JP2023062112A - Ieee802.11ネットワークにおける動的macアドレス配布のための方法および手順 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線ネットワークにおける動的媒体アクセス制御(MAC)アドレス配布の方法および装置を提供する。【解決手段】ステーション(STA)は、アクセスポイント(AP)から、APと関連付けられた拡張サービスセット(ESS)によってサポートされる少なくとも1つのMACアドレスタイプまたはMACアドレスポリシを示すインジケータを含む、フレームを受信し得る。インジケータは8ビットビットマップを含み得る。STAは、少なくとも1つのMACアドレスタイプまたはMACアドレスポリシに基づいて決定されたMACアドレス割り当てプロトコル情報を含む、要求メッセージを、APに送信し得る。STAは、MACアドレス割り当てプロトコル情報に基づいて割り当てられたローカル媒体アクセス制御(MAC)アドレスを含む、応答メッセージを受信し得る。STAは、ローカルMACアドレスを有する関連付け要求フレームを、APに送信し得る。【選択図】図11
Description
関連出願の相互参照
本出願は、それらの内容が参照によって本明細書に組み込まれる、2018年7月5日に出願された米国特許仮出願第62/694311号、2018年11月9日に出願された米国特許仮出願第62/758194号、および2019年3月8日に出願された米国特許仮出願第62/815800号の利益を主張する。
本出願は、それらの内容が参照によって本明細書に組み込まれる、2018年7月5日に出願された米国特許仮出願第62/694311号、2018年11月9日に出願された米国特許仮出願第62/758194号、および2019年3月8日に出願された米国特許仮出願第62/815800号の利益を主張する。
電気電子技術者協会(IEEE)802.11ネットワークは、802.11局(STA)などのデバイスが、アクセスポイント(AP)と関連付ける前に、媒体アクセス制御(MAC)アドレスを有することを必要とする。IEEE802cおよびIEEE802.1CQの状況においては、デバイスは、MACアドレスをネットワークから取得する、または主張する必要がある。したがって、IEEE802cおよびIEEE802.1CQをサポートするために、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)は、デバイスがAPと関連付ける前に、事前関連付け発見(PAD)ステージにおいて、MACアドレス割り当てプロトコルを提供する必要がある。MACアドレス割り当て後、デバイスは、WLAN内のAPと接続され、関連付けられることができる。また、WLANにおいては、状態およびセキュリティ関連付けは、MACアドレス情報を考慮する。STAのMACアドレスのいかなる変更も、新しい関連付け、または新しい認証などをトリガする。STAは、モビリティのせいで、以前割り当てられたMACアドレスを再バインドする必要があることがある。したがって、PADステージにおいてSTAのMACアドレスを構成し、割り当てることができる方法および装置が必要とされる。
Guidelines for Use Organizationally Unique Identifier (OUI) and Company ID (CID)
IEEE802.11ネットワークにおける動的媒体アクセス制御(MAC)アドレス配布の方法および装置が、本明細書において説明される。例えば、ステーション(STA)は、アクセスポイント(AP)から、APと関連付けられた拡張サービスセット(ESS)によってサポートされる少なくとも1つのMACアドレスタイプまたはMACアドレスポリシを示すインジケータを含む、フレームを受信し得る。インジケータは、8ビットビットマップを含み得る。少なくとも1つのMACアドレスポリシは、自己割り当て、事前決定されたプレフィックスを有する自己割り当て、およびMACアドレス割り当てプロトコルサーバの利用可能性を含み得る。フレームは、ANQPフレームであり得、少なくとも1つのMACアドレスタイプまたはMACアドレスポリシを決定するために使用される、サービスヒント要素またはサービスハッシュ要素のうちの少なくとも1つを含み得る。その後、STAは、少なくとも1つのMACアドレスタイプまたはMACアドレスポリシに基づいて決定されたMACアドレス割り当てプロトコル情報を含む、要求メッセージを、APに送信し得る。STAは、MACアドレス割り当てプロトコル情報に基づいて割り当てられたローカルMACアドレスを含む、応答メッセージを受信し得る。STAは、ローカルMACアドレスを有する関連付け要求フレームを、APに送信し得る。
より詳細な理解は、添付図面と併せて、例として与えられる、以下の説明から得られ、図中の同様の参照番号は、同様の要素を示す。
1つまたは複数の開示された実施形態がその中で実施され得る、例示的な通信システムを例示するシステム図である。
実施形態に従った、図1Aに例示される通信システム内において使用され得る、例示的な無線送受信ユニット(WTRU)を例示するシステム図である。
実施形態に従った、図1Aに例示される通信システム内において使用され得る、例示的な無線アクセスネットワーク(RAN)および例示的なコアネットワーク(CN)を例示するシステム図である。
実施形態に従った、図1Aに例示される通信システム内において使用され得る、さらなる例示的なRANおよびさらなる例示的なCNを例示するシステム図である。
ビーコンおよびプローブ応答において交換される要素IDの例を示す図である。
MACアドレス割り当てプロトコル要素IDの例を示す図である。
MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素の例を示す図である。
サービス情報要求ANQP要素のフォーマットの例を示す図である。
サービス情報要求タプルサブフィールドのフォーマットの例を示す図である。
MACアドレス割り当てプロトコル情報要求フィールドのためのフォーマットの例を示す図である。
MACアドレス割り当てプロトコル要求/応答フォーマットの例を示す図である。
IAIDオプションのためのフォーマットの例を示す図である。
L2アドレスオプションのためのフォーマットの例を示す図である。
初期事前関連付け発見(PAD)からMACアドレス割り当てまでの、STAと、APと、MACアドレス割り当てプロトコルサーバとの間の例示的なエンドツーエンド対話を示す図である。
MACアドレス割り当てプロトコルチャレンジテキスト要素IDの例を示す図である。
認証拡張の例を示す図である。
認証拡張の例を示す図である。
ローカルMACアドレスフォーマットの例示的なM、X、YおよびZビットアロケーションを示す図である。
構造化ローカルアドレス計画(SLAP)ローカル識別子タイプの例を示す図である。
APとSIRとの間の直接的な通信を用いる例示的なPADアーキテクチャを示す図である。
ANQPサーバを通したSIRとの間接的な通信を用いる例示的なPADアーキテクチャを示す図である。
汎用広告プロトコル(GAS)の例示的なフロー図である。
図1Aは、1つまたは複数の開示される実施形態が実施され得る、例示的な通信システム100を例示する図である。通信システム100は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムであり得る。通信システム100は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通して、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にする。例えば、通信システム100は、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC-FDMA)、ゼロテールユニークワード離散フーリエ変換拡散OFDM(ZT-UW-DFT-S-OFDM)、ユニークワードOFDM(UW-OFDM)、リソースブロックフィルタードOFDM、およびフィルタバンクマルチキャリア(FBMC)など、1つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用し得る。
図1Aに示されるように、通信システム100は、無線送受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、102dと、無線アクセスネットワーク(RAN)104と、コアネットワーク(CN)106と、公衆交換電話網(PSTN)108と、インターネット110と、他のネットワーク112とを含み得るが、開示される実施形態は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワークおよび/またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。WTRU102a、102b、102c、102dの各々は、無線環境において動作および/または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。例えば、それのどれもが、ステーション(STA)と呼ばれることがある、WTRU102a、102b、102c、102dは、無線信号を送信および/または受信するように構成され得、ユーザ機器(UE)、移動局、固定または移動加入者ユニット、サブスクリプションベースのユニット、ページャ、セルラ電話、PDA、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、ホットスポットまたはMi-Fiデバイス、IoTデバイス、ウォッチまたは他のウェアラブル、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)、乗物、ドローン、医療用デバイスおよびアプリケーション(例えば、遠隔手術)、工業用デバイスおよびアプリケーション(例えば、工業用および/または自動化された処理チェーン状況において動作するロボットおよび/または他の無線デバイス)、家電デバイス、並びに商業用および/または工業用無線ネットワーク上において動作するデバイスなどを含み得る。WTRU102a、102b、102c、102dのいずれも、交換可能に、UEと呼ばれることがある。
通信システム100は、基地局114aおよび/または基地局114bも含み得る。基地局114a、114bの各々は、CN106、インターネット110、および/または他のネットワーク112など、1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、WTRU102a、102b、102c、102dのうちの少なくとも1つと無線でインターフェースを取るように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。例えば、基地局114a、114bは、基地送受信機局(BTS)、ノードB、eノードB(eNB)、ホームノードB、ホームeノードB、gノードB(gNB)、ニューラジオ(NR)ノードBなどの次世代ノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、および無線ルータなどであり得る。基地局114a、114bは、各々が、単一の要素として描かれているが、基地局114a、114bは、任意の数の相互接続された基地局および/またはネットワーク要素を含み得ることが理解されよう。
基地局114aは、RAN104の一部であり得、RAN104は、他の基地局、および/または基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなどのネットワーク要素(図示されず)も含み得る。基地局114aおよび/または基地局114bは、セル(図示されず)と呼ばれることがある、1つまたは複数のキャリア周波数上において、無線信号を送信および/または受信するように構成され得る。これらの周波数は、免許要スペクトル、免許不要スペクトル、または免許要スペクトルと免許不要スペクトルとの組み合わせの中にあり得る。セルは、相対的に一定であり得る、または時間とともに変化し得る特定の地理的エリアに、無線サービス用のカバレッジを提供し得る。セルは、さらに、セルセクタに分割され得る。例えば、基地局114aと関連付けられたセルは、3つのセクタに分割され得る。したがって、一実施形態においては、基地局114aは、送受信機を3つ、すなわち、セルの各セクタに対して1つずつ含み得る。実施形態においては、基地局114aは、MIMO技術を利用し得、セルの各セクタに対して複数の送受信機を利用し得る。例えば、所望の空間方向において信号を送信および/または受信するために、ビームフォーミングが使用され得る。
基地局114a、114bは、エアインターフェース116上において、WTRU102a、102b、102c、102dのうちの1つまたは複数と通信し得、エアインターフェース116は、任意の適切な無線通信リンク(例えば、無線周波(RF)、マイクロ波、センチメートル波、マイクロメートル波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光など)であり得る。エアインターフェース116は、任意の適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して、確立され得る。
より具体的には、上記で言及されたように、通信システム100は、多元接続システムであり得、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、およびSC-FDMAなど、1つまたは複数のチャネルアクセス方式を利用し得る。例えば、RAN104内の基地局114aと、WTRU102a、102b、102cは、広帯域CDMA(WCDMA)を使用して、エアインターフェース116を確立し得る、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上無線アクセス(UTRA)などの無線技術を実施し得る。WCDMAは、高速パケットアクセス(HSPA)および/または進化型HSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含み得る。HSPAは、高速ダウンリンク(DL)パケットアクセス(HSDPA)、および/または高速アップリンク(UL)パケットアクセス(HSUPA)を含み得る。
実施形態においては、基地局114aと、WTRU102a、102b、102cは、ロングタームエボリューション(LTE)、および/またはLTEアドバンスト(LTE-A)、および/またはLTEアドバンストプロ(LTE-A Pro)を使用して、エアインターフェース116を確立し得る、進化型UMTS地上無線アクセス(E-UTRA)などの無線技術を実施し得る。
実施形態においては、基地局114aと、WTRU102a、102b、102cは、NRを使用して、エアインターフェース116を確立し得る、NR無線アクセスなどの無線技術を実施し得る。
実施形態においては、基地局114aと、WTRU102a、102b、102cは、複数の無線アクセス技術を実施し得る。例えば、基地局114aと、WTRU102a、102b、102cは、例えば、デュアルコネクティビティ(DC)原理を使用して、LTE無線アクセスと、NR無線アクセスとを一緒に実施し得る。したがって、WTRU102a、102b、102cによって利用されるエアインターフェースは、複数のタイプの無線アクセス技術、並びに/または複数のタイプの基地局(例えば、eNBおよびgNB)に/から送信される送信によって特徴付けられ得る。
他の実施形態においては、基地局114aと、WTRU102a、102b、102cは、IEEE802.11(すなわち、ワイヤレスフィデリティ(WiFi))、IEEE802.16(すなわち、マイクロ波アクセス用世界的相互運用性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、暫定標準2000(IS-2000)、暫定標準95(IS-95)、暫定標準856(IS-856)、移動体通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))、GSMエボリューション用高速データレート(EDGE)、およびGSM EDGE(GERAN)などの無線技術を実施し得る。
図1Aにおける基地局114bは、例えば、無線ルータ、ホームノードB、ホームeノードB、またはアクセスポイントであり得、事業所、自宅、乗物、キャンパス、産業用施設、(例えば、ドローンによって使用される)エアコリド、および車道など、局所化されたエリアにおける無線接続性を容易にするために、任意の適切なRATを利用し得る。一実施形態においては、基地局114bと、WTRU102c、102dは、IEEE802.11などの無線技術を実施して、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立し得る。実施形態においては、基地局114bと、WTRU102c、102dは、IEEE802.15などの無線技術を実施して、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立し得る。また別の実施形態においては、基地局114bと、WTRU102c、102dは、セルラベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NRなど)を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立し得る。図1Aに示されるように、基地局114bは、インターネット110への直接的な接続を有し得る。したがって、基地局114bは、CN106を介してインターネット110にアクセスする必要がないことがある。
RAN104は、CN106と通信し得、CN106は、音声、データ、アプリケーション、および/またはVoIPサービスを、WTRU102a、102b、102c、102dのうちの1つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであり得る。データは、異なるスループット要件、遅延要件、エラー耐性要件、信頼性要件、データスループット要件およびモビリティ要件など、様々なサービス品質(QoS)要件を有し得る。CN106は、呼制御、ビリングサービス、モバイル位置情報サービス、プリペイド呼、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供し得、および/またはユーザ認証など、高レベルセキュリティ機能を実行し得る。図1Aには示されていないが、RAN104および/またはCN106は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを利用する他のRANと直接的または間接的通信を行い得ることが理解されよう。例えば、NR無線技術を利用していることがあるRAN104に接続されていることに加えて、CN106は、GSM、UMTS、CDMA2000、WiMAX、E-UTRA、またはWiFi無線技術を利用する別のRAN(図示されず)とも通信し得る。
CN106は、WTRU102a、102b、102c、102dが、PSTN108、インターネット110、および/または他のネットワーク112にアクセスするためのゲートウェイとしての役割も果たし得る。PSTN108は、基本電話サービス(POTS)を提供する、回線交換電話網を含み得る。インターネット110は、TCP/IPインターネットプロトコルスイート内のTCP、UDP、および/またはIPなど、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスからなる地球規模のシステムを含み得る。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運営される、有線および/または無線通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク112は、RAN104と同じRATまたは異なるRATを利用し得る1つまたは複数のRANに接続された、別のCNを含み得る。
通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dのうちのいくつかまたは全ては、マルチモード機能を含み得る(例えば、WTRU102a、102b、102c、102dは、異なる無線リンク上において、異なる無線ネットワークと通信するための、複数の送受信機を含み得る)。例えば、図1Aに示されるWTRU102cは、セルラベースの無線技術を利用することができる基地局114aと通信するように、またIEEE802無線技術を利用することができる基地局114bと通信するように構成され得る。
図1Bは、例示的なWTRU102を例示するシステム図である。図1Bに示されるように、WTRU102は、とりわけ、プロセッサ118、送受信機120、送受信要素122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、非リムーバブルメモリ130、リムーバブルメモリ132、電源134、GPSチップセット136、および/または他の周辺機器138を含み得る。WTRU102は、実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含み得ることが理解されよう。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ASIC、FPGA、他の任意のタイプの集積回路(IC)、および状態機械などであり得る。プロセッサ118は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力/出力処理、および/またはWTRU102が無線環境において動作することを可能にする他の任意の機能性を実行し得る。プロセッサ118は、送受信機120に結合され得、送受信機120は、送受信要素122に結合され得る。図1Bは、プロセッサ118と送受信機120を別個の構成要素として描いているが、プロセッサ118と送受信機120は、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合され得ることが理解されよう。
送受信要素122は、エアインターフェース116上において、基地局(例えば、基地局114a)に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成され得る。例えば、一実施形態においては、送受信要素122は、RF信号を送信および/または受信するように構成されたアンテナであり得る。実施形態においては、送受信要素122は、例えば、IR、UV、または可視光信号を送信および/または受信するように構成された放射器/検出器であり得る。また別の実施形態においては、送受信要素122は、RF信号および光信号の両方を送信および/または受信するように構成され得る。送受信要素122は、無線信号の任意の組み合わせを送信および/または受信するように構成され得ることが理解されよう。
図1Bにおいては、送受信要素122は、単一の要素として描かれているが、WTRU102は、任意の数の送受信要素122を含み得る。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を利用し得る。したがって、一実施形態においては、WTRU102は、エアインターフェース116上において無線信号を送信および受信するための2つ以上の送受信要素122(例えば、複数のアンテナ)を含み得る。
送受信機120は、送受信要素122によって送信されることになる信号を変調し、送受信要素122によって受信された信号を復調するように構成され得る。上述したように、WTRU102は、マルチモード機能を有し得る。したがって、送受信機120は、WTRU102が、例えば、NRおよびIEEE802.11など、複数のRATを介して通信することを可能にするための、複数の送受信機を含み得る。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128(例えば、液晶表示(LCD)ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合され得、それらからユーザ入力データを受信し得る。プロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、および/またはディスプレイ/タッチパッド128にユーザデータを出力もし得る。プロセッサ118は、非リムーバブルメモリ130および/またはリムーバブルメモリ132など、任意のタイプの適切なメモリから情報を入手し得、それらにデータを記憶し得る。非リムーバブルメモリ130は、RAM、ROM、ハードディスク、または他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。リムーバブルメモリ132は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、およびセキュアデジタル(SD)メモリカードなどを含み得る。他の実施形態においては、プロセッサ118は、サーバまたはホームコンピュータ(図示されず)上などに配置された、WTRU102上に物理的に配置されていないメモリから情報を入手し得、それらにデータを記憶し得る。
プロセッサ118は、電源134から電力を受け取り得、WTRU102内の他の構成要素に電力を分配するように、および/またはそれらへの電力を制御するように構成され得る。電源134は、WTRU102に給電するための任意の適切なデバイスであり得る。例えば、電源134は、1つまたは複数の乾電池(例えば、ニッケル-カドミウム(NiCd)、ニッケル-亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウム-イオン(Li-ion)など)、太陽電池、および燃料電池などを含み得る。
プロセッサ118は、GPSチップセット136にも結合し得、GPSチップセット136は、WTRU102の現在ロケーションに関するロケーション情報(例えば、経度および緯度)を提供するように構成され得る。GPSチップセット136からの情報に加えて、またはそれの代わりに、WTRU102は、基地局(例えば、基地局114a、114b)からエアインターフェース116上においてロケーション情報を受信し、および/または2つ以上の近くの基地局から受信している信号のタイミングに基づいて、自らのロケーションを決定し得る。WTRU102は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切なロケーション決定方法を用いて、ロケーション情報を取得し得ることが理解されよう。
プロセッサ118は、さらに他の周辺機器138に結合し得、他の周辺機器138は、追加の特徴、機能性、および/または有線もしくは無線接続性を提供する、1つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび/またはハードウェアモジュールを含み得る。例えば、周辺機器138は、加速度計、eコンパス、衛星送受信機、(写真および/またはビデオ用の)デジタルカメラ、USBポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、仮想現実および/または拡張現実(VR/AR)デバイス、並びにアクティビティトラッカなどを含み得る。周辺機器138は、1つまたは複数のセンサを含み得る。センサは、ジャイロスコープ、加速度計、ホール効果センサ、方位センサ、近接センサ、温度センサ、時間センサ、ジオロケーションセンサ、高度計、光センサ、タッチセンサ、磁力計、気圧計、ジェスチャセンサ、バイオメトリックセンサ、および湿度センサなどのうちの1つまたは複数であり得る。
WTRU102は、(例えば、(例えば、送信用の)ULと(例えば、受信用の)DLの両方のための特定のサブフレームと関連付けられた)信号のいくつかまたは全ての送信および受信が、並列および/または同時であり得る、全二重無線を含み得る。全二重無線は、ハードウェア(例えば、チョーク)を介して、またはプロセッサ(例えば、別個のプロセッサ(図示されず)もしくはプロセッサ118)を介する信号処理を介して、自己干渉を低減させ、および/または実質的に除去するために、干渉管理ユニットを含み得る。実施形態においては、WTRU102は、(例えば、(例えば、送信用の)ULまたは(例えば、受信用の)DLのどちらかのための特定のサブフレームと関連付けられた)信号のいくつかまたは全ての送信および受信のための、半二重無線を含み得る。
図1Cは、実施形態に従った、RAN104およびCN106を例示するシステム図である。上述したように、RAN104は、E-UTRA無線技術を利用して、エアインターフェース116上において、WTRU102a、102b、102cと通信し得る。RAN104は、CN106とも通信し得る。
RAN104は、eノードB160a、160b、160cを含み得るが、RAN104は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のeノードBを含み得ることが理解されよう。eノードB160a、160b、160cは、各々が、エアインターフェース116上においてWTRU102a、102b、102cと通信するための、1つまたは複数の送受信機を含み得る。一実施形態においては、eノードB160a、160b、160cは、MIMO技術を実施することができる。したがって、eノードB160aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aに無線信号を送信し、および/またはWTRU102aから無線信号を受信し得る。
eノードB160a、160b、160cの各々は、特定のセル(図示されず)と関連付けられ得、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、並びにULおよび/またはDLにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成され得る。図1Cに示されるように、eノードB160a、160b、160cは、X2インターフェース上において、互いに通信し得る。
図1Cに示されるCN106は、モビリティ管理エンティティ(MME)162と、サービングゲートウェイ(SGW)164と、パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ(PGW)166とを含み得る。上記の要素は、CN106の部分として描かれているが、これらの要素のうちのいずれも、CNオペレータとは異なるエンティティによって所有および/または運営され得ることが理解されよう。
MME162は、S1インターフェースを介して、RAN104内のeノードB160a、160b、160cの各々に接続され、制御ノードとしての役割を果たし得る。例えば、MME162は、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化/非アクティブ化、およびWTRU102a、102b、102cの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担い得る。MME162は、RAN104と、GSMおよび/またはWCDMAなどの他の無線技術を利用する他のRAN(図示されず)との間における交換のための制御プレーン機能を提供し得る。
SGW164は、S1インターフェースを介して、RAN104内のeノードB160a、160b、160cの各々に接続され得る。SGW164は、一般に、ユーザデータパケットをWTRU102a、102b、102cに/からルーティングおよび転送し得る。SGW164は、eノードB間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、DLデータがWTRU102a、102b、102cに利用可能なときにページングをトリガすること、並びにWTRU102a、102b、102cの状況を管理および記憶することなど、他の機能を実行し得る。
SGW164は、PGW166に接続され得、PGW166は、インターネット110など、パケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にし得る。
CN106は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、CN106は、PSTN108など、回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供して、WTRU102a、102b、102cと従来の固定電話回線通信デバイスとの間の通信を容易にし得る。例えば、CN106は、CN106とPSTN108との間のインターフェースとしての役割を果たすIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含み得、またはそれと通信し得る。CN106は、他のネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し得、他のネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運営される他の有線および/または無線ネットワークを含み得る。
図1A~図1Dにおいては、WTRUは、無線端末として説明されるが、ある代表的な実施形態においては、そのような端末は、通信ネットワークとの有線通信インターフェースを(例えば、一時的または永続的に)使用し得ることが企図されている。
代表的な実施形態においては、他のネットワーク112は、WLANであり得る。
インフラストラクチャ基本サービスセット(BSS)モードにあるWLANは、BSSのためのアクセスポイント(AP)と、APと関連付けられた1つまたは複数のステーション(STA)とを有し得る。APは、トラフィックをBSS内および/またはBSS外に運ぶ、ディストリビューションシステム(DS)または別のタイプの有線/無線ネットワークへのアクセスまたはインターフェースを有し得る。BSS外部から発信されたSTAへのトラフィックは、APを通して到着し得、STAに配送され得る。STAからBSS外部の送信先に発信されたトラフィックは、それぞれの送信先に配送されるように、APに送信され得る。BSS内のSTA間のトラフィックは、APを通して送信され得、例えば、送信元STAは、トラフィックをAPに送信し得、APは、トラフィックを送信先STAに配送し得る。BSS内のSTA間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックと見なされ、および/またはピアツーピアトラフィックと呼ばれることがある。ピアツーピアトラフィックは、直接リンクセットアップ(DLS)を用いて、送信元STAと送信先STAとの間で(例えば、直接的に)送信され得る。ある代表的な実施形態においては、DLSは、802.11e DLSまたは802.11zトンネルDLS(TDLS)を使用し得る。独立BSS(IBSS)モードを使用するWLANは、APを有さないことがあり、IBSS内の、またはIBSSを使用するSTA(例えば、STAの全て)は、互いに直接的に通信し得る。IBSSモードの通信は、本明細書において、「アドホック」モードの通信と呼ばれることがある。
802.11acインフラストラクチャモードの動作または類似したモードの動作を使用するとき、APは、プライマリチャネルなどの固定されたチャネル上において、ビーコンを送信し得る。プライマリチャネルは、固定された幅(例えば、20MHz幅帯域幅)、またはシグナリングを介して動的に設定された幅であり得る。プライマリチャネルは、BSSの動作チャネルであり得、APとの接続を確立するために、STAによって使用され得る。ある代表的な実施形態においては、例えば、802.11システムにおいては、キャリアセンス多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)が、実施され得る。CSMA/CAの場合、APを含むSTA(例えば、あらゆるSTA)は、プライマリチャネルをセンスし得る。プライマリチャネルが、特定のSTAによってセンス/検出され、および/またはビジーであると決定された場合、特定のSTAは、バックオフし得る。与えられたBSS内においては、任意の与えられた時間に、1つのSTA(例えば、ただ1つのステーション)が、送信し得る。
高スループット(HT)STAは、例えば、プライマリ20MHzチャネルを隣接または非隣接20MHzチャネルと組み合わせて、40MHz幅のチャネルを形成することを介して、通信のために40MHz幅チャネルを使用し得る。
超高スループット(VHT)STAは、20MHz、40MHz、80MHz、および/または160MHz幅チャネルをサポートし得る。40MHzおよび/または80MHzチャネルは、連続する20MHzチャネルを組み合わせることによって形成され得る。160MHzチャネルは、8つの連続する20MHzチャネルを組み合わせることによって形成され、または2つの非連続な80MHzチャネルを組み合わせることによって形成され、これは、80+80構成と呼ばれることがある。80+80構成の場合、データは、チャネルエンコーディングの後、データを2つのストリームに分割し得るセグメントパーサを通過させられ得る。各ストリームに対して別々に、逆高速フーリエ変換(IFFT)処理、および時間領域処理を行い得る。ストリームは、2つの80MHzチャネル上にマッピングされ得、データは、送信STAによって送信され得る。受信STAの受信機においては、80+80構成のための上で説明された動作が、逆転され得、組み合わされたデータは、媒体アクセス制御(MAC)に送信され得る。
1GHz未満モードの動作は、802.11afおよび802.11ahによってサポートされる。チャネル動作帯域幅およびキャリアは、802.11nおよび802.11acにおいて使用されるそれらと比べて、802.11afおよび802.11ahにおいては低減させられる。802.11afは、TVホワイトスペース(TVWS)スペクトルにおいて、5MHz、10MHzおよび20MHz帯域幅をサポートし、802.11ahは、非TVWSスペクトルを使用して、1MHz、2MHz、4MHz、8MHzおよび16MHz帯域幅をサポートする。代表的な実施形態に従うと、802.11ahは、マクロカバレッジエリアにおけるMTCデバイスなど、メータタイプ制御/マシンタイプ通信(MTC)をサポートし得る。MTCデバイスは、一定の機能を、例えば、一定の帯域幅および/または限られた帯域幅のサポート(例えば、それらのサポートだけ)を含む限られた機能を有し得る。MTCデバイスは、(例えば、非常に長いバッテリ寿命を維持するために)閾値を上回るバッテリ寿命を有するバッテリを含み得る。
802.11n、802.11ac、802.11afおよび802.11ahなど、複数のチャネルおよびチャネル帯域幅をサポートし得る、WLANシステムは、プライマリチャネルとして指定され得るチャネルを含む。プライマリチャネルは、BSS内の全てのSTAによってサポートされる最大の共通動作帯域幅に等しい帯域幅を有し得る。プライマリチャネルの帯域幅は、BSS内において動作する全てのSTAの中の、最小帯域幅動作モードをサポートするSTAによって設定および/または制限され得る。802.11ahの例においては、BSS内のAPおよび他のSTAが、2MHz、4MHz、8MHz、16MHzおよび/または他のチャネル帯域幅動作モードをサポートする場合であっても、1MHzモードをサポートする(例えば、それだけをサポートする)STA(例えば、MTCタイプデバイス)のために、プライマリチャネルは、1MHz幅であり得る。キャリアセンシングおよび/またはネットワークアロケーションベクトル(NAV)設定は、プライマリチャネルのステータスに依存し得る。例えば、(1MHz動作モードだけをサポートする)STAが、APに送信しているせいで、プライマリチャネルが、ビジーである場合、利用可能な周波数バンドの全体が、アイドルのままであり、利用可能であり得るとしても、利用可能な周波数バンド全体をビジーと見なされ得る。
米国においては、802.11ahによって使用され得る利用可能な周波数バンドは、902MHzから928MHzである。韓国においては、利用可能な周波数バンドは、917.5MHzから923.5MHzである。日本においては、利用可能な周波数バンドは、916.5MHzから927.5MHzである。802.11ahのために利用可能な合計帯域幅は、国の規則に応じて、6MHzから26MHzである。
図1Dは、実施形態に従った、RAN104およびCN106を例示するシステム図である。上述したように、RAN104は、NR無線技術を利用して、エアインターフェース116上において、WTRU102a、102b、102cと通信し得る。RAN104は、CN106とも通信し得る。
RAN104は、gNB180a、180b、180cを含み得るが、RAN104は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のgNBを含み得ることが理解されよう。gNB180a、180b、180cは、各々が、エアインターフェース116上においてWTRU102a、102b、102cと通信するための、1つまたは複数の送受信機を含み得る。一実施形態においては、gNB180a、180b、180cは、MIMO技術を実施し得る。例えば、gNB180a、180bは、ビームフォーミングを利用して、gNB180a、180b、180cに信号を送信し、および/またはgNB180a、180b、180cから信号を受信し得る。したがって、gNB180aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aに無線信号を送信し、および/またはWTRU102aから無線信号を受信し得る。実施形態においては、gNB180a、180b、180cは、キャリアアグリゲーション技術を実施し得る。例えば、gNB180aは、WTRU102aに複数のコンポーネントキャリアを送信し得る(図示されず)。これらのコンポーネントキャリアのサブセットは、免許不要スペクトル上にあり得るが、残りのコンポーネントキャリアは、免許要スペクトル上にあり得る。実施形態においては、gNB180a、180b、180cは、多地点協調(CoMP)技術を実施し得る。例えば、WTRU102aは、gNB180aとgNB180b(および/またはgNB180c)から調整された送信を受信し得る。
WTRU102a、102b、102cは、スケーラブルなヌメロロジ(numerology)と関連付けられた送信を使用して、gNB180a、180b、180cと通信し得る。例えば、OFDMシンボル間隔、および/またはOFDMサブキャリア間隔は、異なる送信、異なるセルおよび/または無線送信スペクトルの異なる部分ごとに様々であり得る。WTRU102a、102b、102cは、(例えば、様々な数のOFDMシンボルを含む、および/または様々な長さの絶対時間だけ持続する)様々なまたはスケーラブルな長さのサブフレームまたは送信時間間隔(TTI)を使用して、gNB180a、180b、180cと通信し得る。
gNB180a、180b、180cは、スタンドアロン構成および/または非スタンドアロン構成で、WTRU102a、102b、102cと通信するように構成され得る。スタンドアロン構成においては、WTRU102a、102b、102cは、(例えば、eノードB160a、160b、160cなどの)他のRANにアクセスすることもなしに、gNB180a、180b、180cと通信し得る。スタンドアロン構成においては、WTRU102a、102b、102cは、gNB180a、180b、180cのうちの1つまたは複数を、モビリティアンカポイントとして利用し得る。スタンドアロン構成においては、WTRU102a、102b、102cは、免許不要バンド内において信号を使用して、gNB180a、180b、180cと通信し得る。非スタンドアロン構成においては、WTRU102a、102b、102cは、eノードB160a、160b、160cなどの別のRANとも通信し/別のRANにも接続しながら、gNB180a、180b、180cと通信し/gNB180a、180b、180cに接続し得る。例えば、WTRU102a、102b、102cは、DC原理を実施して、1つまたは複数のgNB180a、180b、180c、および1つまたは複数のeノードB160a、160b、160cと実質的に同時に通信し得る。非スタンドアロン構成においては、eノードB160a、160b、160cは、WTRU102a、102b、102cのためのモビリティアンカとしての役割を果たし得、gNB180a、180b、180cは、WTRU102a、102b、102cにサービスするための追加のカバレッジおよび/またはスループットを提供し得る。
gNB180a、180b、180cの各々は、特定のセル(図示されず)と関連付けられ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ULおよび/またはDLにおけるユーザのスケジューリング、ネットワークスライシングのサポート、DC、NRとE-UTRAとの間のインターワーキング、ユーザプレーンデータのユーザプレーン機能(UPF)184a、184bへのルーティング、並びに制御プレーン情報のアクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)182a、182bへのルーティングなどを処理するように構成され得る。図1Dに示されるように、gNB180a、180b、180cは、Xnインターフェース上において、互いに通信し得る。
図1Dに示されるCN106は、少なくとも1つのAMF182a、182bと、少なくとも1つのUPF184a、184bと、少なくとも1つのセッション管理機能(SMF)183a、183bと、おそらくは、データネットワーク(DN)185a、185bとを含み得る。上記の要素は、CN106の部分として描かれているが、これらの要素のうちのいずれも、CNオペレータとは異なるエンティティによって所有および/または運営され得ることが理解されよう。
AMF182a、182bは、N2インターフェースを介して、RAN104内のgNB180a、180b、180cのうちの1つまたは複数に接続し得、制御ノードとしての役割を果たし得る。例えば、AMF182a、182bは、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ネットワークスライシングのサポート(例えば、異なる要件を有する異なるプロトコルデータユニット(PDU)セッションの処理)、特定のSMF183a、183bを選択すること、レジストレーションエリアの管理、非アクセス層(NAS)シグナリングの終了、およびモビリティ管理などを担い得る。ネットワークスライシングは、WTRU102a、102b、102cによって利用されるサービスのタイプに基づいて、WTRU102a、102b、102cに対するCNサポートをカスタマイズするために、AMF182a、182bによって使用され得る。例えば、超高信頼低遅延(URLLC)アクセスに依存するサービス、高速大容量モバイルブロードバンド(eMBB)アクセスに依存するサービス、および/またはMTCアクセスのためのサービスなど、異なる使用事例のために、異なるネットワークスライスが確立され得る。AMF182a、182bは、RAN104と、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、およびWiFiのような非3GPPアクセス技術など、他の無線技術を利用する他のRAN(図示されず)との間の交換のための制御プレーン機能を提供し得る。
SMF183a、183bは、N11インターフェースを介して、CN106内のAMF182a、182bに接続され得る。SMF183a、183bは、N4インターフェースを介して、CN106内のUPF184a、184bにも接続され得る。SMF183a、183bは、UPF184a、184bを選択および制御し、UPF184a、184bを通したトラフィックのルーティングを構成し得る。SMF183a、183bは、UE IPアドレスの管理およびアロケーションを行うこと、PDUセッションを管理すること、ポリシ実施およびQoSを制御すること、並びにDLデータ通知を提供することなど、他の機能を実行し得る。PDUセッションタイプは、IPベース、非IPベース、およびイーサネットベースなどであり得る。
UPF184a、184bは、N3インターフェースを介して、RAN104内のgNB180a、180b、180cのうちの1つまたは複数に接続し、それらは、インターネット110など、パケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にし得る。UPF184a、184bは、パケットをルーティングおよび転送すること、ユーザプレーンポリシを実施すること、マルチホーミングPDUセッションをサポートすること、ユーザプレーンQoSを処理すること、DLパケットをバッファすること、並びにモビリティアンカリングを提供することなど、他の機能を実行し得る。
CN106は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、CN106は、CN106とPSTN108との間のインターフェースとしての役割を果たすIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含み得、またはそれと通信し得る。また、CN106は、他のネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し得、他のネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有および/または運営される他の有線および/または無線ネットワークを含み得る。一実施形態においては、WTRU102a、102b、102cは、UPF184a、184bへのN3インターフェース、およびUPF184a、184bとDN185a、185bとの間のN6インターフェースを介して、UPF184a、184bを通して、ローカルDN185a、185bに接続され得る。
図1A~図1D、および図1A~図1Dについての対応する説明に鑑みて、WTRU102a~d、基地局114a~b、eノードB160a~c、MME162、SGW164、PGW166、gNB180a~c、AMF182a~b、UPF184a~b、SMF183a~b、DN185a~b、および/または本明細書において説明される他の任意のデバイスのうちの1つまたは複数に関する、本明細書において説明される機能の1つもしくは複数または全ては、1つまたは複数のエミュレーションデバイス(図示されず)によって実行され得る。エミュレーションデバイスは、本明細書において説明される機能の1つもしくは複数または全てをエミュレートするように構成された、1つまたは複数のデバイスであり得る。例えば、エミュレーションデバイスは、他のデバイスをテストするために、並びに/またはネットワークおよび/もしくはWTRU機能をシミュレートするために、使用され得る。
エミュレーションデバイスは、実験室環境において、および/またはオペレータネットワーク環境において、他のデバイスをテストするように構成され得る。例えば、1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、通信ネットワーク内の他のデバイスをテストするために、有線および/または無線通信ネットワークの一部として、完全または部分的に実施および/または展開されながら、1つもしくは複数または全ての機能を実行し得る。1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、有線および/または無線通信ネットワークの一部として、一時的に実施/展開されながら、1つもしくは複数または全ての機能を実行し得る。エミュレーションデバイスは、テストする、および/またはテストを実行する目的で、オーバザエア無線通信を使用して、別のデバイスに直接的に結合され得る。
1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、有線および/または無線通信ネットワークの一部として実施/展開されずに、1つもしくは複数、または全ての機能を実行し得る。例えば、エミュレーションデバイスは、1つまたは複数の構成要素のテストを実施するために、テスト実験室並びに/または展開されていない(例えば、テスト)有線および/もしくは無線通信ネットワークにおける、テストシナリオにおいて利用され得る。実施形態においては、1つまたは複数のエミュレーションデバイスは、テスト機器であり得る。データを送信および/または受信するために、直接RF結合、および/または(例えば、1つもしくは複数のアンテナを含み得る)RF回路を介した無線通信が、エミュレーションデバイスによって使用され得る。
例えば、IEEE802.1CQプロジェクトは、IEEE802ネットワークにおける48ビットおよび64ビットアドレスの局所的に一意の割り当てのためのプロトコル、手順、および管理オブジェクトを含む、規格に取り組んでいる。ピアツーピアアドレス主張(claiming)(「アドレスの主張」)、およびアドレスサーバ能力が、IEEE802.1CQ規格の範囲内にある。このプロトコルは、規格割り当てされた識別子(SAI)空間内においてローカルMACアドレスを自動的に割り当てるための、レイヤ2における方法を提供することを目的とする。SAI空間は、IEEE802.1CQの使用のために予約されている。IEEE802.1CQ範囲内には、MACアドレス割り当ての2つの方法、すなわち、自己割り当て(すなわち、「アドレスの主張」)と、サービスベースの割り当てが、存在する。
IEEE802.11は、STAがAPと関連付ける前に、WLANネットワークにおいて利用可能なサービスに関して、STA(すなわち、デバイス)に通知するためのメカニズムを含む。これは、ステーションがネットワークと接続し、関連付けるオーバヘッドを低減し得るが、しかしながら、それらに必要とされるサービスが、存在しないことがある。例えば、IEEE802.11aqは、サービスの事前関連付け発見(PAD:pre-association discovery)を可能にする。PADは、STAが、関連付け前に、拡張サービスセット(ESS)とも呼ばれる、WLANネットワーク上において利用可能なサービスに関連する情報を発見することを可能にする、インターワーキング機能である。PADは、関連付けのためにWLANネットワークを選択する前に、STAがこのサービス情報を収集するための方法を提供する。PAD方法は、ビーコン広告、サービスヒントおよびサービスハッシュ、並びに汎用広告サービス(GAS:generic advertisement service)/アクセスネットワーククエリプロトコル(ANQP)を含む。
PAD状態において、IEEE802.1CQに従って、STA MACアドレスを構成し、割り当てる必要がある。PAD状態において、IEEE802.11ネットワークが802.1CQ MACアドレスタイプを提供していることをモバイルデバイスが発見するための、メカニズムを提供する必要もある。ひとたび発見されると、IEEE802.1CQ方法を介して、MACアドレスを取得または再バインドするために、PADにおいて、STAがMACアドレスタイプと対話するための、メカニズムが必要である。さらに、MACアドレスを取得したばかりのSTAが、このアドレスを用いてAPに接続するSTAと同じであることを保証するために、またその逆を保証するために、STAとAPがそれによって相互に認証されることができるメカニズムが、必要とされる。
本明細書においては、端末は、自己主張によって、またはサーバからの割り当てによって、局所的に一意のMACアドレスを取得することが可能であることが仮定され得る。本明細書においては、MACアドレス割り当てのための、ネットワークにおいて使用される1つ以上のIEEE802.1CQメカニズムを、PAD状態を考慮して、発見するための方法が、説明される。本明細書においては、WLAN APのPAD状態を通して、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバに到達するためのメカニズムが、説明される。本明細書においては、STAとAPを相互に認証するための、IEEE802.11認証(要求および応答)フレームに対する拡張も、説明される。
本明細書においては、IEEE802.11ネットワークにおけるIEEE802.1CQ能力の発見のための方法が、提案される。最初に、STAは、APに関連付ける前に、関連付けのために検討されているWLANが、IEEE802.1CQメカニズムをサポートするかどうかを、そしてサポートする場合は、ネットワークにおいて有効であるMACアドレスを取得するために、STAがどのメカニズムを利用すべきかを理解する必要がある。これは、いくつかのメカニズムを通して行われ得る。例えば、STAによって使用されるIEEE802.1CQメカニズムを示す新しい要素が、ビーコン、プローブ応答、およびDMGビーコンに含まれ得る。別の例においては、IEEE802.1CQに関連する新しいサービスを広告するために、サービスヒントおよびサービスハッシュが、使用され得る。別の例においては、クエリのANQPリストが、IEEE802.1CQを含むように拡張され得る。これは、情報を収集するための、APとSTAとの間の対話を必要とし得る。
ビーコン、プローブ応答、およびDMGビーコンにおける新しい要素を通した、IEEE802.1CQ能力の広告が提案される。ビーコンにおいてIEEE802.1CQ特徴を広告するために、(IEEE802.11-2016の9.4.2.27節において定義されるような)拡張された能力要素が、IEEE802.1CQを示す必要があり得、新しい要素の定義が、ビーコンおよびプローブ応答メッセージの情報フィールドにおいて提供される必要があり得る。
例えば、IEEE802.1CQサポートが、IEEE802.11において定義されるような、拡張された能力要素内の要素の定義に追加され得る。可能な定義の例が、表1に示される。
拡張された能力要素は、どの特徴がネットワークによってサポートされるか、またはネットワーク内に存在するかに関する情報を、STAに提供し得る。拡張された能力要素は、さらに、ネットワークによってサポートされる、またはネットワーク内に存在する特徴についての情報を含み得る。したがって、ネットワークにおいて、どのMACアドレス割り当てプロトコルメカニズムが使用され得るかに関する実際の情報を提供するための、新しい要素が、定義される。
図2は、ビーコンおよびプローブ応答メッセージで交換される要素ID200の例示的な構造を示している。要素ID200は、要素を識別するバイト要素ID201と、長さを定義するバイト202と、要素IDが拡張として定義されるか(すなわち、要素IDの最大数にすでに到達したか)どうかを定義するビット203と、要素IDで運ばれる実際の情報204とを含み得る。
IEEE802.1CQについては、新しい要素は、ネットワークと対話するときにSTAによって使用される、MACアドレス割り当てプロトコルメカニズムに関する情報を提供し得る。表2は、新しい要素の例を示す。
図3は、表2に基づいた例示的なMACアドレス割り当てプロトコル要素ID300を示している。MACアドレス割り当てプロトコル要素ID300は、要素を識別するバイト要素ID301と、長さを定義するバイト302と、要素IDが拡張として定義されるか(すなわち、要素IDの最大数にすでに到達したか)どうかを定義するビット303と、MACアドレス割り当てプロトコルメカニズムフィールド304と、MAC範囲フィールド305とを含み得る。
MACアドレス割り当てプロトコルメカニズムフィールド304は、使用され得る異なるMACアドレス割り当てプロトコルメカニズムを示す、8ビットビットマップと対応し得る。表3は、そのようなフィールドの例を提供する。
表3において提供されるビットマップ値は、ネットワークにおいてサポートされる併存する異なるMACアドレスタイプを、STAに示すことを可能にする。
ビット0、1、および2は、ELI、SAIおよびAAIアドレスが、ネットワークにおいてサポートされることを示し得る。これらのアドレスは、MACアドレス割り当てプロトコルサーバ通信によって、または別のメカニズムを通して管理者によって、提供され得る。
ビット4は、EUIベースのアドレスが、ネットワークにおいて許可されることを示し得る。
ビット5は、MACアドレス割り当てプロトコル自己割り当てメカニズムが、ネットワークによってサポートされることを示し得る。自己割り当てメカニズムは、ビットをランダムに割り当てて、IEEE802.1CQにおいて定義されるMAC範囲から48ビットを完成させること、またはMAC範囲フィールドにおいて任意選択で提供されるMACプレフィックス範囲から48ビットを完成させることを含み得る。
ビット6は、MACアドレス割り当てプロトコルサーバが、ネットワークにおいて利用可能であることを示し得る。MACアドレス割り当てプロトコルサーバに話し掛ける(talk to)ためのプロトコルが、IEEE802.1CQにおいて定義される。このプロトコルは、STAが、管理者構成に応じて、ELI、SAI、AAIまたは予約済みクォードラント(quadrant)に属するMACアドレスを取得することを可能にする。IEEE802.1CQにおいて定義されるものとは異なるプレフィックスを有する、または特定のランダムな数のビット以内のMACアドレス自己割り当ても、サポートされ得る。
MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素を受信した際のSTAの挙動が、本明細書において説明される。
実施形態においては、MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素を受信したSTAは、MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素において定義されたポリシに従って、MACアドレスを構成し得る。STAが、MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素によって許可された、このドメインのための事前アロケートされたアドレスを有する場合、STAは、事前アロケートされたアドレスを使用し得る。
自己割り当てが伝えられた(ビット5が1である)、実施形態においては、STAは、MAC範囲フィールドにおいて提供されるMAC範囲を48ビットに拡張し、未定義ビットをランダムに割り当てることによって、MACアドレスを割り当て得る。提供されるMAC範囲は、AAI、SAI、またはELI空間内に収まり得る。そのため、ランダムな割り当ては、MAC範囲が収まるクォードラントとは独立に、行われ得る。したがって、ELIおよびAAIアドレスは、このメカニズムを使用して形成され得る。
自己割り当てがサポートされ(ビット5が1である)、MAC範囲が与えられない、実施形態においては、STAは、IEEE802.1CQにおいて定義された、自己割り当てメカニズムに従い得る。
MACアドレス割り当てプロトコルサーバ利用可能性が伝えられた(ビット6が1である)、実施形態においては、STAは、ネットワークにおける有効なローカルMACアドレスを取得するために、IEEE802.1CQにおいて定義されるように、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバとのMACアドレス割り当てプロトコル交換を開始し得る。この交換は、MAC範囲フィールドにおいて与えられたものとは異なるMAC範囲における、ランダムアドレスのアロケーションをもたらし得る。
自己割り当ておよびMACアドレス割り当てプロトコルサーバ割り当ての両方が伝えられた(ビット5および6が1である)、実施形態においては、STAは、MACアドレス割り当てプロトコルサーバをアドレス指定する(address)ことと、アドレスを自己割り当てすることとの間で選択し得る。この決定は、MAC範囲が属するアドレスの種類、または端末がELIもしくはAAIアドレスを進んで取得するケースにおいては、MACアドレス割り当てプロトコルサーバの介入の必要性に基づいて、行われ得る。
別の例においては、IEEE802.1CQに関連する新しいサービスを広告するための(ビーコンおよびプローブ応答メッセージで交換される)サービスヒントおよびサービスハッシュが、追加のビットを追加せずに、サービスを発見するために、使用され得る。
MACアドレス割り当てプロトコルメカニズムのための新しいサービス名が、指定され得る。サービス名は、RFC6335に準拠し得、インターネット番号割当機関(IANA)に登録され得る。例えば、IEEE802.1CQは、以下のサービス名、すなわち、Ieee-8021cq-MAC Address Assignment Protocol-serverと、Ieee-8021cq-Self-Assignmentと、Ieee-8021cq-Self-Assignment-with-prefixと、Ieee-8021cq-MAC Address Assignment Protocol-server optionalとを含み得る。
サービス名は、STAが、ネットワークにおいて利用可能なMACアドレスのタイプ、およびどの種類のMACアドレス割り当てプロトコルメカニズムが使用され得るかを識別し得るように、サービスヒントおよびサービスハッシュ内において使用され得る。
上記で定義されたサービス名についてのサービスハッシュまたはサービスヒントを構築するためのメカニズムは、IEEE802.11aqにおいて指定されるメカニズムと同じであり得る。
サービスヒントとサービスハッシュは、一緒にまたは別々に、ビーコン、プローブ応答メッセージ、DMGビーコン、およびアナウンスメントフレーム内に含まれ得る。
サービスヒントまたはサービスハッシュが、ひとたびSTAによって受信されると、STAは、特定のサービス名についてのサービスヒントまたはサービスハッシュを計算することができる。STAが、受信されたものと一致するサービスハッシュまたはサービスヒントを計算した場合、STAは、どのサービスが提供されているかを知り、どれが自己割り当てのために使用されるアドレスのプールか、またはどのようにしてMACアドレス割り当てプロトコルサーバと直接的に交信するかなど、サービスに関連する情報を発見することに進むことができる。
代替的な実施形態においては、ネットワークによってサポートされるMACアドレスの1つまたは複数のタイプは、ANQPを通して、発見される。これらの実施形態においては、ANQPクエリ要素および応答要素は、MACアドレス割り当てプロトコル情報を含むように拡張される。したがって、可能なANQP要素定義のリストは、表4に示されるように、MACアドレス割り当てプロトコル情報を含むように更新され得る。
図4は、MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素400の例を示している。MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素400は、情報IDフィールド401と、長さフィールド402と、MACアドレス割り当てプロトコル情報フィールド403と、任意選択のMAC範囲フィールド404とを含み得る。MACアドレス割り当てプロトコル情報フィールド403は、ネットワークにおいてサポートされる異なるMACアドレスタイプを示す、8ビットビットマップと対応し得る。使用され得る異なるMACアドレスタイプを示す例示的な8ビットビットマップが、表5に示される。
表5において提供されるビットマップ値は、ネットワークにおいてサポートされる併存する異なるMACアドレスタイプをSTAに示すことを可能にする。
ビット0、1、および2は、それぞれ、ELI、SAIおよびAAIアドレスがネットワークにおいてサポートされることを示し得る。これらのアドレスは、MACアドレス割り当てプロトコルサーバ通信によって提供され、または別のメカニズムを通して管理者によって提供され得る。
ビット4は、EUIベースのアドレスが、ネットワークにおいて許可されることを示し得る。
ビット5は、MACアドレス割り当てプロトコル自己割り当てメカニズムが、ネットワークによってサポートされることを示し得る。MACアドレス割り当てプロトコル自己割り当ては、ビットをランダムに割り当てて、IEEE802.1CQにおいて定義されるMAC範囲から48ビットを完成させることを含み得る。加えて、または代替的に、MACアドレス割り当てプロトコル自己割り当ては、MAC範囲フィールドにおいて任意選択で提供されるMACプレフィックス範囲から48ビットを完成させることを含み得る。
ビット6は、MACアドレス割り当てプロトコルサーバが、ネットワークにおいて利用可能であることを示し得る。MACアドレス割り当てプロトコルサーバに話し掛けるためのプロトコルが、IEEE802.1CQにおいて定義される。このプロトコルは、STAが、管理者構成に応じて、ELI、SAI、AAI、または予約済みクォードラントに属するMACアドレスを取得することを可能にする。IEEE802.1CQにおいて定義されるものとは異なるプレフィックスを有する、または特定のランダムな数のビット以内のMACアドレス自己割り当ても、サポートされ得る。
MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素を受信した際のSTAの挙動が、本明細書において説明される。
実施形態においては、MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素を受信したSTAは、MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素において定義されたポリシに基づいて、MACアドレスを構成し得る。STAが、MACアドレス割り当てプロトコル情報ANQP要素によって許可された、このドメインのための事前アロケートされたアドレスを有する場合、STAは、そのアドレスを使用し得る。
自己割り当てが伝えられた(ビット5が1である)、実施形態においては、STAは、MAC範囲フィールドにおいて提供されるMAC範囲を48ビットに拡張し、未定義ビットをランダムに割り当てることによって、MACアドレスを割り当てることに進み得る。提供されるMAC範囲は、AAI、SAIまたはELI空間内に収まり得る。したがって、ランダムな割り当ては、MAC範囲が収まるクォードラントとは独立に、行われ得る。そのため、ELIおよびAAIアドレスは、このメカニズムを使用して形成され得る。
自己割り当てが伝えられた(ビット5が1である)、他の実施形態においては、MAC範囲が与えられないことがある。これらの実施形態においては、STAは、IEEE802.1CQにおいて定義された、自己割り当てメカニズムに従い得る。
MACアドレス割り当てプロトコルサーバ割り当てアドレスが伝えられた(ビット6が1である)、実施形態においては、STAは、ネットワークにおける有効なローカルMACアドレスを取得するために、IEEE802.1CQにおいて定義されるように、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバとのMACアドレス割り当てプロトコル交換を開始し得る。この交換は、MAC範囲フィールドにおいて与えられたものとは異なるMAC範囲における、ランダムアドレスのアロケーションをもたらし得る。
自己割り当ておよびMACアドレス割り当ての両方が伝えられた(ビット5および6が1である)、実施形態においては、STAは、MACアドレス割り当てプロトコルサーバをアドレス指定するか、それともアドレスを自己割り当てするかの間で選択し得る。この決定は、MAC範囲が属するアドレスの種類に基づいて、行われ得る。端末がELIまたはAAIアドレスを進んで取得する、実施形態においては、STAは、MACアドレス割り当てプロトコルサーバをアドレス指定することを選択し得る。PADにおいて、WLAN APを通して、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバに到達するメカニズムが、本明細書において説明される。例示的な方法は、MACアドレスタイプがひとたび発見されると、PADにおけるモバイルデバイスが、MACアドレス割り当てプロトコルサービスと対話して、IEEE802.1CQ方法を介してMACアドレスを取得または再バインドする方法を説明する。
実施形態においては、IEEE802.11の広告メカニズムにおいて導入される特徴の1つは、STAによるネットワークへの実際の関連付けの前に、サービス情報レジストリに到達して、サービスまたは情報を取得するための、ANQPの使用である。さらなる実施形態においては、PADは、2つのANQP要素、すなわち、(1)サービス情報要求ANQP要素、および(2)サービス情報応答ANQP要素を指定し得る。
サービス情報要求ANQP要素は、提供された1つまたは複数のサービスハッシュと関連付けられるサービス情報に対する汎用的な要求を含み得る。例えば、IEEE802.1CQ、MACアドレス割り当てプロトコルにおいては、STAは、サービス名のハッシュを使用し得る。
別の例においては、新しいサービスを広告するための(ビーコンおよびプローブ応答メッセージで交換される)サービスヒントおよびサービスハッシュは、IEEE802.1CQに関連する。
図5は、サービス情報要求ANQP要素500の可能なフォーマットの例を示している。サービス情報要求ANQP要素500は、情報IDフィールド501と、長さフィールド502と、サービス情報要求タプルフィールド503とを含み得る。サービス情報要求タプルフィールド503は、1つまたは複数のサービス情報要求タプルサブフィールドを含み得る。
図6は、サービス情報要求タプルサブフィールド600のフォーマットの例を示している。サービス情報要求タプルサブフィールド600は、サービスハッシュフィールド601と、サービス情報要求アトリビュート長フィールド602と、サービス情報要求アトリビュートサブフィールド603とを含み得る。
実施形態においては、サービス情報要求アトリビュートサブフィールドは、サービス固有のクエリを含み得る。例えば、IEEE802.1CQについては、それは、MACアドレスを取得するために、MACアドレス割り当てプロトコルサーバに対する特定のクエリを含み得る。IEEE802.11aqメカニズムは、ステートレスであるが、単一のMACアドレス割り当てプロトコルトランザクションの一部として、複数のGASメッセージが、交換され得ることに留意されたい。
実施形態においては、サービス情報応答アトリビュートは、同様のフォーマットを有し得、主な違いは、応答のための許容可能なサイズである。
ANQPサービス情報要求を使用して、無線ドメイン内において、MACアドレスの要求および委譲を可能にするプロトコルメッセージの例が、説明される。要求が、APに到達したとき、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバが、APにおいて実施されている場合、APは、直接的に端末に応答し得る。APが、いかなるMACアドレス割り当てプロトコル機能性も有さない場合、それは、DHCP要求を生成し、応答を受信し、応答に基づいて端末に返答し得る。
例示的なMACアドレス割り当てプロトコルサービス情報要求/応答アトリビュートが、説明される。MACアドレス割り当てプロトコルサービス情報要求/応答アトリビュートは、TLV表現に基づき得る。それは、3つの定義された動作、すなわち、(1)MACアドレス割り当ての要求、(2)MACアドレスの再バインド、および(3)MACアドレスの委譲をサポートし得る。
図7は、MACアドレス割り当てプロトコルサービス情報要求フィールド700のための例示的なフォーマットを示している。MACアドレス割り当てプロトコルサービス情報要求フィールド700は、タイプを定義するタイプフィールド701と、長さフィールド702と、MACアドレス割り当てプロトコル要求/応答オプションフィールド703とを含み得る。表6は、タイプフィールド701のための可能な定義を示す。
長さフィールド702は、MACアドレス割り当てプロトコル要求/応答オプションフィールドの長さを示し得る。MACアドレス割り当てプロトコル要求/応答オプションフィールド703においては、プロトコルは、STAとMACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバとの間における異なる情報のトランスポートをサポートし得る。実施形態においては、要求/応答オプションは、(1)DUIDオプションと、(2)IAIDオプションとを含み得る。
図8は、MACアドレス割り当てプロトコル要求/応答オプション800の例を示している。MACアドレス割り当てプロトコル要求/応答オプション800は、タイプフィールド801と、長さフィールド802と、オプションの値フィールド803とを含み得る。タイプフィールドは、表7に基づいて、アクションの種類を示し得る
DUIDオプションは、STAが、それのDHCP固有識別子を伝達することを可能にする。このIDは、DHCP目的でSTAを識別し、STAとMAC割り当てを提供するDHCPサーバとの間におけるバインディングを確立するために使用され得る。
DUIDオプションは、128バイトの最大サイズを有し得る。DUIDオプションは、以下のタイプ、すなわち、(1)リンクレイヤアドレスと時間、(2)エンタープライズ番号に基づいたベンダ割り当てされた一意ID、および(3)リンクレイヤアドレスのうちの1つを含み得る。
IAIDオプションは、STAが、MAC割り当てのために使用されるアイデンティティ関連付けを伝達することを可能にする。
図9は、IAIDオプション900の可能なフォーマットの例を示している。IAIDオプション900は、L2アドレスIAで識別される、RFC3315において定義されるような、IAIDフィールド901と、T1フィールド902と、T2フィールド903を含むことができる。T1は、クライアントがIA内のアドレスを取得したサーバと交信してそれらの存続期間を延長する時間であり、T1は、秒単位で表される、現在時間に対する持続時間である。T2は、クライアントが、任意の利用可能なサーバと交信して、IAに割り当てられたアドレスの存続期間を延長する時間であり、T2は、秒単位で表される、現在時間に対する持続時間である。
IAIDオプション900がサービス情報応答アトリビュートに追加される実施形態においては、IAIDオプション900は、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバからクライアントに、L2アドレスオプション904も運び得る。
図10は、L2アドレスオプション1000のための可能なフォーマットの例である。L2アドレスオプション1000は、好ましい存続期間フィールド1001と、有効な存続期間フィールド1002と、MACアドレスフィールド1003とを含み得る。好ましい存続期間フィールド1001は、アドレスが、インターフェースにバインドされて、価値が低下した(depreciate)後、まだ有効である時間を示す。有効な存続期間フィールド1002は、その後はアドレスがインターフェースからバインドされず、もはや有効でなくなる時間を示す。実施形態においては、IAIDオプション内に含まれる全てのMACアドレスは、48ビット長である。
図11は、初期PADからMACアドレス割り当てまでの、STA(デバイス)と、APと、MACアドレス割り当てプロトコルサーバとの間の例示的なエンドツーエンド対話1100を示している。
エンドツーエンド対話1100において、APは、MACアドレス割り当てプロトコルサーバについてのサービスハッシュまたはサービスヒントを含むビーコン1101を、STAに送信し得る。ビーコンは、ネットワークにおいてサポートされるMACアドレスタイプを、STAに示し得、または上述したように、ANQP情報要素の存在を示し得る。例えば、ビーコンは、(1)ELIアドレスが、ネットワークにおいてサポートされること、(2)MACアドレス割り当てプロトコル自己割り当てメカニズムが、ネットワークによってサポートされること、および(3)MACアドレス割り当てプロトコルサーバが、ネットワークにおいて利用可能であることを示し得る。そのため、MACアドレス選択1102は、(1)会社割り当てELI、(2)IEEE802.1CQにおいて定義されたMACアドレス割り当てプロトコル自己割り当て、または(3)MACアドレス割り当てプロトコルサーバ割り当てアドレスに基づき得る。その後、STAは、GAS初期要求(MACアドレス割り当てプロトコルサービス情報要求オプション)1103を、APに送信し得る。その後、APは、GAS初期応答(MACアドレス割り当てプロトコルサービス情報応答オプション)またはカムバック1106を、STAに送信し得る。1104において、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバが、APにおいて実施される場合、APは、MACアドレスを提供し得る。1104において、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバが、APにおいて実施されない場合、APは、要求1105をMACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバに転送し得る。要求1105は、DHCP要求であり得る。その後、STAは、GASカムバック要求(MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバサービス情報要求オプション)1107を、APに送信し得る。その後、APは、GASカムバック応答(MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバサービス情報応答オプション)1108を送信する。GASカムバック要求1107およびGASカムバック応答1108は、1つまたは複数の応答を運び得る。情報の全てを伝達し、最終的にMACアドレスを割り当てるために、STAとAPとの間におけるいくつかの交換が必要とされ得る。GASカムバック要求1107とGASカムバック応答1108が交換された後、STAは、MACアドレスを取得する。
例示的なエンドツーエンド手順1100においては、STAとAPとの間における認証は存在しない。そのため、図11に示される手順は、認証が必要とされない、または不可能である実施形態において使用され得る。例えば、図11の手順は、STAが、配布されるMACアドレスのプレフィックスから選択することができる、実施形態において有用であり得る。
STAとAPとの間における相互認証を確立することが、本明細書において説明される。いくつかのケースにおいては、アドレスを要求するSTAと、STAを関連付けるAPとの間における認証メカニズムの欠落が、問題になり得る。例えば、与えられたMACアドレスを与えられたAPに関連付けようと試みるSTAのアイデンティティを評価する方法が、存在しないことがある。さらに、上記で定義されたメカニズムを介してMACアドレスを取得した後、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバにアクセスするために使用されるものとしての、APを認証する代わりとなるメカニズムがないので、APになりすます攻撃者が存在することが、可能であり得る。
相互認証のために使用されることができるメカニズムが本明細書において説明される。メカニズムは、APとSTAとの間において共有される秘密が取得されたと仮定し得る。この共有される秘密は、以下のメカニズム、すなわち、(1)ディフィ-ヘルマンなど、先行する交信なしの、ピア間における共有される秘密の導出のための暗号化メカニズム、(2)IEEE802.1AR(セキュアデバイスID)の使用、または(3)デバイスにプリインストールされた公開鍵/秘密鍵の使用のうちの1つによって取得され得る。
実施形態においては、IEEE802.11認証要求フレームおよび応答フレームは、認証のために使用されることができるトークンの交換をサポートするように、変更され得る。表8は、認証要求フレームおよび応答フレームの本体内に含まれ得る、2つのフィールドを示す。
図12は、例示的なMACアドレス割り当てプロトコルチャレンジテキスト要素ID1200を示している。MACアドレス割り当てプロトコルチャレンジテキスト要素ID1200は、要素IDフィールド1201と、長さフィールド1202と、チャレンジテキストフィールド1203を含み得る。MACアドレス割り当てプロトコルチャレンジテキストフィールド1203は、MACアドレス割り当てプロトコルメッセージ交換において生成される、共有される秘密を用いて暗号化された、チャレンジテキストを保持し得る。
MACアドレス割り当てプロトコルスカラは、暗号化する前にチャレンジテキストに追加される、使い捨て乱数として実施される、可変長の非要素フィールドに対応し得る。このフィールドは、リプレイ攻撃から保護するために使用され得る。
非要素フィールドとして実施される、アドレスを割り当てるためのMACアドレス割り当てプロトコル要求は、MACアドレスの割り当てが要求される場合は1、そうでない場合は0を用いて示す、1オクテット数を含み得る。MACアドレスの割り当てが要求されない(すなわち、1オクテット数が0である)場合、APは、MACアドレス割り当てプロトコル割り当てMACアドレスフィールドを依然として送信して、IEEE802.1CQを実施するSTAにアドレスを強制的に構成させ得る。
MACアドレス割り当てプロトコル割り当てMACアドレスは、STAに割り当てられる48ビットMACアドレスであり得る。それは、要素IDと、長さと、48ビットMACアドレスとを含む、要素IDとして、または非要素フィールドとして実施され得る。
説明されるような認証メカニズムの動作は、認証のために使用され得る共有される秘密をすでに確立した、STA内のMACアドレス割り当てプロトコルクライアントと、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバとに依存する。GAS交換後、STA状態は、候補MACアドレスと、共有される秘密とを含み得る。STAにおけるMACアドレス割り当てプロトコルクライアント、およびAPにおけるMACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバは、IEEE802.11のSMEレイヤと対話し、共有される秘密を検証するために必要とされる鍵情報をセットアップし得る。IEEE802.11は、オープン認証、共有される秘密、高速BSS遷移、および同等間において共有される認証(SAE)を含む、いくつかの認証メカニズムを指定していることがある。説明される認証メカニズムは、新しいフィールドを認証要求フレームおよび応答フレームに追加することによって、全てのIEEE802.11メカニズムの上で機能し得る。
図13は、認証拡張を有するエンドツーエンド対話1300の例を示している。手順の第1のステップ(1301~1308)は、図11のそれら(1101~1108)と同様であり、ここでは詳しく説明されない。GASカムバック要求1307およびGASカムバック応答1308の交換後、STAは、MACアドレス、並びにAPおよびSTAのSMEにインストールされた、MACアドレス割り当てプロトコルサーバとの共有される秘密を取得する。共有される秘密は、APとSTAとの間において、情報を暗号化するために使用され得る。
図13に示される手順においては、オープン認証が仮定されるが、メカニズムはIEEE802.11-2016に定義されたメカニズムの全てに適用され得る。STAは、認証要求フレーム1309をAPに送信し得る。認証要求フレームにおいては、STAは、乱数(スカラ1)に追加される乱数(乱数1)の共有される秘密を用いる暗号化に基づいて形成された、MACアドレス割り当てプロトコルチャレンジテキストを含み得る。フレームは、スカラ1を含む、MACアドレス割り当てプロトコルスカラも含む。
受信時に、APは、乱数1を抽出して、STAのアイデンティティを証明することができなければならない。APは、認証応答1310をSTAに送信し得る。認証応答は、第2の乱数(スカラ2)に追加される乱数1の共有される秘密を用いる暗号化に基づいて形成された、別のMACアドレス割り当てプロトコルチャレンジテキストを含み得る。フレームは、スカラ2を含む、MACアドレス割り当てプロトコルスカラも含み得る。
受信時に、STAは、乱数1を抽出して、APを認証し、したがって、同じMACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバがAPにサービスしていることを証明することができ得る。スカラ1およびスカラ2は、MACアドレス割り当てプロトコルプロキシ/サーバをリプレイ攻撃から保護するために、使い捨て番号であり得る。
グローバルに一意のMACアドレスが、ほとんどのIEEE802エンドステーションおよびブリッジポートに割り当てられる。グローバルMACアドレスが割り当てられている場合、仮想マシンおよびIoTデバイスの使用の増加は、グローバルMACアドレス空間を使い尽くし得る。これらのアプリケーションは、ローカルMACアドレス空間を使用することができるが、いくつかのアプリケーション(例えば、仮想化システム、およびプロトコル固有のアドレスマッピング)は、独立したアドレス管理を必要とする。例えば、IEEE802cプロジェクトは、規約を提供し、複数の管理がローカルアドレス空間を共用するときに、複数のステーションまたはサーバが、競合することなく、ローカルMACアドレスを自動的に構成し、使用することを可能にするプロトコルを可能にする。そのようなプロトコルは、仮想マシンおよびIoTデバイスが、集中化されたローカルMACアドレス管理なしに、ローカルMACアドレスを取得することを可能にする。
例えば、IEEE802cは、複数の管理が共存することを可能にするために、任意選択のローカルMACアドレス空間構造を提供し得る。この構造は、IEEE登録機関によって割り当てられた会社ID(CID)を使用して、プロトコルのためのローカルMACアドレスの範囲を指定し得る。ローカルMACアドレスの別の範囲が、ローカル管理者によって、割り当てのために指定され得る。IEEE802cは、IEEE802プロトコルによって使用するためのローカルMACアドレスの範囲を推奨することがある。
別の例においては、IEEE802cは、構造化ローカルアドレス計画(SLAP)を定義し得る。SLAPにおいては、ローカルMACアドレスの4つの範囲またはクォードラント、すなわち、(1)拡張ローカル識別子(ELI)、(2)規格割り当て識別子(SAI)、(3)管理上割り当てられた識別子(AAI)、および(4)予約済みが定義され得る。各クォードラントは、MACアドレスの4ビットに基づいて定義され得る。MACアドレスの最初のオクテットの最下位ビットおよび2番目に下位のビットは、それぞれ、MビットおよびXビットとして指定され得る。Xビットは、ユニバーサル/ローカル(U/L)ビットと呼ばれることもあり、それは、アドレスがどのように管理されるかを識別する。例えば、ビットが、0の場合、アドレスは、ユニバーサルに管理され、ビットが、1の場合、アドレスは、ローカルに管理される。Mビットは、アドレスが、ユニキャスト(0)されるか、それともマルチキャスト/ブロードキャスト(1)されるかを示す。ローカルMACアドレスにおける最初のオクテットの3番目に下位のビットおよび4番目に下位のビットは、図14において48ビットアドレスについて例示されるように、それぞれ、YビットおよびZビットとして指定され得る。
図14は、ローカルMACアドレスフォーマット1400のM、X、YおよびZビットアロケーションの例を示している。
図15は、SLAPローカル識別子タイプ1500の例を示している。ローカルアドレスは、4つのSLAPクォードラント1501のうちの1つに存在し得、各々は、図15に示されるように、Yビット1502とZビット1503の異なる組み合わせによって識別される。図15は、各SLAPクォードラントのために指定された、SLAPローカル識別子タイプ1504、およびSLAPローカル識別子1505も示している。
タイプ「拡張ローカル」のSLAP識別子は、拡張ローカル識別子(ELI)として知られている。ELIは、SLAPクォードラント01に配置され得る。ELIのX、Y、Zビットは、それぞれ、1、0、1であり得る。ELIは、ローカルMACアドレス(「ELIアドレス」)として使用され得る。
IEEE登録機関(RA)は、非特許文献1において説明されるような、会社、組織、エンティティ、プロトコルなどを識別するための、会社ID(CID)1として知られる、24ビット識別子を一意に割り当て得る。ELIは、割り当てられた会社IDに基づく。ELIの2つの異なる長さ、すなわち、(1)ELI-48、48ビットELI、および(2)ELI-64、64ビットELIが、指定される。
タイプ「規格割り当て」のSLAP識別子は、規格割り当て識別子(SAI)として知られている。SAIは、SLAPクォードラント11に配置され得る。SAIのX、Y、Zビットは、それぞれ、1、1、1であり得る。SAIは、ローカルMACアドレス(「SAIアドレス」)として使用され得る。SLAPアドレス割り当てのためのSAIクォードラントの使用の仕様が、IEEE802.1CQ規格のために予約され得る。
タイプ「管理上割り当て」のSLAP識別子は、管理上割り当てられた識別子(AAI)として知られ得る。AAIは、SLAPクォードラント00にあり得る。SAIのX、Y、Zビットは、それぞれ、1、0、0であり得る。AAIは、ローカルMACアドレス(「AAIアドレス」)として使用され得る。ローカルMACアドレスを恣意的な方法で(例えば、ランダムに)割り当てながら、同じLAN上のSLAP下で動作する他の割り当てプロトコルとの互換性を維持したい管理者は、ローカルMACアドレスをAAIとして割り当て得る。
PAD方法が開示される。IEEE802.11は、APとの関連付けの前に、IEEE802.11ネットワークにおいて利用可能なサービスをステーションに通知するためのメカニズムの必要性を認識した。これが必要とされ得るのは、セキュリティおよびQoSネゴシエーションを考慮すると、関連付けの手順が、複雑で時間がかかるものになり得、関連付け後に、必要とされるサービスが利用可能でないことをユーザが見出した場合は、より一層そうであるためである。そのため、IEEE802.11aq PADアクティビティが、開始され得る。PADは、STAが、それがWLANネットワークに関連付けられたときに利用可能であり得るサービス、すなわち、ESSに関する情報を、関連付けの前に、STAが発見することを可能にする、インターワーキング機能である。PADは、関連付けるべきネットワークを選択するための決定を支援するために、STAがそれによってさらなる情報を得る、メカニズムを提供し得る。PADは、無線LANに参加する前に、STAのネットワーク発見および選択のサポートと、非AP STAによる通信のためのコンジットのサポートの両方に、ネットワーク内の他の情報リソースを提供するために、GASを使用し得る。
図16は、APとSIRとの間の直接的な通信を用いる例示的なPADアーキテクチャ1600を示している。PADアーキテクチャ1600は、サービス要求エンティティ1601と、SIC1602と、AP1603と、SIR1604と、サービス提供エンティティ1605とを備え得る。AP1603とSIR1604は、図16に示されるように、直接的に通信し得る。
図17は、ANQPサーバを通した、SIRとの間接的な通信を用いる例示的なPADアーキテクチャ1700を示している。PADアーキテクチャ1700は、サービス要求エンティティ1701、SIC1702、AP1703、ANQPサーバ1704、SIR1705、およびSPE1706を備え得る。SIR1705は、AP1703と同じ場所、またはAP1703の外部に配置され得る。SIR1705とAP1703との間の通信は、SIR1705とANQPサーバ1704と一緒に、PAD規格の範囲外である。SIC1702およびSIR1705は、PADサービス情報を交換するために使用され得る。PAD手順は、SIC1702とSIR1705との間において動作し得る。
SIRは、ESSを介して到達可能であり得るサービス、したがって、STAがひとたびESSと関連付けられると、STAに利用可能であり得るサービスについての情報をキャッシュし得る。SIRがそれによってサービスについての情報を取得するメカニズムは、PAD規格の範囲外である。SIC1702は、サービス発見を開始し得る。SICは、SMEとアプリケーションとの間において、サービス発見要求および応答を交換し得る。SMEは、押し付けられたPAD手順を使用すべきか、それとも懇請されたPAD手順を使用すべきかを決定し得る。SMEは、懇請されたPAD手順についてのANQP要求も作成し得る。
PADを通したサービスの広告が、本明細書において説明される。PADは、ビーコン、プローブメッセージ、またはANQPメッセージでトランスポートされ得るサービス広告のための異なるメカニズムを使用し得る。PADで定義される基本的なメカニズムは、(1)ESSに利用可能であるサービスのセットの確率的表現を提供し得る、サービスヒント、および(2)1つまたは複数のサービスハッシュを含み得る、サービスハッシュなどの、新しいパラメータを使用し得る。
サービスヒントは、ESSにおいて利用可能な全てのサービスのハッシュを組み合わせることによって形成される、ブルームフィルタを含む、ビットマップによって形成され得る。ブルームフィルタは、フォールスポジティブの可能性を有する、特別なハッシュである。例えば、結果のブルームフィルタは、実際には、それが利用可能でないときに、サービスが利用可能であることを示すことがある。
サービスハッシュは、SHA-256ハッシュ関数をサービスの名前に適用した結果であり得る。サービスの名前は、RFC6335に従って、定義され得る。これらの2つの要素は、ESSの全てのAPによって送信される広告情報内に含まれ得る。したがって、STAは、それがサービスの名前を知っている限り、利用可能なサービスのリストを理解することができ得る。サービスヒントとサービスハッシュとの間の主な違いは、広告される全てのサービスに対して単一のサービスヒントフィールドが存在するのに対して、広告されるサービスごとに1つのサービスハッシュ要素が存在し得ることであり得る。
実施形態においては、STAが、与えられたサービスが利用可能であり得るかどうかをひとたび理解すると、それは、特定のサービスについてAPに問い合わせを行い得、またはそれは、GASプロトコルを通して直接的に、サービスプロバイダと通信しようと試み得る。さらなる実施形態においては、STAは、ANQPを通して、サービスプロバイダと通信しようと試み得る。
IEEE802.11において定義されるGASは、STAが、関連付けられた状態にある間ばかりでなく、関連付けられていない状態にある間も、広告サービスのためのトランスポートメカニズムを提供する。GASは、ANQP、MIH、EAS、RLQPなど、複数の広告プロトコルをトランスポートし得る。GASが、実施される場合、ANQPも、サポートされなければならない。GASプロトコルは、クエリおよび応答の簡素なプロトコルであり得る。
図18は、GASプロトコル1800の例示的なフロー図である。要求STAは、GAS初期要求1801を応答STAに送信し得る。GAS初期要求は、使用される広告プロトコル、およびダイアログトークンなど、会話を開始するための他のフィールドに関する情報を含み得る。応答STAは、クエリ要求を広告サーバに中継し得るが、しかしながら、これは、この規格の範囲外である。その後、応答STAは、GAS初期応答1802を要求STAに送信し得る。APが、要求された広告プロトコルが利用可能であることを、ひとたび広告サーバに確認すると、広告されたサービスについてのクエリの実際の交換が、開始し得る。要求STAは、GASカムバック要求1805を応答STAに送信し得る。応答STAは、GASカムバック応答1806を要求STAに送信し得る。情報の全てを伝達するために、STAとAPとの間におけるいくつかの交換が、必要とされることがある。最初のクエリおよび応答は、最初の要求/応答に追加されることもできる。
ANQPは、GASのための広告プロトコルである。このTLVベースの広告プロトコルは、表9に示される情報が、事前関連付け状態においてBASSから取得されることを可能にする。
表9における全ての要素は、PADにおいて定義され得る、サービス情報要求およびサービス情報応答を除いて、IEEE802.11-216において定義される。サービス情報要求およびサービス情報応答は、事前認証状態において、APの「パススルー」モードを通して直接的に、SIRに対するクエリを可能にする。
特徴および要素が、特定の組み合わせで上述されたが、各特徴または要素は、単独で、または他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用され得ることを、当業者は理解されよう。本明細書において説明される方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のために、コンピュータ可読媒体に組み込まれた、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実施され得る。コンピュータ可読媒体の例は、(有線または無線接続上において送信される)電子信号と、コンピュータ可読記憶媒体とを含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、ROM、RAM、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、並びにCD-ROMディスクおよびデジタル多用途ディスク(DVD)などの光媒体を含むが、それらに限定されない。WTRU、UE、端末、基地局、RNCまたは任意のホストコンピュータにおいて使用するための、無線周波数送受信機を実施するために、ソフトウェアと関連付けられたプロセッサが、使用され得る。
Claims (20)
- ステーション(STA)で用いる方法であって、
アクセスポイント(AP)と関連付けられていない間、1つまたは複数の媒体アクセス制御(MAC)アドレス選択メカニズムに対するサポートを示すフレームをAPから受信することと、
前記APと関連付けられていない間、1つまたは複数のサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示す情報を要求するアクセスネットワーククエリプロトコル(ANQP)要求メッセージを前記APに送信することと、
前記APと関連付けられていない間、少なくとも1つのサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示すビットマップ、およびMACアドレス選択のために使用されるプレフィックス情報を示すフィールドを含むANQP応答メッセージを前記APから受信することと、
前記APと関連付けられていない間、少なくとも1つのサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示す前記ビットマップに基づいて、およびMACアドレスを選択するために使用される前記プレフィックス情報を示す前記フィールドに基づいて決定されるローカルMACアドレスを含む関連付け要求フレームを前記APに送信することと
を備える方法。 - 前記受信されたフレームは、拡張された能力要素を含む、請求項1の方法。
- 1つまたは複数のMACアドレス選択メカニズムに対するサポートを示す前記受信されたフレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームの1つである、請求項1の方法。
- 前記ANQP応答メッセージは、少なくとも自己選択メカニズムに対するサポートを示す、請求項1の方法。
- 前記ローカルMACアドレスは、前記STAによって、MACアドレスの範囲から自己選択される、請求項4の方法。
- 前記ローカルMACアドレスは、構造化ローカルアドレス計画(SLAP)クォードラントに関連付けられる識別子である、請求項1の方法。
- 前記ANQP応答メッセージは、MACアドレスを選択するために使用される1つまたは複数のプレフィックスを示すフィールドをさらに含む、請求項1の方法。
- ステーション(STA)であって、
アクセスポイント(AP)と関連付けられていない間、1つまたは複数の媒体アクセス制御(MAC)アドレス選択メカニズムに対するサポートを示すフレームをAPから受信するように構成された受信機と、
前記APと関連付けられていない間、1つまたは複数のサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示す情報を要求するアクセスネットワーククエリプロトコル(ANQP)要求メッセージを前記APに送信するように構成された送信機と、
前記APと関連付けられていない間、少なくとも1つのサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示すビットマップ、およびMACアドレスを選択するために使用されるプレフィックス情報を示すフィールドを含むANQP応答メッセージを前記APから受信するようにさらに構成された前記受信機と、
前記APと関連付けられていない間、少なくとも1つのサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示す前記ビットマップに基づいて、およびMACアドレスを選択するために使用されるプレフィックス情報を示す前記フィールドに基づいて決定されるローカルMACアドレスを含む関連付け要求フレームを前記APに送信するようにさらに構成された前記送信機と
を備えたSTA。 - 前記受信されたフレームは、拡張された能力要素を含む、請求項8のSTA。
- 1つまたは複数のMACアドレス選択メカニズムに対するサポートを示す前記受信されたフレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームの1つである、請求項8のSTA。
- 前記ANQP応答メッセージは、少なくとも自己選択メカニズムに対するサポートを示す、請求項8のSTA。
- 前記ローカルMACアドレスは、前記STAによって、MACアドレスの範囲から自己選択される、請求項11のSTA。
- 前記ローカルMACアドレスは、構造化ローカルアドレス計画(SLAP)クォードラントに関連付けられる識別子である、請求項8のSTA。
- 前記ANQP応答メッセージは、MACアドレスを選択するために使用される1つまたは複数のプレフィックスを示すフィールドをさらに含む、請求項8のSTA。
- アクセスポイント(AP)であって、
ステーション(STA)がAPと関連付けられていない間、1つまたは複数の媒体アクセス制御(MAC)アドレス選択メカニズムに対するサポートを示すフレームを送信するように構成された送信機と、
STAがAPと関連付けられていない間、1つまたは複数のサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示す情報を要求するアクセスネットワーククエリプロトコル(ANQP)要求メッセージを前記STAから受信するように構成された受信機と、
STAがAPと関連付けられていない間、少なくとも1つのサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示すビットマップ、およびMACアドレスを選択するために使用されるプレフィックス情報を示すフィールドを含むANQP応答メッセージを前記STAに送信するようにさらに構成された前記送信機と、
STAがAPと関連付けられていない間、少なくとも1つのサポートされるMACアドレス選択メカニズムを示す前記ビットマップに従って、およびMACアドレスを選択するために使用されるプレフィックス情報を示す前記フィールドに従って決定されるローカルMACアドレスを含む関連付け要求フレームを前記STAから受信するようにさらに構成された前記受信機と
を備えたAP。 - 前記送信されたフレームは、拡張された能力要素を含む、請求項15のAP。
- 1つまたは複数のMACアドレス選択メカニズムに対するサポートを示す前記送信されたフレームは、ビーコンフレームまたはプローブ応答フレームの1つである、請求項15のAP。
- 前記ANQP応答メッセージは、少なくとも自己選択メカニズムに対するサポートを示す、請求項15のAP。
- 前記ローカルMACアドレスは、構造化ローカルアドレス計画(SLAP)クォードラントに関連付けられる識別子である、請求項15のAP。
- 前記ANQP応答メッセージは、MACアドレスを選択するために使用される1つまたは複数のプレフィックスを示すフィールドをさらに含む、請求項15のAP。
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