CN1852203A - 一种虚链路建立方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种虚链路装置及其建立、删除、应用方法及虚链路建立装置，属于网络通信领域。为了克服现有技术中存在的STA与AP之间只能有一条链路，不能满足不同的安全机制，以及要求提供不同的QoS支持的不足，本发明提供了一种虚链路建立方法，所述方法至少包括等待建立虚链路的请求端和被请求端协商虚链路参数及设定虚链路端地址标识，以创建虚链路的步骤。本发明还提供了应用该方法建立的虚链路装置、应用该装置的数据传送方法，以及虚链路建立装置适用于处理并发的业务流。

Description

一种虚链路建立方法及装置
技术领域
本发明涉及网络通信，尤其涉及一种无线局域网中虚链路装置及其建立、删除、应用方法及虚链路建立装置。
背景技术
无线局域网(WLAN-Wireless LAN)技术因其在无线化优势、可比拟有线的高速率接入以及价格低廉而深受市场的欢迎。目前已开始取代有线广泛应用于家庭、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广泛部署于公众热点，提供公众无线宽带数据接入服务。ISO/IEC8802-11：1999“信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分：无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范”是WLAN的国际标准，其内容对应IEEE 802.11。中国也发布了WLAN国家标准GB/T15629.11-2003，其与国际标准的主要差别在于在接入控制的安全机制上有差别。事实上，市场广泛应用的WLAN产品主要是IEEE 802.11标准项目组发布的针对IEEE 802.11的补充规范，包括IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11a等。其中，802.11b、802.11g工作于2.4GHz频段，802.11a工作在5GHz频段。802.11b支持的物理层速率可达到11Mb/s，802.11g、802.11a支持的物理层速率可达到54Mb/s。目前IEEE 802.11正在制订支持更高吞吐量的标准802.11n以更好地支持各种实时业务及多媒体应用，增大系统容量。
参见图1，为IEEE 802.11定义的WLAN系统，图中显示了多个STA接入到一个AP组成一个无线局域网，关联到一个AP下的STA构成一个基本服务集(BSS)，不同的AP或有线网络(802.x LAN)可以通过分发系统(DS-DistributionSystem)相互连接。这样不同的BSS之间、以及BSS与有线局域网之间通过分发系统组成一个大的局域网，称之为ESS(扩展服务集)。
其中，STA(Station)指包含IEEE 802.11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。对于一些不带无线局域网接口的设备，可以通过WLAN无线网卡的方式，提供无线局域网接口。
AP(Access Point)即接入点相当于移动网络的基站，其主要功能是使得STA能与其它的STA或有线网络的相关设备进行通信，例如：多个STA接入到一个AP组成一个无线局域网进行通信，接入到不同的AP的STA组成一个局域网进行通信，以及STA与有线局域网的相关设备进行通信。关联到一个AP下的STA构成一个基本服务集(BSS)。
Portal是指提供DS与有线局域网之间MAC服务数据单元(MSDUs)转发的逻辑点。
DS使得不同的BSS之间、以及BSS与有线局域网之间能够组成一个大的局域网，称之为扩展服务集(ESS)。
对于STA和AP之间的链路，可以用STA和AP的MAC地址对来表示，在本发明中，该链路被称为基链路。AP与STA之间通过基链路进行通信，也就是802.11MAC层帧头的发送地址(TA)和接收地址(RA)为对应基链路的端地址。
STA和AP之间通过基链路进行认证和关联协商。每个STA为对应的无线通信媒体保留有两个状态变量，分别标识认证状态和关联状态，在WLAN无线媒体的一端上保留对应端的状态。如图2所示，针对一个STA，在AP上将维护该STA的状态。最初的状态为状态1：未鉴权，未关联。当STA根据AP的信标帧信息决定接入该AP后，则与AP开始802.11鉴权认证过程，认证成功后，进入状态2。开始进行关联协商，当关联成功后，即进入状态3。这时，在如图1所示的DS系统中将保留该STA与该AP的映射关系，使得系统中其它站点发送数据包给该STA时，能正确发送到与该STA关联的AP，再由该AP转发给该STA。
对于每个STA，在不同的状态允许传递的802.11帧的类型是不一样的，在状态1时，允许传递1类帧；在状态2时，允许传递1类帧和2类帧；在状态3时，允许传递1类帧、2类帧和3类帧，其中1类帧指控制帧及部分管理帧，2类帧指1类帧之外的其他管理帧，3类帧指数据帧及省电控制帧。具体请参见IEEE802.11标准。
在STA和AP的通信过程中需要提供认证及安全机制。由于802.11所提供的认证及安全机制不能满足实际应用中的安全需求，802.11i对其安全性进行了增强。802.11i制定采用802.11的开放系统选项作为802.11认证(客观效果相当于不鉴权)，采用802.1X作为认证和密钥管理的机制，在加密方法上支持AES算法，具体安全机制在建立关联期间协商。因此，对于802.11i来说，进入状态3后，STA与AP的链路之间在802.1X认证及密钥协商未完成之前只能通过802.1X非受控端口传递802.1X报文，在成功完成会话密钥协商后，其他数据保文即可通过802.1X受控端口在AP与STA之间进行加密传递。中国WLAN WAPI安全标准基本原理与IEEE802.11i类似，采用与802.1X同样的基于端口的接入控制方法。
根据IEEE802.11标准，STA与AP之间只能有一条链路。所有的数据报文及MAC层管理与控制报文等，均基于该链路。不同的业务流在MAC层不能做到逻辑隔离。同时，只能采用与该链路绑定的唯一的安全机制(在关联时确定的安全机制)。而在实际应用中，一个STA上可能存在一些并发业务流，这些并发业务流有可能要求不同的安全机制，以及要求提供不同的QoS支持。而现有的机制很难满足这样的应用需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的单个STA与单个AP之间只能有一条链路，不能提供多条链路的问题，这样就不能满足不同的安全机制，进而提出一种虚链路建立的方法，基于基链路建立虚链路，所述方法至少包括：等待建立虚链路的请求端和被请求端协商虚链路参数及设定虚链路端地址标识，以创建虚链路的步骤。
所述方法具体包括：
步骤A：虚链路建立请求端通过基链路向被请求端发起虚链路建立请求消息，所述请求消息内容包括所述请求端的协商参数及虚链路端地址标识信息；
步骤B：所述被请求端收到所述虚链路建立请求消息，将解析得到的所述请求端的协商参数与被所述请求端本端的参数进行协商，得到协商后的虚链路参数，并根据解析得到的虚链路端地址标识信息确定虚链路端地址标识；
步骤C：所述被请求端通过基链路向所述请求端发出虚链路建立响应，所述响应内容包括步骤B中协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识；
步骤D：所述请求端收到所述响应后解析得到协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识。
其中，所述虚链路建立请求端为终端，所述虚链路建立被请求端为接入点，所述方法具体包括：
步骤A1：终端通过基链路向接入点发起关联请求消息，所述关联请求消息内容包括所述终端的协商参数及虚链路端地址标识信息；
步骤B1：所述接入点收到所述关联请求消息，将解析得到的所述终端的协商参数与所述接入点的参数进行协商，得到协商后的虚链路参数，并根据解析得到的虚链路端地址标识信息确定虚链路端地址标识；
步骤C1：所述接入点通过基链路向所述终端发出关联响应，所述响应内容包括步骤B1中协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识；
步骤D1：所述终端收到所述响应后解析得到协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识。
如果所述步骤A中虚链路端地址标识信息包括所述请求端的虚链路端地址标识，相应地，所述步骤B中被请求端解析获得所述请求端的虚链路端地址标识后，指定被请求端本端的虚链路端地址标识，从而得到虚链路端地址标识。
如果所述步骤A中虚链路端地址标识信息包括所述请求端和被请求端的虚链路端地址标识，相应地，所述步骤B中被请求端将解析获得的所述请求端和被请求端的虚链路端地址标识作为所述虚链路的端地址标识。
如果所述步骤A中虚链路端地址标识信息为空，相应地，所述步骤B中被请求端指定所述请求端和被请求端的虚链路端地址标识，以作为所述虚链路端地址标识。
所述虚链路端地址标识为所述请求端或被请求端的端地址。
所述虚链路端地址标识为所述基链路的端地址，以及请求端或被请求端的端口号。
所述方法进一步包括：所述被请求端发出虚链路建立响应后，分配被请求端本端的虚链路号。
所述方法进一步包括：所述请求端收到所述被请求端发送的虚链路建立响应后，所述请求端分配请求端本端的虚链路号。
所述步骤C中的响应内容进一步包括虚链路建立状态信息。
所述参数至少包括虚链路绑定信息、安全参数和服务质量参数。
所述等待建立虚链路两端是接入点和终端。
所述虚链路两端设有计数器，在建立虚链路时所述计数器增1，在删除虚链路时所述计数器减1。
所述方法还包括所述等待建立虚链路的两端发送虚链路建立能力信息，并判断所述的两端是否能够建立虚链路的步骤。
优选地，等待建立虚链路的接入点通过信标帧或探询响应帧发送所述虚链路能力信息，终端在扫描信道时收到所述虚链路能力信息，从而判断接入点和终端之间是否能够建立虚链路。
所述方法具体包括：等待建立虚链路的终端在关联请求时或在建立虚链路建立请求时发送所述虚链路能力信息，接入点收到所述虚链路能力信息后，判断接入点和终端之间是否能够建立虚链路。
所述虚链路建立能力信息包括所述等待建立虚链路的两端是否支持多MAC地址。
所述虚链路能力信息包括所述两端是否支持虚链路。
本发明还提供了一种虚链路删除方法，如权利要求1所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述虚链路的一端收到虚链路删除请求后，通过所述虚链路发送虚链路删除消息，并释放本端相关资源；所述虚链路的对端收到所述删除消息后，释放相关资源。
优选地，所述虚链路的一端收到虚链路删除请求后，向所述虚链路对端发送虚链路删除请求，所述消息中带有要求被删除的虚链路号，并释放本端相关资源，所述虚链路的对端收到所述删除请求后，释放与所述虚链路号相对应的相关资源。
本发明还提供了一种虚链路装置，所述装置包括基于基链路的两个端口，所述端口内存储了经过所述两个端口协商后的虚链路参数及虚链路端地址标识。
所述虚链路端地址标识为所述基链路的端地址和请求端或被请求端的端口号。
所述虚链路端口标识为所述请求端或被请求端的端地址。
所述参数至少包括虚链路绑定信息、安全参数和服务质量参数。
本发明还提供了一种利用上述虚链路装置传送数据的方法，所述方法具体包括：
步骤E：传送数据请求端的MAC用户向本端MAC层发送数据报文请求消息，所述请求消息包含MAC层源地址和目的地址、虚链路号及待发送的数据报文；
步骤F：传送数据请求端的MAC层收到该消息后，根据源地址和目的地址，以及由虚链路号确定发送地址和接收地址，构建MAC数据帧头地址域，通过虚链路向传送数据被请求端的MAC层发送所述数据报文；
步骤G：传送数据被请求端的MAC层向本端MAC用户发送数据报文指示，所述数据报文指示携带了MAC用户源地址，MAC用户目的地址，虚链路号，及接收的数据报文。
所述方法按802.11协议要求及对应该虚链路的安全机制，对数据报文进行分段及加密操作，组成一个或一序列MAC协议数据报文发送给传送数据被请求端，所述被请求端再进行解密及分段重组工作。
所述方法进一步包括：完成数据报文发送后，传送数据请求端的MAC层向本端的MAC用户发送数据报文状态指示，所述指示内容包括相应数据报文在虚链路上传递的状态，源地址、目的地址及虚链路号。
本发明还提供了一种虚链路建立装置，所述装置在基链路的基础上建立虚链路，所述装置至少包括协商模块和端地址标识设定模块；
所述协商模块用于等待建立虚链路的请求端和被请求端协商虚链路参数；
所述端地址标识设定模块用于虚链路的请求端和被请求端协商并设定虚链路端地址标识。
本发明的有益效果是：
1、由于在无线局域网中增加了虚链路，如针对不同的应用建立不同的虚链路，以提供不同的安全性，QoS等，极大增强了WLAN的业务能力。
2、由于能从AP侧发起与之关联的STA建立虚链路，能更好地支持各类通过网络侧主动发起的各种业务应用。
附图简要说明
图1所示为现有技术中802.11网络架构图；
图2所示为STA的状态示意图；
图3所示为本发明所述一条基链路对应多条虚链路的示意图；
图4所示为本发明所述STA与AP建立虚链路的示意图；
图5所示为本发明所述由STA发起的建立虚链路流程图；
图6所示为本发明所述由AP发起的建立虚链路；
图7所示为本发明所述建立虚链路流程图；
图8所示为利用本发明所述虚链路装置传递数据的流程图；
图9所示为本发明所述虚链路的删除流程图；
图10所示为本发明通过关联请求建立虚链路的流程图。
具体实施方案
下面将参照相应的附图，对本发明优选的实施方案进行详细描述。
参见图3，本发明提供了第一个无线网络中STA和AP之间建立多个虚链路的实施例。在未建立虚链路之前，STA#1和AP之间通过AP MAC地址即BSSID与STA#1 MAC地址确定了一条链路，与虚链路的概念对应，这条链路在本发明中称之为基链路。本发明支持一个STA#1与一个AP之间一个基链路对应多个虚链路(Virtual Link，vLink)。如图3所示，当STA#1与AP认证或建立关联时，可基于该基链路在STA#1与AP之间建立多条虚链路，每条虚链路由STAEA(End-point Address，EA)MAC地址和AP EA MAC地址唯一识别。当STA#1与AP建立关联时，首先在DS中建立了AP地址(即基本服务集标识BSSID)与STA#1MAC地址的对应关系，分配关联标识号(Association Identifier，AID)AID#1。同时如图3针对该关联建立了两条虚链路，分别用对应STAEA1(End-point Address，EA)MAC地址和AP EA2 MAC地址和STA EA3(End-pointAddress，EA)MAC地址和AP EA4 MAC地址加以标识，具体内容如表1所示。
 AP   STA   关联标识   虚链路
  STAMAC地址  APMAC地址
 BSSID   STA#1MAC地址   AID#1   EA1  EA2
  EA3  EA4
  STA#2MAC地址   AID#2   EA5  EA6
  EA7  EA8
表1
如图4所示，在未建立虚链路之前，AP与STA#1之间通过基链路进行通信，也就是802.11 MAC层帧头的发送MAC地址(TA)和接收MAC地址(RA)为对应APMAC地址即BSSID与STA#1 MAC地址。在建立虚链路后，AP与STA之间可以基于虚链路通信。也就是802.11 MAC层帧头的发送地址(TA)和接收地址(RA)为对应虚链路的端地址。虚链路建立请求端和虚链路建立被请求端的MAC地址可以是STA EA MAC地址或AP EA MAC地址。
由于不同的虚链路在建立时可协商制定不同的安全机制及QoS机制，因此，针对不同安全级别及不同QoS要求的业务，可分别创建不同的虚链路，以满足相应业务的需求。
首先，对于建立虚链路的STA和AP，要求至少其中之一能支持在一个IEEE802.11无线接口支持多MAC地址。因此，可以对STA和AP设置一个虚链路能力标识位及多地址能力标识位，在本实施例中，AP在发送信标(Beacon)帧或探询响应帧时(Probe Response)时，应扩展携带上述虚链路能力及多地址能力信息，以方便STA在扫描信道时确定是否能实际与该AP建立虚链路。STA在发送关联请求时，也应携带上述虚链路能力及多地址能力信息，以使AP确定该STA是否支持虚链路以及是否具备多地址能力。这样可以确保STA或AP发送虚链路建立请求之前了解能否和对端建立虚链路。因此，进行上述扩展后，具备虚链路能力的设备也可以与不具备虚链路能力的设备按传统方式进行通信。参见表2，所述的能力标识直接影响到是否能支持虚链路及影响如何指派虚链路的端地址，即端地址的特性。
  AP   STA   是否能实际建立虚链路？   端地址特性
  支持虚链路，支持多地址   支持虚链路，支持多地址   能   两端的端地址可动态指定
  支持虚链路，支持多地址   支持虚链路，不支持多地址   能   与STA建立的所有虚链路，STA侧端地址固定
  支持虚链路，不支持多地址   支持虚链路，支持多地址   能   与AP建立的所有虚链路，AP侧端地址固定
  支持虚链路，不支持多地址   支持虚链路，不支持多地址   不支持   -
表2
当STA状态进入已认证或已关联后，STA和AP之间就可以通过基链路创建虚链路。虚链路的建立即可以由STA发起，也可以由AP发起。
如图5所示，为STA发起请求建立虚链路的过程如下：
步骤101：STA的MAC层用户向本端MAC层发送“虚链路建立请求消息”，所述请求消息的内容包括：
(1)虚链路绑定信息：指与该虚链路应用绑定的特定信息，例如：服务集标识SSID等；
(2)安全参数：提供请求端希望该虚拟链路上可以实施的安全机制的集合。如允许支持WAPI则提供与WAPI对应的信元，如安全机制要基于802.11i，则填写与802.11i对应的信元RSN IE；
(3)QoS参数：用于协商该虚拟链路需要的QoS参数；
步骤102：STA的MAC层收到“虚链路建立请求消息”后，构建MAC层“虚链路建立请求消息”，并通过基链路向AP发起所述请求消息，其中携带的内容除了包括步骤101中针对该虚链路的与对端协商的参数外，还包括虚链路端地址标识信息，即用户指定的该虚链路请求端或被请求端相应的端地址。
其中，虚链路端地址的指定方法可以有以下二种：a)虚链路的两端各自指定自己的端地址；b)虚链路的一端的虚地址由对端来分配；
因此，在本实施例中，如果采用a)所述的指定方法，STA发出的虚链路建立请求消息中虚链路端地址标识信息为STA的端地址；如果采用b)所述的指定方法，当STA负责指定端地址时，虚链路建立请求消息中包含的虚链路端地址标识信息为STA和AP的端地址，当STA请求AP为自己分配端地址时，则在虚链路建立请求消息不包含具体端地址；
步骤103：AP的MAC层收到STA的MAC层发送的″虚链路建立请求″后，解析得到STA发出的协商参数，并基于AP本端的信息确定最终的绑定信息，安全参数和QoS参数，并通过AP端发送来的地址信息确定虚链路端的两端地址信息。对于本实施例，如果是虚链路的两端各自指定自己的端地址，即AP的MAC层解析得到的地址信息为STA的地址信息，则AP指定本端的端地址；如果STA负责指定端地址，即AP的MAC层解析得到的地址信息为STA和AP的地址信息，则AP对地址不进行任何指定；如果STA请求AP为自己分配端地址，即AP的MAC层解析得到的地址信息为空，则AP指定STA和本端的端地址。
步骤104：AP的MAC层通过基链路向STA的MAC层回复″虚链路建立响应″，该响应内容中包括虚链路建立状态信息及协商后的虚链路绑定信息、安全参数、服务质量参数(QoS)及虚链路端地址信息。如果在步骤103中的相关参数无法协商到一致，如不支持对端请求的安全机制，QoS机制，绑定信息所要求的能力需求等，则″虚拟链路建立响应″中状态信息对应失败及相应原因值；否则，状态信息为″虚链路成功″；
步骤105：AP端的MAC层向本端的用户层发送虚链路建立指示，所述指示中包含虚链路建立状态，虚链路端地址信息，绑定信息，安全参数和QoS参数。
步骤106：STA端的MAC层收到″虚拟链路建立响应″后，向本端的用户层发送虚链路建立响应，所述响应中包含虚链路建立状态，虚链路端地址信息，绑定信息，安全参数和QoS参数。
至此，STA和AP之间的虚链路就建立起来了。建立虚链路后双方即可通过该虚链路基于所协商的参数进行通信交互。当该虚链路要求相应的安全机制时，例如要求建立802.11i鲁棒安全网络关联(RSNA)时，则首先要按802.11i流程在该虚链路上进行接入鉴权及会话密钥协商，成功完成密钥协商后即可在该虚链路上进行加密报文的传递。
如图6所示是由AP为STA发起请求建立虚链路的过程，所述步骤与上述步骤类似，在这里不再赘述。
本发明提供了第二个实施例，如图10所示，STA和AP在通过802.11鉴权之后，STA和AP在关联的过程中创建虚链路。所述步骤如下：
步骤201：STA通过基链路向AP发起关联请求消息，所述关联请求消息内容除了包含关联时需要的基本能力协商参数之外，还包括所述STA的协商参数及虚链路端地址标识信息；
步骤202：所述AP收到所述关联请求消息，将解析得到的所述STA的协商参数与被所述AP的参数进行协商，得到协商后的虚链路参数，并根据解析得到的虚链路端地址标识信息确定虚链路端地址标识；
步骤203：所述AP通过基链路向所述STA发出关联响应，所述响应内容包括步骤B中协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识；
步骤204：所述STA收到所述响应后解析得到协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识。
上述实施例中虚链路在MAC层由该虚链路对应的端地址对唯一标识。因此，MAC应用层可以通过直接使用该端地址对来使用MAC层虚链路。对于MAC层用户来说，也可以不需要知道MAC层虚链路的端地址，而是通过一个由本端MAC层指配的一个虚链路号来使用虚链路，MAC层再根据虚链路号确定对应的虚链路端地址。鉴于此，本发明提出了第三个实施方案，具体步骤如下：
在实施方案一中所述的步骤104之后，AP端MAC层向STA的MAC层发送虚链路建立响应后，AP端分配虚链路号，AP端的MAC层向本端的用户层发送虚链路建立指示的内容中除了步骤105中的内容之外还包括了虚链路号；STA收到虚链路建立响应后，也在本端分配虚链路号，STA端的MAC层向本端的用户层发送虚链路建立响应的内容中除了步骤106中的内容之外也还包括了虚链路号。这两个虚链路号可以不是同样的，只用于本端区分不同的虚链路即可。
因此，在MAC层针对每一条虚链路，应分配本端唯一的虚链路号。当MAC层用户需要使用或管理某一虚链路时，给MAC层发送的消息或原语接口应携带相应的虚链路号。
对于上述的实施方案，当STA或AP决定删除一虚链路时，将通过在该虚链路上发送″虚链路删除″来知会对方，并释放本端分配给该虚拟终端的相关资源。STA和AP上有一个计数器来统计对应基链路所创建的虚链路数，在进入已关联状态时为0。每成功创建一条虚链路该计数器加1，每删除一条虚链路该计数器减1。
当STA或AP收到对端″虚链路删除″后，将释放本端分配给该虚拟终端的相关资源，虚链路计数器减1。
当STA或AP通过该虚链路与对端无法正常通信时，可超时自动删除该虚链路。
如图5\图6所示，进入已关联状态后，AP或STA可通过基链路发起创建虚链路。当AP或ST在基链路上收到对端的”去关联(Disassociation)”或”去鉴权(Deautiehtication)”，若对应该关联的虚链路数为0，则处理，否则丢弃。其状态迁移图同图2。
以上实施例中，虚链路的建立中用虚链路两端的MAC地址以区分不同的虚链路，也就是说至少一端需要支持多MAC地址。本发明还提供了一种虚链路的建立方法，不需要虚链路的两端支持多MAC地址，而是用基链路的MAC地址作为虚链路的端地址，用虚链路两端的端口号来区分不同的虚链路。
如图7所示为本发明所述虚链路建立方法的第四个实施方案，还是以STA发出请求为例，具体步骤如下：
步骤301：STA的MAC层用户给本端的MAC层发送″虚链路建立请求″，请求建立虚链路。该消息参数包括：
(1)虚链路绑定信息：指与该虚链路应用绑定的特定信息，例如：服务集标识SSID等；
(2)安全参数：要求该虚链路上可以实施的安全机制的集合。如允许支持WAPI则提供与WAPI对应的信元，如安全机制要基于802.11i，则填写与802.11i对应的信元RSN IE.
(3)QoS参数：要求该虚拟链路需要的QoS参数
步骤302：STA的MAC层根据上述消息参数构建MAC层″虚链路建立请求″，所述虚链路建立请求消息中还包括基链路两端的MAC地址和等待建立虚链路两端的端口号信息，消息通过基链路发送到对端，即AP，以协商建立虚链路。
步骤303：AP收到STA的″虚链路建立请求″后，解析得到STA发出的针对该虚链路的协商参数，并基于AP本端的信息确定最终的绑定信息，安全参数和QoS参数，并通过AP端发送来的地址信息确定虚链路端的两端标识。对于本实施例，如果是虚链路的两端各自指定自己的端口号，即AP的MAC层解析得到的地址信息为STA的端口号，则AP指定本端的端口号；如果STA负责指定标识，即AP的MAC层解析得到的地址信息为STA和AP的端口号，则AP对标识不进行任何指定；如果STA请求AP为自己分配标识，即AP的MAC层解析得到的地址信息为空，则AP指定STA和本端的端口号。
步骤304：AP的MAC层通过基链路向STA回复″虚链路建立响应″。如果在步骤303中的相关参数无法协商到一致，如不支持对端请求的安全机制，QoS机制，绑定信息所要求的能力需求等，则″虚拟链路建立响应″中状态信息对应失败及相应原因值；否则，状态信息为″虚链路成功″，并在响应内容中带有协商后的绑定信息，安全机制，QoS机制及虚链路端地址信息。
步骤305：AP端的MAC层向本端的用户层发送虚链路建立指示，所述指示中包含虚链路建立状态，虚链路端地址信息，绑定信息，安全参数和QoS参数。
步骤306：STA端的MAC层收到″虚拟链路建立响应″后，向本端的用户层发送虚链路建立响应，所述响应中包含虚链路建立状态，虚链路端地址信息，绑定信息，安全参数和QoS参数。
步骤307：AP的MAC层向STA的MAC层回″虚链路建立响应″，成功建立虚链路后，AP的MAC层生成一虚链路号，并向本端MAC层用户发虚链路建立指示，携带参数包括虚链路建立状态，虚链路绑定信息，安全参数，QoS参数，虚链路号等。
步骤308：STA收到对端AP″虚链路建立响应″确认成功建立后，则STA分配对应的虚链路号，同时根据该响应报文消息构建回MAC层用户的″虚链路建立响应″报文，除虚链路号外，其他参数从MAC层从对端接收到的″虚链路建立响应″中拷贝。
若本端还没有确定一个特定的对端，即还不存在一条基链路，则MAC层回复MAC层用户的″虚链路建立响应″其状态参数为失败。
采用本实施例提供的方法，当从一个发送端发送一个数据报文到一个接收端时，发送端和接收端的标识除了基链路MAC地址，还包括一个端口号，所谓的发送端指对应某MAC地址的一个端口，所谓的接收端指对应某MAC地址的一个端口，这样就能在同一MAC地址对上通过端口号来区分不同的虚链路。对应不同的端口可以有不同的安全，QoS机制。对于基链路，可以假定基于一缺省端口号通信。或报文中不带有端口号即认为是基链路。上述给出的基于端口号的机制的一种变种是，仅链路的一端支持端口号，另一端不支持。
相应地，本发明还提供一种虚链路建立装置，所述装置在基链路的基础上建立虚链路，所述装置至少包括协商模块和端地址标识设定模块；
所述协商模块用于等待建立虚链路的请求端和被请求端协商虚链路参数；所述端地址标识设定模块用于虚链路的请求端和被请求端协商并设定虚链路端地址标识。
利用上述实施例所述的虚链路建立方法，可以得到一种虚链路装置。参见图4，所述装置包括基于基链路的两个端口STA和AP，所述端口STA和AP内存储了经过所述两个端口协商后的虚链路参数，虚链路端地址标识。
其中虚链路端地址标识可以是基链路的端地址，即STA和AP的MAC地址及STA和AP的端口号。另一种情况，虚链路端地址标识也可以是所述端口STA和AP的端口MAC地址。
其中所述参数至少包括虚链路绑定信息、安全参数和服务质量参数。
在虚链路成功建立后，MAC用户就可以请求MAC层基于虚链路进行数据报文传递了。参见图8，所述数据报文的传递步骤如下：
步骤401：MAC用户发送″数据报文请求″消息到MAC层，其中包含：MAC层源地址，目的地址，虚链路号，及待发送的数据报文。MAC层收到该消息后，根据源地址和目的地址，以及由虚链路号确定发送地址和接收地址，构建MAC数据帧头地址域。同时对于数据报文，按802.11协议要求及对应该虚链路的安全机制，进行分段及加密等操作，组成一个或一序列MAC协议数据报文发送给对端，对端再进行解密及分段重组更工作。
步骤402：完成数据报文发送后，MAC层回MAC层用户″数据报文状态指示″，指示相应数据报文在虚链路上传递的状态，如成功发送与否等。
步骤403：若一端完成接收另一端的一个数据报文后，将向该端相关MAC用户发送″数据报文指示″，其中携带了源地址，目的地址，虚链路号，及接收的数据报文。
在本实施例中，如图9所示当MAC层用户要求删除一个特定的虚链路时，向MAC层发送″虚链路删除″，其中携带要求删除的虚链路号。MAC层收到后从指定虚链路号对应的虚链路发送″虚链路删除″消息到对端，释放该虚链路的相应资源。
若MAC层从某一虚链路收到对端的虚链路删除消息后，将删除对应虚链路，并向相关MAC层用户发送″虚链路删除指示″，其中携带虚链路号。
以上只是本发明的优选实施方式进行了描述，本领域的技术人员在本发明技术的方案范围内，进行的通常变化和替换，都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (29)

1、一种虚链路建立方法，其特征在于，基于基链路建立虚链路，所述方法至少包括：等待建立虚链路的请求端和被请求端协商虚链路参数及设定虚链路端地址标识，以创建虚链路的步骤。
2、如权利要求1所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述方法具体包括：
步骤A：虚链路建立请求端通过基链路向被请求端发起虚链路建立请求消息，所述请求消息内容包括所述请求端的协商参数及虚链路端地址标识信息；
步骤B：所述被请求端收到所述虚链路建立请求消息，将解析得到的所述请求端的协商参数与所述被请求端本端的参数进行协商，得到协商后的虚链路参数，并根据解析得到的虚链路端地址标识信息确定虚链路端地址标识；
步骤C：所述被请求端通过基链路向所述请求端发出虚链路建立响应，所述响应内容包括步骤B中协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识；
步骤D：所述请求端收到所述响应后解析得到协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识。
3、如权利要求2所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述虚链路建立请求端为终端，所述虚链路建立被请求端为接入点，所述方法具体包括：
步骤A1：终端通过基链路向接入点发起关联请求消息，所述关联请求消息内容包括所述终端的协商参数及虚链路端地址标识信息；
步骤B1：所述接入点收到所述关联请求消息，将解析得到的所述终端的协商参数与所述接入点的参数进行协商，得到协商后的虚链路参数，并根据解析得到的虚链路端地址标识信息确定虚链路端地址标识；
步骤C1：所述接入点通过基链路向所述终端发出关联响应，所述响应内容包括步骤B1中协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识；
步骤D1：所述终端收到所述响应后解析得到协商后的虚链路参数和所述虚链路端地址标识。
4、如权利要求2所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述步骤A中虚链路端地址标识信息包括所述请求端的虚链路端地址标识，相应地，所述步骤B中被请求端解析获得所述请求端的虚链路端地址标识后，指定被请求端本端的虚链路端地址标识，从而得到虚链路端地址标识。
5、如权利要求2所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述步骤A中虚链路端地址标识信息包括所述请求端和被请求端的虚链路端地址标识，相应地，所述步骤B中被请求端将解析获得的所述请求端和被请求端的虚链路端地址标识作为所述虚链路的端地址标识。
6、如权利要求2所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述步骤A中虚链路端地址标识信息为空，相应地，所述步骤B中被请求端指定所述请求端和被请求端的虚链路端地址标识，以作为所述虚链路端地址标识。
7、如权利要求2中所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述虚链路端地址标识为所述请求端或被请求端的端地址。
8、如权利要求2中所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述虚链路端地址标识为所述基链路的端地址，以及请求端或被请求端的端口号。
9、如权利要求2所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述方法进一步包括：所述被请求端发出虚链路建立响应后，分配被请求端本端的虚链路号。
10、如权利要求2所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述方法进一步包括：所述请求端收到所述被请求端发送的虚链路建立响应后，所述请求端分配请求端本端的虚链路号。
11、如权利要求2所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述步骤C中的响应内容进一步包括虚链路建立状态信息。
12、如权利要求1所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述参数至少包括虚链路绑定信息、安全参数和服务质量参数。
13、如权利要求1所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述等待建立虚链路两端是接入点和终端。
14、如权利要求1所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述虚链路两端设有计数器，在建立虚链路时所述计数器增1，在删除虚链路时所述计数器减1。
15、如权利要求1所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述方法还包括所述等待建立虚链路的两端发送虚链路建立能力信息，并判断所述的两端是否能够建立虚链路的步骤。
16、如权利要求15所述的虚链路建立方法，其特征在于，等待建立虚链路的接入点通过信标帧或探询响应帧发送所述虚链路能力信息，终端在扫描信道时收到所述虚链路能力信息，从而判断接入点和终端之间是否能够建立虚链路。
17、如权利要求15所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述方法具体包括：等待建立虚链路的终端在关联请求时或在建立虚链路建立请求时发送所述虚链路能力信息，接入点收到所述虚链路能力信息后，判断接入点和终端之间是否能够建立虚链路。
18、如权利要求15所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述虚链路建立能力信息包括所述等待建立虚链路的两端是否支持多MAC地址。
19、如权利要求15所述的虚链路建立方法，其特征在于，所述虚链路能力信息包括所述两端是否支持虚链路。
20、一种虚链路删除方法，其特征在于，所述虚链路的一端收到虚链路删除请求后，通过所述虚链路发送虚链路删除消息，并释放本端相关资源；所述虚链路的对端收到所述删除消息后，释放相关资源。
21、如权利要求20所述的虚链路删除方法，其特征在于，所述虚链路的一端收到虚链路删除请求后，向所述虚链路对端发送虚链路删除请求，所述消息中带有要求被删除的虚链路号，并释放本端相关资源，所述虚链路的对端收到所述删除请求后，释放与所述虚链路号相对应的相关资源。
22、一种虚链路装置，其特征在于，所述装置包括基于基链路的两个端口，所述端口内存储了经过所述两个端口协商后的虚链路参数及虚链路端地址标识。
23、如权利要求22所述的虚链路装置，其特征在于，所述虚链路端地址标识为所述基链路的端地址和请求端或被请求端的端口号。
24、如权利要求22所述的虚链路装置，其特征在于，所述虚链路端口标识为所述请求端或被请求端的端地址。
25、如权利要求22所述的虚链路装置，其特征在于，所述参数至少包括虚链路绑定信息、安全参数和服务质量参数。
26、一种利用权利要求22所述的虚链路装置传送数据的方法，其特征在于，所述方法具体包括：
步骤E：传送数据请求端的MAC用户向本端MAC层发送数据报文请求消息，所述请求消息包含MAC层源地址和目的地址、虚链路号及待发送的数据报文；
步骤F：传送数据请求端的MAC层收到该消息后，根据源地址和目的地址，以及由虚链路号确定发送地址和接收地址，构建MAC数据帧头地址域，通过虚链路向传送数据被请求端的MAC层发送所述数据报文；
步骤G：传送数据被请求端的MAC层向本端MAC用户发送数据报文指示，所述数据报文指示携带了MAC用户源地址，MAC用户目的地址，虚链路号，及接收的数据报文。
27、如权利要求26所述的传送数据的方法，其特征在于，按802.11协议要求及对应该虚链路的安全机制，对数据报文进行分段及加密操作，组成一个或一序列MAC协议数据报文发送给传送数据被请求端，所述被请求端再进行解密及分段重组工作。
28、如权利要求26所述的传送数据的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：完成数据报文发送后，传送数据请求端的MAC层向本端的MAC用户发送数据报文状态指示，所述指示内容包括相应数据报文在虚链路上传递的状态，源地址、目的地址及虚链路号。
29、一种虚链路建立装置，所述装置在基链路的基础上建立虚链路，其特征在于，所述装置至少包括协商模块和端地址标识设定模块；
所述协商模块用于等待建立虚链路的请求端和被请求端协商虚链路参数；
所述端地址标识设定模块用于虚链路的请求端和被请求端协商并设定虚链路端地址标识。
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