343423”的序列号区域1113组成。DTV的本地连接单点传送地址1111可表示为“0200:F080:0034:3423”，它包括“FE80”(1114)和EUI-64ID地址。DTV的伪地址1120可表示为“3FFE:2E01:2A00:0004:0200:F080:0034:3423”，它由“3FFE:2E01:2A00:0004”(1121)和EUI-64ID地址组成。全局单点传送地址1130表示为“2001:0203:0201:0001:0200:F080:0034:3423”，它由“2001:0203:0201:0001”(1131)和EUI-64ID地址组成。
图12表示根据本发明第二实施例，冰箱的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图。如图12所示，冰箱的EUI-64ID地址可表示为“0200:F040:0034:3423”。冰箱的本地连接单点传送地址1210可表示为“FE80:0200:F040:0034:3423”，它由“FE80”(1214)和EUI-64ID地址组成。冰箱的伪地址1220表示为“3FFE:2E01:2A00:0004:0200:F040:0034:3423”，它由“3FFE:2E01:2A00:0004”(1221)和EUI-64ID地址组成。全局单点传送地址1230表示为“2001:0203:0201:0001:0200:F040:0034:3423”，它由“2001:0203:0201:0001”(1231)和EUI-64ID地址组成。
图13表示根据本发明第二实施例，空调的本地连接单点传送地址、伪地址和全局单点传送地址的框图。参照图13，空调的EUI-64ID地址可用十六进制表示为“0200:F020:0034:3423”。空调的本地连接单点传送地址1310可表示为“FE80:0200:0034:3423”，它由“FE80”(1314)和EUI-64ID地址组成。空调的伪地址1320表示为“3FFE:2E01:2A00:0004:0200:F020:0034:3423”，它由“3FFE:2E01:2A00:0004”(1321)和EUI-64ID地址组成。空调的全局单点传送地址1330表示为“2001:0203:0201:0001:0200:F020:0034:3423”，它由“2001:0203:0201:0001”(1331)和EUI-64ID地址组成。
如上所述，与家庭网络连接的设备由于对它们的每个设置的唯一ID值而能有自己的地址。另外，通过使用家庭网络的全局前缀信息，有可能为家庭网络的每个设备分配本地连接单点传送地址和全局单点传送地址。而且，本地连接单点传送地址能另外分配给家庭网络中的每个设备。然而，由于每个设备的本地连接单点传送地址只能用在家庭网络内，当需要连接家庭网络中的设备与家庭网络外的设备时，每个设备的全局单点传送地址是必要的。
在由具有根据本发明设置的设备ID的设备组成的WLAN家庭网络环境中，用户利用他/她的手机、通过多点传送来获得他们的家庭网络地址，即他们拥有的家庭网络内的地址，能访问具有根据本发明的地址系统的设备。当前由IPv6提供的所有节点多点传送(multicast)的地址(FF01∷1)或者(FF02∷1)可望迟早被服务。
更具体地，移动电话通过所有节点的多点传送发布对于连接到家庭网络的所有设备地址的请求。然后，所有设备通过发送包含根据本发明设置的设备ID的他们各自的地址到移动电话来响应由移动电话发布的请求。
在下文中，蜂窝电话利用在家庭网络中的设备地址识别任何指定的设备。这里提到的蜂窝电话假定具有基于每个设备的设备ID信息识别设备类型的功能。甚至当多个设备具有相同设备ID时，通过考虑到它们各自接口ID的后24比特来按预定顺序排列它们的地址，蜂窝电话能将设备彼此区分开。
本发明的Ipv6地址系统能实现为记录在计算机可读记录介质上的数据。计算机可读记录介质几乎包括所有记录设备，其上可以能使计算机系统读取数据的方式记录这些数据。比如，计算机可读记录介质可为磁带，诸如ROM、RAM、或者CD-ROM、软盘、光数据存储器、或者载波，诸如通过因特网的数据传输。另外，计算机可读记录介质能通过网络分布到彼此连接的多个计算机系统，在这种情形下，本发明能被实现为以分散的形式存储在计算机可读记录介质上的计算机代码。
如上所述，根据本发明，有可能利用Ipv6地址识别WLAN家庭网络上的设备的类型，而不必额外分配地址给这些设备。

Claims (5)

1.一种在无线局域网(WLAN)家庭网络环境中识别设备的方法，该方法包括：
利用设备ID信息识别设备，该设备ID信息记录在除了公司ID区域和序列号区域的接口ID区域的一部分上，接口ID区域具有根据Ipv6地址系统的EUI-64ID格式。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：利用该设备ID信息和分配给每个设备并记录在接口ID区域的序列号区域中的序列号来识别设备。
3.一种在WLAN家庭网络环境中识别设备的方法，该方法包括：
利用设备ID信息识别设备，该设备ID信息记录在除了为特定目的提供的比特区域的接口ID区域中没有使用的公司ID区域的一部分，接口ID区域具有根据Ipv6地址系统的EUI-64格式。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：利用设备ID信息和分配给每个设备并记录在接口ID区域的序列号区域中的序列号来识别设备。
5.如权利要求3所述的方法，其中比特区域包括U比特区域和G比特区域。
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