專利名稱：無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及無線設(shè)備連通性的領(lǐng)域。更具體而言，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及用于在(i)第一模式中工作并且在與具有訪問限制的無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(Wireless home mesh network)的通信期間作為無線網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)和/或(ii)在第二模式中工作并且還作為其他無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的接入點(diǎn)出現(xiàn)以使得非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)能夠加入無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
無線網(wǎng)絡(luò)可提供靈活的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以取代或擴(kuò)展有線網(wǎng)絡(luò)。利用射頻(RF)技術(shù)，無線網(wǎng)絡(luò)在沒有有線線纜的情況下穿過墻壁、天花板、甚至水泥建造物在空氣中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。例如，無線局域網(wǎng)(WLAN)提供了諸如以太網(wǎng)和令牌環(huán)之類的傳統(tǒng) LAN技術(shù)的所有特征和益處，但卻沒有被線纜束縛在一起的限制。這提供了更大的自由和更高的靈活性。當(dāng)前，根據(jù)電氣與電子工程師學(xué)會(IEEE) 802. 11標(biāo)準(zhǔn)(例如IEEE Std. 802. Ila/ b/g/n)工作的無線網(wǎng)絡(luò)可被配置成兩種工作模式之一基礎(chǔ)設(shè)施模式和自組織模式。截至今日，大多數(shù)安裝的無線網(wǎng)絡(luò)被配置成基礎(chǔ)設(shè)施模式并在基礎(chǔ)設(shè)施模式中工作，其中一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)(AP)被配置為對有線分布網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))的接口。在基礎(chǔ)設(shè)施模式中， 具有無線連通性的移動(dòng)設(shè)備(例如具有無線電網(wǎng)絡(luò)接口卡“NIC”的膝上型計(jì)算機(jī))能夠與 AP建立通信并與AP相關(guān)聯(lián)，從而，這些設(shè)備的用戶能夠訪問與有線網(wǎng)絡(luò)相連的服務(wù)器內(nèi)的內(nèi)容。然而，作為一個(gè)可選的特征，IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了自組織模式，其允許每個(gè)無線設(shè)備內(nèi)的無線電NIC在獨(dú)立基本服務(wù)集(IBSS)網(wǎng)絡(luò)配置中工作。因此，無線設(shè)備相互間執(zhí)行對等通信，而不是利用AP來支持這種無線通信。自組織模式還允許用戶自發(fā)地形成無線LAN。例如，擁有被實(shí)現(xiàn)有IEEE 802. 11無線芯片集的膝上型計(jì)算機(jī)的一組雇員可以聚集在一咖啡店并且通過將其NIC切換到自組織模式來形成小的WLAN。結(jié)果，這些雇員可以共享演示圖表和電子數(shù)據(jù)表，而不需要線纜或AP。一類自組織網(wǎng)絡(luò)被稱為網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，其允許通過從一個(gè)設(shè)備“跳”到另一設(shè)備直到到達(dá)目的地，來進(jìn)行繞過斷開或阻塞的路徑的連續(xù)連接和重配置。網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的不同之處在于，設(shè)備全都可以在沒有基礎(chǔ)設(shè)施(例如AP)的情況下經(jīng)由多跳相互連接，并且這些設(shè)備可以是移動(dòng)的或靜止的。與網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)相關(guān)地，移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)(MANET)是移動(dòng)路由器的自配置網(wǎng)絡(luò)，其中路由器可以自由重定位。網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(和MANET)的主要優(yōu)點(diǎn)之一是其能夠擴(kuò)展無線網(wǎng)絡(luò)的范圍。例如，建筑物一側(cè)的用戶可以發(fā)送以遠(yuǎn)超過遵從IEEE 802. 11的AP的點(diǎn)到點(diǎn)范圍的該設(shè)施的另一側(cè)的另一用戶為目的地的分組，其方式是通過使無線電信號從一個(gè)移動(dòng)設(shè)備跳到另一移動(dòng)設(shè)備，直到無線電信號到達(dá)其設(shè)定的目的地為止。取決于無線用戶的集中度，這可以將WLAN 的范圍從數(shù)百英尺擴(kuò)展到數(shù)英里。
隨著近來集成電路方面技術(shù)的進(jìn)步，以及多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)方面的突破， 無線數(shù)字通信已經(jīng)進(jìn)入了允許無線聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用具有更快速度的新時(shí)代。諸如智能電話、音樂 /電影播放器、個(gè)人數(shù)字助理、游戲設(shè)備等等之類的移動(dòng)設(shè)備正產(chǎn)生對新的無線通信和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求，以允許家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線移動(dòng)設(shè)備的無縫連接，這種家庭網(wǎng)絡(luò)不僅支持諸如高清晰度(HD)視頻之類的高帶寬需求應(yīng)用，而且依賴于無線設(shè)備之間的制造商兼容性來減輕入侵者和欺騙性網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)。結(jié)果，需要一種網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，其使得未由特定制造商提供或認(rèn)可的無線和有線設(shè)備能夠加入利用該特定制造商的專有信息形成的無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。


在附圖中以示例方式而非限制方式圖示了本發(fā)明，附圖中圖1是圖示出三層級無線自組織家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(WHMN)的實(shí)施例的框圖。圖2是圖示出WHMN內(nèi)的層級2節(jié)點(diǎn)的實(shí)施例的框圖。圖3是圖示出無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的框圖。圖4是圖示出被配置為實(shí)現(xiàn)WHMN的無線家庭電子設(shè)備的實(shí)施例的框圖。圖5圖示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通用WHMN消息分組格式。圖6圖示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的通用WHMN消息分組格式的實(shí)現(xiàn)方式(使用以太網(wǎng)分組)的實(shí)施例。圖7A圖示出關(guān)注第一無線電單元為了使能訪問WHMN而進(jìn)行的認(rèn)證和關(guān)聯(lián)操作的消息流程圖的實(shí)施例。圖7B圖示出關(guān)注第二邏輯無線電單元進(jìn)行的認(rèn)證和關(guān)聯(lián)操作的消息流程圖的實(shí)施例。它們一起示出無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)如何訪問WHMN。
具體實(shí)施例方式在以下描述中，出于說明目的，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以幫助透徹理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會清楚，沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。此外，以下描述提供了示例，并且附圖出于例示目的示出了各種示例。然而，這些示例不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制性的，因?yàn)樗鼈冎皇窍胍峁┍景l(fā)明的實(shí)施例的示例，而不想要提供所有可能的實(shí)現(xiàn)方式的詳盡列表。在其他情況下，以框圖形式示出公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以避免模糊所描述的各種實(shí)施例的公開特征的細(xì)節(jié)。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)在以下描述中，使用了特定的術(shù)語來描述本發(fā)明的特定特征。例如，術(shù)語“節(jié)點(diǎn)”一般被定義為具有數(shù)據(jù)處理能力的電子設(shè)備，并且“無線節(jié)點(diǎn)”是具有數(shù)據(jù)處理和無線通信能力的電子設(shè)備。自組織網(wǎng)絡(luò)可被規(guī)劃為“OEM特定的”，意思是訪問限于由同一實(shí)體或同一組實(shí)體制造和/或認(rèn)可和/或銷售的那些無線節(jié)點(diǎn)。例如，OEM特定WHMN的示例是包括與 Sony Playstation 3⑧游戲機(jī)、Sony VAIO⑧計(jì)算機(jī)、Sony⑧手持式設(shè)備或者Sony⑧網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器通信的Sony BRAVIA 數(shù)字電視的網(wǎng)絡(luò)。這里，有兩大類節(jié)點(diǎn)。第一類是“網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)”，其具體適合于加入諸如無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(WHMN)之類的OEM特定自組織網(wǎng)絡(luò)并成為該網(wǎng)絡(luò)的成員。網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的示例包括如下所述的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器。第二類是“非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)”，其只能通過網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)間接獲得對OEM特定WHMN的訪問。這種訪問可通過無線或有線通信進(jìn)行。術(shù)語“邏輯”(或“邏輯單元”)一般被定義為被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)功能的硬件和/或軟件。特定類型的邏輯的一個(gè)示例是特有一種無線芯片集的無線電網(wǎng)絡(luò)接口卡 (NIC)，該無線芯片集是一個(gè)或多個(gè)集成電路，這些集成電路進(jìn)行操作以發(fā)送和/或接收信號以便訪問無線網(wǎng)絡(luò)和/或在允許一無線節(jié)點(diǎn)訪問無線網(wǎng)絡(luò)之前認(rèn)證該無線節(jié)點(diǎn)?！败浖?一般描述為應(yīng)用、小應(yīng)用程序或者甚至例程形式的一系列可執(zhí)行指令。軟件可被存儲在任何類型的機(jī)器可讀介質(zhì)中，所述機(jī)器可讀介質(zhì)例如是可編程電子電路、半導(dǎo)體存儲器設(shè)備 (比如易失性存儲器(例如隨機(jī)訪問存儲器等等)和/或非易失性存儲器(例如任何類型的只讀存儲器(ROM)或閃存))、便攜式存儲介質(zhì)(例如USB驅(qū)動(dòng)器、光盤、數(shù)字磁帶)等等。術(shù)語“消息”表示被配置用于在網(wǎng)絡(luò)上傳送的信息。一類消息是幀，幀一般被定義為總體作為單個(gè)數(shù)據(jù)單元工作的一組信息比特。術(shù)語“內(nèi)容”包括視頻、音頻、圖像、數(shù)據(jù)文件或其任何組合。參考圖1，描述了多層級無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)100的示例性實(shí)施例。多層級無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(以下稱為“WHMN”或“WHM網(wǎng)絡(luò)”)100包括作為具有多個(gè)(N彡1)子網(wǎng)絡(luò) IIO1-IIOn(以下特別稱為“層級”)的分散的無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)工作的節(jié)點(diǎn)的集合。WHM網(wǎng)絡(luò)100的每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常被配置為向其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)并且基于其性能能力和電力約束被指派到特定的層級。節(jié)點(diǎn)到層級的指派是基于節(jié)點(diǎn)的性能能力的判決，而路由判決是由節(jié)點(diǎn)基于網(wǎng)絡(luò)連通性和該特定節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的能力來作出的。例如，WHM網(wǎng)絡(luò)100的一個(gè)實(shí)施例特有一種分層次體系結(jié)構(gòu)，其包括基于OEM特定節(jié)點(diǎn)的能力來指派的三個(gè)(3個(gè))層級。第一層級(“層級TOllO1負(fù)責(zé)確立和控制對諸如因特網(wǎng)之類的外部網(wǎng)絡(luò)的訪問。例如，第一層級IlO1可經(jīng)由線纜或直接訂戶線路(DSL)連接或3G/WiMax/室外網(wǎng)格來模擬傳統(tǒng)的因特網(wǎng)連接。如圖所示，第一層級IlO1包括第一節(jié)點(diǎn)120，該第一節(jié)點(diǎn)120通常被稱為“網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)”。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)120可包括但不限制于或局限于線纜或DSL調(diào)制解調(diào)器、無線路由器或網(wǎng)橋，等等。雖然沒有示出，但在WHM網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)可存在多個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以便提供到(一個(gè)或多個(gè))外部網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)通信路徑。WHM網(wǎng)絡(luò)100的第二層級(“層級2”)IlO2可代表互連各種適用于經(jīng)由無線通信介質(zhì)(例如射頻(RF)波)通信的靜止(固定位置)的OEM特定無線節(jié)點(diǎn)的無線網(wǎng)絡(luò)回程 (baclchaul)。如這里所述，“靜止無線節(jié)點(diǎn)”包括但不限制于或局限于平板電視130、131和 132、游戲機(jī)140、網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150、或任何其他通常靜止并電耦合到AC電源插座的無線設(shè)備。因此，靜止無線節(jié)點(diǎn)不受移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中通常存在的電力約束，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中電力使用被最小化以延長再充電之間的電池壽命。如圖所示，網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150同時(shí)在雙模式中工作。作為無線網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，它可以利用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格協(xié)議與其他網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)無線地通信并且被用戶配置為加入一個(gè)現(xiàn)有的 WHMN。作為非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，它可以與具有由一不同的制造商生產(chǎn)的以太網(wǎng)和/或WiFi網(wǎng)絡(luò)卡的無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)通信，以允許它們利用標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11或以太網(wǎng)協(xié)議WHM網(wǎng)絡(luò)100。從效果上來說，它使得非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)能夠訪問WHM網(wǎng)絡(luò)100上的內(nèi)容和資源。例如，膝上型計(jì)算機(jī)160可以使用其WiFi無線電裝置(IEEE 802. lla/b/g/n)與網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150相關(guān)聯(lián)并實(shí)際上訪問WHM網(wǎng)絡(luò)100。這是通過膝上型計(jì)算機(jī)160關(guān)聯(lián)到適配器的無線SSID (其中適配器150看起來是非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的接入點(diǎn)“AP”)來實(shí)現(xiàn)的。另外，網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150允許有線的非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)與WHM網(wǎng)絡(luò)100相關(guān)聯(lián)并加入WHM網(wǎng)絡(luò)100。更具體而言，有線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)(例如數(shù)碼相機(jī)162或桌面型計(jì)算機(jī)164)可利用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)線纜連接到適配器150。在兩種情況下，都可以在沒有額外的硬件或軟件修改的情況下實(shí)現(xiàn)連通性。網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150容宿有一 web界面，該web界面使得每個(gè)連接的非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)160-164在其首次訪問WHM網(wǎng)絡(luò)100時(shí)能夠輸入諸如網(wǎng)格通行碼之類的認(rèn)證信息。也可以利用圖7中描述的認(rèn)證方案或者利用具有期滿日期以防止無限制訪問的有效網(wǎng)格證書來認(rèn)證非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)160-164訪問WHM網(wǎng)絡(luò)100。非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)160-164實(shí)現(xiàn)有任何操作系統(tǒng)，這種操作系統(tǒng)具有利用web瀏覽器來訪問由適配器150容宿的web界面的能力。web界面可向網(wǎng)絡(luò)管理員提供其他選項(xiàng)，以例如對于特定的非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)(例如訪客)將訪問權(quán)限限制到特定的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)或內(nèi)容。仍參考圖1，WHM網(wǎng)絡(luò)100的第三層級(“層級3”)IlO3可包括屬于第二層級IlO2 的無線節(jié)點(diǎn)與一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(170、172、174、176和178)之間的鏈路?！耙苿?dòng)節(jié)點(diǎn)”可包括任何具有無線連通性的由電池供電的電子設(shè)備，包括但不限制于或局限于膝上型計(jì)算機(jī)、手持式設(shè)備(例如個(gè)人數(shù)字助理、超級移動(dòng)設(shè)備、蜂窩電話、便攜式媒體播放器、無線相機(jī)、遙控器等等)或者任何非靜止消費(fèi)類電子設(shè)備。由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通常具有資源約束(例如有限的電力供應(yīng)、有限的處理速度、有限的存儲器等等)，第三層級IlO3可提供縮減的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在一個(gè)實(shí)施例中，WHM網(wǎng)絡(luò)100的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可充當(dāng)直接連接到層級2節(jié)點(diǎn)的從動(dòng)者或孩子，這可進(jìn)一步限制其在WHM網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的功能。由于回程180上的流量可包括高清晰度(HD)視頻、音頻剪輯和視頻剪輯以及用戶數(shù)據(jù)，所以無線NIC可被結(jié)合在WHM網(wǎng)絡(luò)100的一些靜止節(jié)點(diǎn)內(nèi)。例如，通過復(fù)用壓縮HD 視頻的流、多個(gè)因特網(wǎng)視頻會話、多個(gè)音頻/視頻會話以及一些間歇性的http數(shù)據(jù)流量，回程鏈路180上的負(fù)載對于TCP/UDP類型流量可達(dá)到大約60兆比特每秒，考慮到媒體訪問控制(MAC)層效率，這可要求至少100兆比特每秒的原始無線電支持。根據(jù)此示例，層級2節(jié)點(diǎn)可能需要802. Iln型無線電裝置(例如在5GHz頻帶)來滿足這種帶寬要求?，F(xiàn)在參考圖2，示出了層級2節(jié)點(diǎn)150的示例性實(shí)施例。這里，層級2節(jié)點(diǎn)150是包括位于殼體210的一側(cè)的一個(gè)或多個(gè)端口 200的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器。端口 200適合于接收來自有線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的連接器。例如，作為示例，端口 200適合于接收與相應(yīng)的(一個(gè)或多個(gè))有線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)連接器的千兆比特以太網(wǎng)端口。網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150包括第一無線電邏輯單元220和第二無線電邏輯單元 230。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一無線電邏輯單元220和第二無線電邏輯單元230中的每一個(gè)包括在相互不同的信道上工作以避免干擾的單頻帶或雙頻帶WiFi無線電裝置。第一無線電邏輯單元220和第二無線電邏輯單元230分別經(jīng)由天線MO1和MO2接收/發(fā)送消息。這里，第一邏輯單元220使得適配器150能夠在自組織模式中工作并且與自組織網(wǎng)絡(luò)建立通信，而第二邏輯單元230使得適配器150能夠在基礎(chǔ)設(shè)施模式中工作以與無線節(jié)點(diǎn)建立通信，這些無線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行掃描以與接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。更具體而言，當(dāng)在其中第一無線電邏輯單元220工作的“網(wǎng)格”模式中工作時(shí)，適配器150看起來是在自組織模式中工作的無線網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，該無線網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)能夠加入圖1的 WHM網(wǎng)絡(luò)100或者啟動(dòng)新的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。在此模式期間，可向連接到端口 200的有線(非網(wǎng)格)節(jié)點(diǎn)提供對WHM網(wǎng)絡(luò)100的訪問。類似地，當(dāng)適配器150在其中第一和第二無線電邏輯電路220和230都在工作的“混合”模式中工作時(shí)，第二無線電邏輯單元230在基礎(chǔ)設(shè)施模式中工作并且看起來是其信令范圍內(nèi)的所有配備有標(biāo)準(zhǔn)WiFi的非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的接入點(diǎn)。從而，這些非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)可能夠獲得對WHM網(wǎng)絡(luò)100的訪問。然而，當(dāng)適配器150處于其中第一無線電邏輯單元220未在工作的第三模式中時(shí)，無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)能夠訪問與適配器150的端口 200相耦合的有線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)可得的資源或者適配器150所耦合到的有線網(wǎng)絡(luò)上的資源。不能訪問圖1的WHM網(wǎng)絡(luò)100。返回參考圖1，當(dāng)在網(wǎng)格或混合模式中工作時(shí)，適配器150與已經(jīng)是WHM網(wǎng)絡(luò)100 的一部分的另一節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)130)相關(guān)聯(lián)。在建立關(guān)聯(lián)之后，適配器150和層級2節(jié)點(diǎn) 130可以交換數(shù)據(jù)。關(guān)聯(lián)過程是涉及以下三個(gè)狀態(tài)的兩步驟過程(1)未認(rèn)證且未關(guān)聯(lián)；(2) 已認(rèn)證但未關(guān)聯(lián)；以及(3)已認(rèn)證且已關(guān)聯(lián)。為了在狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，通信方交換被稱為管理幀(或控制消息)的消息。在操作中，所有節(jié)點(diǎn)都適合于發(fā)送被稱為“鄰居發(fā)現(xiàn)請求”消息的一個(gè)或多個(gè)管理幀，以判定是否存在任何能夠?qū)υ撓⒔獯a并適時(shí)作出響應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。在進(jìn)行操作以關(guān)聯(lián)(加入)WHM網(wǎng)絡(luò)100之前，適配器150偵聽對鄰居發(fā)現(xiàn)消息的響應(yīng)消息，以便識別出什么其他節(jié)點(diǎn)在范圍內(nèi)并且正經(jīng)由什么信道進(jìn)行通信。在識別出適配器150之后，節(jié)點(diǎn)130可與此節(jié)點(diǎn)通信并通過交換若干個(gè)管理消息來執(zhí)行相互認(rèn)證。在如圖7A中所述成功認(rèn)證之后，適配器150轉(zhuǎn)移到第二狀態(tài)中，即已認(rèn)證但未關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)在參考圖3，示出了一個(gè)框圖，該框圖示出了用于WHM網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150的第一無線電邏輯單元220的系統(tǒng)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)300的開放系統(tǒng)互連(OSI)層表示的一個(gè)實(shí)施例。為了使能無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)功能，可以使用雙重WiFi無線電平臺。例如， 兩個(gè)IEEE 802. lla/b/g/n雙頻帶卡(袖珍PCI、USB電子狗等等)，其中雙頻帶卡之一被用于網(wǎng)格回程鏈路以在5GHz頻帶或更高帶寬上工作。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，連接層級3 節(jié)點(diǎn)的鏈路與傳統(tǒng)的802. llb/g模式兼容，這只不過是因?yàn)榇藭r(shí)大多數(shù)當(dāng)前的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)支持IEEE 802. llb/g WiFi0當(dāng)然，特定的PHY層350既支持無線通信也支持有線通信。如圖3中所示，在所描述的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)300中，無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(“WHMN”)功能320被放置在MAC層310與網(wǎng)絡(luò)(IP)層340之間，以提供獨(dú)立于所部署的更高OSI層并且能夠被更容易地重配置的方案。作為代表，在圖3的系統(tǒng)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)300中，增強(qiáng)的功能被放置在MAC層310與網(wǎng)絡(luò)(IP)層340之間的WHMN層320中。因此，WHMN層320大體上構(gòu)成“0SI層2. 5”方案。WHMN層320的放置提供了對于更低和更高OSI層都透明的增強(qiáng)功能，并且能夠支持不同的無線電芯片集。在一個(gè)實(shí)施例中，WHMN層320可以執(zhí)行WHMN軟件組織和配置的功能，例如自動(dòng) PHY(安全網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn))配置322、自動(dòng)IP尋址324、第二層(L2)路由326、諸如節(jié)點(diǎn)認(rèn)證之類的安全性328等等。在一個(gè)實(shí)施例中，一旦電子設(shè)備已被認(rèn)證并加入了識別出的WHMN，自動(dòng) IP配置功能324就可提供自動(dòng)化IP地址生成。
如圖4中所示，示出了網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150的示例性框圖。適配器150包括排隊(duì)控制邏輯400，該排隊(duì)控制邏輯400耦合到一個(gè)或多個(gè)處理器402并且可適合于控制第一無線電邏輯單元220和第二無線電邏輯單元230。適配器150在存儲于存儲器404中的嵌入式Linux 操作系統(tǒng)上工作，網(wǎng)格聯(lián)網(wǎng)軟件在該操作系統(tǒng)中運(yùn)行，該操作系統(tǒng)在以太網(wǎng)(端口 200)、第一無線電邏輯單元220和第二無線電邏輯單元230之間轉(zhuǎn)發(fā)流量。盡管有網(wǎng)格功能，適配器150的第二無線電裝置也可充當(dāng)常規(guī)的無線因特網(wǎng)路由器，如果存在上行鏈路的話。適配器150將容宿一 web服務(wù)器，該web服務(wù)器在新的非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)首次連接并且適配器正在混合模式中工作時(shí)執(zhí)行認(rèn)證功能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，排隊(duì)控制邏輯400適合于為了與WHM網(wǎng)絡(luò)100通信或者根據(jù)特有根據(jù)IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的任何版本工作的無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行消息格式化。這里，第一無線電邏輯單元220將適合于利用天線240i發(fā)送和接收，而第二無線電邏輯單元230將適合于利用天線2402發(fā)送和接收?；蛘?，(一個(gè)或多個(gè))處理器402與排隊(duì)控制邏輯400相結(jié)合可適合于控制數(shù)據(jù)流或緩沖發(fā)送到或接收自第一無線 電邏輯單元220和第二無線電邏輯單元230的信息。此外，排隊(duì)控制邏輯400適合于控制邏輯單元的操作，即第一無線電邏輯單元220適合于為了與WHM網(wǎng)絡(luò)100的通信和天線240i的調(diào)諧而執(zhí)行消息格式化，而第二無線電邏輯單元230適合于為了與無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的通信和天線2402的調(diào)諧而控制消息格式化。與傳統(tǒng)的電子設(shè)備不同，適配器150還包括無線(自組織)家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò) ("WHMN")邏輯405。WHMN邏輯405包括網(wǎng)絡(luò)形成邏輯410、網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)邏輯420、發(fā)現(xiàn)響應(yīng)邏輯430和認(rèn)證邏輯440。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)適配器150被加電時(shí)，網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)邏輯420可掃描每個(gè)無線信道以檢測其他作為自組織網(wǎng)絡(luò)工作的網(wǎng)絡(luò)的存在。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在其初始操作期間，適配器150被網(wǎng)絡(luò)管理員(例如家庭業(yè)主或安裝者)配置為通過訪問橋接適配器150 中的web界面來連接到當(dāng)前的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)IEEE 802. 11標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)?shù)谝粺o線電邏輯單元 220在自組織模式中工作時(shí)，在信標(biāo)時(shí)段期間可從適配器150發(fā)送信標(biāo)或者可從鄰居無線節(jié)點(diǎn)發(fā)送信標(biāo)。無論信標(biāo)的發(fā)源地如何，各種節(jié)點(diǎn)都利用信標(biāo)來進(jìn)行同步并且還確定發(fā)送方節(jié)點(diǎn)的大體位置并且可能還確定其細(xì)節(jié)。管理員配置web界面可允許用戶掃描當(dāng)前可用的網(wǎng)絡(luò)，其中適配器150可觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)邏輯420執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)802. 11 “自組織”功能，例如掃描每個(gè)無線信道，以確定可用的自組織網(wǎng)絡(luò)的列表?；跈z測到的信號(例如信標(biāo))，網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)邏輯420可識別一個(gè)或多個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)邏輯420可發(fā)送一個(gè)或多個(gè)安全性參數(shù)以從一個(gè)或多個(gè)識別出的無線自組織網(wǎng)絡(luò)中檢測WHM網(wǎng)絡(luò)。這些安全性參數(shù)通常是由網(wǎng)絡(luò)管理員輸入的，其可使得WHM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)能夠驗(yàn)證適配器150為OEM特定節(jié)點(diǎn)，即來自同一實(shí)體或形成 WHM網(wǎng)絡(luò)的同一組實(shí)體的電子設(shè)備。當(dāng)設(shè)備150是WHMN的節(jié)點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)響應(yīng)邏輯430可適當(dāng)?shù)刈鞒鲰憫?yīng)。認(rèn)證邏輯440可執(zhí)行如圖7中所示的認(rèn)證過程。再次參考圖4，在一個(gè)實(shí)施例中，如果適配器150未檢測到WHMN的存在，則管理員可選擇利用網(wǎng)絡(luò)形成邏輯410創(chuàng)建新的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)形成邏輯410可進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)發(fā)起者階段，以將適配器150確立為WHMN的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)或靜止節(jié)點(diǎn)。例如，再次參考圖1，平板電視 (TV) 130可以最初成為圖1的WHMN 100的第一靜止節(jié)點(diǎn)。根據(jù)這種實(shí)施例，TV 130將包括無線電NIC，該無線電NIC將周期性地發(fā)射信標(biāo)，以使得任何新添加的電子設(shè)備能夠識別 WHMN 100。例如，適配器150在激活時(shí)可基于響應(yīng)于連接請求消息而從TV 130接收的響應(yīng)來檢測WHMN 100的存在，該連接請求消息是基于如圖5中所示的專有格式來組織的。系統(tǒng)功能圖5圖示出WHMN消息500的示例性格式，其代表了圖4的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器150用于初始WHMN設(shè)置的消息傳遞格式。例如，在節(jié)點(diǎn)分析其無線環(huán)境的發(fā)現(xiàn)階段期間，每個(gè)新無線節(jié)點(diǎn)可運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)掃描(利用標(biāo)準(zhǔn)802. 11功能)，以找出其鄰近區(qū)域中的所有無線網(wǎng)絡(luò)。 新節(jié)點(diǎn)隨后以廣播或多播的形式向所有識別出的WHM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息，以嘗試識別其鄰近區(qū)域中的WHMN。WHMN的現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)利用建立新連接所必需的適當(dāng)細(xì)節(jié)來響應(yīng)該發(fā)現(xiàn)消息。更具體而言，如圖5中所示，作為例示性實(shí)施例，WHMN消息500可包括⑴消息頭部502，(ii)消息內(nèi)容520，以及(iii)消息尾部512。這里，根據(jù)此示例性實(shí)施例，消息頭部502包括WHMN版本504、標(biāo)識該特定消息的事務(wù)(消息)ID 506、指示發(fā)送該消息的節(jié)點(diǎn)的類型(例如層級1、層級2或?qū)蛹?)的類型參數(shù)508。消息內(nèi)容510可包括編碼的數(shù)據(jù)， 用于保護(hù)數(shù)據(jù)以對抗入侵者并且確保數(shù)據(jù)僅能夠被目標(biāo)無線節(jié)點(diǎn)訪問。消息尾部512包括 WHMN代碼514。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)WHMN消息結(jié)束于WHMN代碼514，該WHMN代碼514可重復(fù)預(yù)定的次數(shù)以確保整個(gè)消息被沒有差錯(cuò)地接收。作為示例，圖6圖示出兩類WHMN消息500亦即WHMN數(shù)據(jù)消息550和WHMN控制消息540的示例性格式。這里，根據(jù)本發(fā)明的此實(shí)施例，WHMN數(shù)據(jù)消息550和WHMN控制消息 540都是通過將這些消息封裝在以太網(wǎng)分組600內(nèi)來路由的，該以太網(wǎng)分組600包括24字節(jié)的WHMN頭部530，該WHMN頭部530被插入在以太網(wǎng)頭部610之后。WHMN頭部530包括用于標(biāo)識WHMN消息500的目的地的目的地MAC地址(dst_mac) 532和用于標(biāo)識WHMN消息 500的源的源MAC(srC_maC)地址534。其他信息536也可被放置在頭部530內(nèi)，包括但不限于標(biāo)識系統(tǒng)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)的版本的協(xié)議版本號、控制標(biāo)志、是數(shù)據(jù)還是控制的幀類型、 幀長度、QoS特征、規(guī)定允許消息在網(wǎng)絡(luò)上“存活”多久(以跳為單位)的存活時(shí)間(TTL)值 (其中每一跳使得TTL值減小1)、指示出幀在完整的消息事務(wù)內(nèi)的順序的序列號、以及數(shù)據(jù)協(xié)議類型。 對于WHMN控制消息(例如發(fā)現(xiàn)、認(rèn)證等等)，4字節(jié)控制頭部542被插入在頭部 530之后，其中控制頭部542包括類型508以及頭部長度544和消息長度546。在控制頭部 542之后，插入WHMN控制消息540的消息主體(內(nèi)容)548。例如，對于發(fā)現(xiàn)消息，消息內(nèi)容 548是如下所述的“質(zhì)詢文本”。與之不同，對于WHMN數(shù)據(jù)消息550，從OSI網(wǎng)絡(luò)層接收的IP數(shù)據(jù)分組被附加到以太網(wǎng)分組600的WHMN頭部530之后，取代控制頭部542和消息主體548。圖7A和7B圖示出無線節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的消息流程圖700的一個(gè)實(shí)施例，該無線節(jié)點(diǎn)能夠⑴基于與WHMN的響應(yīng)方(現(xiàn)有)節(jié)點(diǎn)的通信加入WHMN，以及⑵與一個(gè)或多個(gè)無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)建立連通性。如圖7A中所示，該無線節(jié)點(diǎn)被稱為“節(jié)點(diǎn)A”702，并且響應(yīng)方無線節(jié)點(diǎn)被稱為“節(jié)點(diǎn)B” 704。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖7A圖示了節(jié)點(diǎn)A 702(橋接適配器)與節(jié)點(diǎn)B 704(另一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn))通信。這里，節(jié)點(diǎn)A 702的第一無線電邏輯單元向一個(gè)或多個(gè)檢測到的無線自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息(WHMN鄰居發(fā)現(xiàn)請求)710。此發(fā)送可以采取廣播或多播的方式。鄰居發(fā)現(xiàn)請求消息(WHMN_DISC_REQ) 710被發(fā)送出，以嘗試從檢測到的無線自組織網(wǎng)絡(luò)中找出現(xiàn)有的WHMN。 鄰居發(fā)現(xiàn)請求消息710是WHMN專有的并且將被鄰近區(qū)域中的其他OEM特定無線節(jié)點(diǎn)所認(rèn)識。在一個(gè)實(shí)施例中，鄰居發(fā)現(xiàn)請求消息710可包括安全性字段712，以保護(hù)WHMN免遭來自非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的拒絕服務(wù)(DOS)攻擊。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，鄰居發(fā)現(xiàn)請求消息是廣播或多播消息，節(jié)點(diǎn)發(fā)送出該廣播或多播消息，以嘗試找到并加入現(xiàn)有的OEM特定自組織網(wǎng)絡(luò)。鄰居發(fā)現(xiàn)請求消息包括安全性字段712和節(jié)點(diǎn)類型字段714。一般地，安全性字段712包含2k比特，其中k > 5 (例如26或64個(gè)比特)。這8個(gè)字節(jié)是根據(jù)特定OEM所利用的專有函數(shù)，利用節(jié)點(diǎn)A嘗試加入的網(wǎng)絡(luò)的秘密值(例如以字母數(shù)字字符形成的、對某一實(shí)體或一組實(shí)體特定的秘密邏輯值)和擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(ESSID)來得出的。節(jié)點(diǎn)類型字段714包括令接收方節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)B) 獲知節(jié)點(diǎn)A的能力的參數(shù)。 #define GATEWAY 1 /* 節(jié)點(diǎn)類型-網(wǎng)關(guān) */#def ine STATIONARY 2 /* 節(jié)點(diǎn)類型-層級 2 靜止(默認(rèn))*/#define MOBILE 3 /* 節(jié)點(diǎn)類型-層級 3 移動(dòng) */在安全性字段712內(nèi)的內(nèi)容在接收方節(jié)點(diǎn)處不匹配預(yù)期結(jié)果的情況下，不進(jìn)一步處理鄰居發(fā)現(xiàn)請求消息，從而不生成響應(yīng)。然而，如果檢測到匹配，則與WHM網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的接收方節(jié)點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)B)發(fā)送鄰居發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息到節(jié)點(diǎn)A。更具體而言，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，安全性字段712包括質(zhì)詢文本，即與節(jié)點(diǎn) A 802正嘗試加入的網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)ID、ESSID和當(dāng)前時(shí)間戳相組合的秘密值?！敖M合”可實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)異或(XOR)運(yùn)算，串接、散列或?qū)π纬擅孛芪谋镜臄?shù)據(jù)的任何算術(shù)或邏輯運(yùn)算。秘密值可被永久存儲在節(jié)點(diǎn)A 702的存儲器或ROM內(nèi)，或者可基于被特定OEM利用的專有種子值來生成。在掃描無線信道并檢測到鄰居發(fā)現(xiàn)請求消息后(參見箭頭720)，節(jié)點(diǎn) B 704可驗(yàn)證質(zhì)詢文本712與預(yù)期值相匹配。假定質(zhì)詢文本712被驗(yàn)證以將節(jié)點(diǎn)A 702識別為OEM特定無線網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)B 704將生成鄰居發(fā)現(xiàn)響應(yīng)(WHMN_DISC_RSP) 730并且發(fā)起到節(jié)點(diǎn)A 702的單播發(fā)送。如圖7A中進(jìn)一步示出的，鄰居發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息730可包括網(wǎng)格軟件的版本號732 ； 消息標(biāo)識符(例如響應(yīng))734 ；標(biāo)識節(jié)點(diǎn)B 704的層級級別的類型標(biāo)識符736 ；節(jié)點(diǎn)標(biāo)識符 (小區(qū)ID) 738 ；節(jié)點(diǎn)B的公鑰740 ；公鑰740的校驗(yàn)和742 (公鑰校驗(yàn)和742)；以及質(zhì)詢文本 744。公鑰740被用在連接階段中。公鑰校驗(yàn)和742被添加來減輕未檢測到的對公鑰740 的破壞或篡改，這在中間人攻擊(man-in-the-middle attack)中是最有可能需要的。可以以散列結(jié)果的形式來計(jì)算公鑰校驗(yàn)和742，該散列結(jié)果是通過利用MD-5或另外的散列函數(shù)對公鑰740進(jìn)行散列來計(jì)算的。質(zhì)詢文本744是節(jié)點(diǎn)A的MAC地址和秘密值的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，接收到鄰居發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息(參見箭頭745)向節(jié)點(diǎn)A 702表明檢測到的自組織網(wǎng)絡(luò)被識別為WHMN。節(jié)點(diǎn)A 702通過將接收到的校驗(yàn)和與在本地為接收到的公鑰生成的校驗(yàn)和相比較來檢查鄰居發(fā)現(xiàn)響應(yīng)消息的完好性。一旦確證了校驗(yàn)和，節(jié)點(diǎn) A 702就可保存關(guān)于節(jié)點(diǎn)B704的各種信息，例如其公鑰，MAC地址等等。節(jié)點(diǎn)A 702可重復(fù)此過程以識別多個(gè)WHMN，這多個(gè)WHMN可以以列表的形式被呈現(xiàn)給用戶，需要用戶選擇來加入期望的網(wǎng)絡(luò)。然后，過程現(xiàn)在進(jìn)入認(rèn)證階段。必須通過使用例如用戶通行語來認(rèn)證網(wǎng)橋加入網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。此通行語被利用節(jié)點(diǎn)B 的公鑰加密，然后在連接請求消息內(nèi)與經(jīng)加密的通行語的校驗(yàn)和、節(jié)點(diǎn)A的公鑰和節(jié)點(diǎn)A的公鑰的校驗(yàn)和一起被發(fā)送。更具體而言，節(jié)點(diǎn)A 702生成連接請求消息750 (參見箭頭770) 以發(fā)送到節(jié)點(diǎn)B 704。連接請求消息750提供版本號751、消息標(biāo)識符752、重試值753、如上定義的響應(yīng)代碼754。此外，連接請求消息750提供用于節(jié)點(diǎn)A的認(rèn)證的信息，包括經(jīng)加密的通行語756、經(jīng)加密的通行語的校驗(yàn)和758、節(jié)點(diǎn)A的公鑰760以及此公鑰的校驗(yàn)和762。在接收到連接請求消息后，節(jié)點(diǎn)B 704通過審查校驗(yàn)和值來檢查完好性。節(jié)點(diǎn)B704隨后對經(jīng)加密的通行語解密，然后通過將經(jīng)解密的通行語與其通行語相比較來檢查接收到的公鑰的完好性。然后，如果連接請求如上所述得到確證，則節(jié)點(diǎn)B 704生成帶有用于標(biāo)識這種確證的失敗或成功的響應(yīng)代碼的連接確認(rèn)消息780 (參見箭頭790)。連接確認(rèn)消息780包括響應(yīng)代碼782和質(zhì)詢文本785，該質(zhì)詢文本785存在是為了防止發(fā)送錯(cuò)誤(或偽造)的確認(rèn)的攻擊。由于質(zhì)詢文本785是利用OEM特定秘密值(例如與制造商相關(guān)聯(lián)的邏輯值)生成的，所以它也將用于區(qū)分該制造商一般提供或認(rèn)可的產(chǎn)品和不是該制造商一般提供或認(rèn)可的產(chǎn)品。連接確認(rèn)消息780的響應(yīng) 代碼782充當(dāng)對節(jié)點(diǎn)A 702的反饋，指出其請求已被成功接收還是失敗接收。以下給出差錯(cuò)代碼的列表。#define C0NN_SUCCESS0#define PASSCODE_FAILED1#define ENC_CHKSUM_ERR2#define PUBKEY_CHKSUM_ERR 3#define UNKN0WN_ERR4連接認(rèn)證過程的超時(shí)和重試值可如下設(shè)定，以設(shè)定對連接確認(rèn)消息780的等待時(shí)間和對這種傳送的重試次數(shù)。#define TIME0UT_C0NN_REQ 5 /*5 秒 */#define MAX_C0NN_RETRY3獨(dú)立于以上所述的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)證操作，如圖7B中所示，節(jié)點(diǎn)A 702(適配器)的第二無線電邏輯單元嘗試?yán)眯艠?biāo)將自身宣告為接入點(diǎn)并且接受與適配器的信令鄰近區(qū)中的無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)請求。具體地，節(jié)點(diǎn)A702的第二無線電單元接收來自無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)B 704)的用于與作為接入點(diǎn)工作并發(fā)送信標(biāo)800的節(jié)點(diǎn)A 702建立連通性的消息?！靶艠?biāo)” 800是宣告節(jié)點(diǎn)A 702 (適配器)的存在并且為范圍內(nèi)的無線NIC提供SSID 和其他參數(shù)的消息。信標(biāo)800攜帶著關(guān)于其無線電NIC的信息，包括無線非網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)希望關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)的SSID和支持的數(shù)據(jù)速率。用于在節(jié)點(diǎn)A 702和節(jié)點(diǎn)B 704之間建立連通性的消息可包括但不限制于或局限于探測請求810、探測請求820、關(guān)聯(lián)請求830以及關(guān)聯(lián)響應(yīng) 840。根據(jù)本發(fā)明的此實(shí)施例，如果接受了關(guān)聯(lián)請求消息830，則節(jié)點(diǎn)A702保留存儲器， 為無線電NIC建立關(guān)聯(lián)ID并且向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息840。關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息840包含對關(guān)聯(lián)請求消息830的接受或拒絕。對于接受，關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息840將包含諸如關(guān)聯(lián)ID和支持?jǐn)?shù)據(jù)速率之類的信息。當(dāng)然，在節(jié)點(diǎn)A 702已經(jīng)與節(jié)點(diǎn)B 704相關(guān)聯(lián)、但這種通信因?yàn)槟撤N原因而中斷的替換情形中，節(jié)點(diǎn)A 702可通過重關(guān)聯(lián)請求和重關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息(未示出)的發(fā)送來重建立關(guān)聯(lián)。要理解，雖然在以上描述中已經(jīng)闡述了本發(fā)明的各種實(shí)施例的許多特性和優(yōu)點(diǎn)， 以及本發(fā)明的各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)，但本公開只是例示性的。在一些情況下，僅結(jié)合一個(gè)這種實(shí)施例詳細(xì)描述了某些子組合。然而，已認(rèn)識到并希望這種子組合可用于本發(fā)明的其他實(shí)施例中。在表述所附權(quán)利要求的術(shù)語的寬泛一般含義所指示的整個(gè)范圍內(nèi)， 可以在本發(fā)明實(shí)施例的原理內(nèi)的細(xì)節(jié)尤其是部件的結(jié)構(gòu)和管理方面作出改變。
在已經(jīng)公開了示例性實(shí)施例和 最佳模式后，可以在保持在所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)的同時(shí)對所公開的實(shí)施例作出修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立通信的方法，該方法包括響應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的激活而發(fā)現(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)，該自組織網(wǎng)絡(luò)的訪問限于從共同實(shí)體提供的無線節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器包括用于發(fā)送和接收消息以便檢測所述自組織網(wǎng)絡(luò)的第一無線電邏輯單元和以接入點(diǎn)的功能工作的第二無線電邏輯單元；在許可所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器加入所述自組織網(wǎng)絡(luò)之前，認(rèn)證所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器以及即使所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之中的第一節(jié)點(diǎn)不是從所述共同實(shí)體提供的，也許可該第一節(jié)點(diǎn)訪問所述自組織網(wǎng)絡(luò)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一無線電邏輯單元和所述第二無線電邏輯單元兩者是在相互不同的信道上工作以避免干擾的雙頻帶WiFi無線電裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，認(rèn)證所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的步驟包括(1)發(fā)送第一消息，該第一消息包括(i)經(jīng)加密的通行語，該經(jīng)加密的通行語是利用所述自組織網(wǎng)絡(luò)的無線節(jié)點(diǎn)的公鑰加密的通行語，(ii)所述經(jīng)加密的通行語的校驗(yàn)和， (iii)所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的公鑰，以及(iv)所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的公鑰的校驗(yàn)和，以及(2)接收第二消息，該第二消息包括表明所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器是否已被成功認(rèn)證的代碼。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，認(rèn)證所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的步驟還包括從所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器發(fā)送第三消息，該第三消息包括第一質(zhì)詢文本，該第一質(zhì)詢文本包括與所述自組織網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識ESSID相組合的秘密值；以及接收來自所述自組織網(wǎng)絡(luò)的所述無線節(jié)點(diǎn)的第四消息，該第四消息包括第二質(zhì)詢文本，該第二質(zhì)詢文本包括與所述無線節(jié)點(diǎn)的媒體訪問控制MAC值相組合的所述秘密值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括許可所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)之中的第二節(jié)點(diǎn)訪問所述自組織網(wǎng)絡(luò)，該第二節(jié)點(diǎn)包括物理地連接到所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的端口的互連。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述自組織網(wǎng)絡(luò)將訪問限于由所述共同實(shí)體制造或銷售的無線節(jié)點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一邏輯無線電單元和所述第二邏輯無線電單元中的至少一個(gè)是單頻帶WiFi無線電裝置。
8.一種適合于在自組織網(wǎng)絡(luò)中工作的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，該自組織網(wǎng)絡(luò)的訪問僅限于從共同實(shí)體提供的無線節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器包括殼體，位于所述殼體的一側(cè)、用于接收來自電子設(shè)備的數(shù)據(jù)的至少一個(gè)端口， 用于發(fā)送和接收消息以便檢測所述自組織網(wǎng)絡(luò)的存在的第一無線電邏輯單元，以及通過與由不同于所述共同實(shí)體的實(shí)體提供的節(jié)點(diǎn)建立通信來作為接入點(diǎn)工作的第二無線電邏輯單元。
9.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，其中，所述第一無線電邏輯單元和所述第二無線電邏輯單元兩者是在相互不同的信道上工作以避免干擾的雙頻帶WiFi無線電裝置。
10.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，其中，所述第一無線電邏輯單元經(jīng)由第一天線發(fā)送和接收消息，并且所述第二無線電邏輯單元經(jīng)由第二天線發(fā)送和接收消息。
11.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，其中，所述第一無線電邏輯單元是在與所述第二無線電邏輯單元不同的信道上工作以避免干擾的雙頻帶WiFi無線電裝置。
12.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，其中，所述第一無線電邏輯單元和所述第二無線電邏輯單元兩者是在相互不同的信道上工作以避免干擾的單頻帶WiFi無線電裝置。
13.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，其中，所述至少一個(gè)端口是多個(gè)以太網(wǎng)端□。
14.一種系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)，這一個(gè)或多個(gè)無線節(jié)點(diǎn)是從共同實(shí)體提供的并且形成具有訪問限制的自組織網(wǎng)絡(luò)；以及網(wǎng)絡(luò)橋接適配器，該網(wǎng)絡(luò)橋接適配器包括 殼體；位于所述殼體的一側(cè)、用于接收來自電子設(shè)備的數(shù)據(jù)的至少一個(gè)端口 ； 用于發(fā)送和接收消息以便檢測所述自組織網(wǎng)絡(luò)的存在的第一無線電邏輯單元；以及通過與由不同于所述共同實(shí)體的實(shí)體提供的節(jié)點(diǎn)建立通信來作為接入點(diǎn)工作的第二無線電邏輯單元。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的第一無線電邏輯單元和第二無線電邏輯單元兩者是在相互不同的信道上同時(shí)工作以避免干擾的雙頻帶WiFi無線電裝置。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的第一無線電邏輯單元經(jīng)由第一天線發(fā)送和接收消息，并且所述第二無線電邏輯單元經(jīng)由第二天線發(fā)送和接收消肩、ο
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)橋接適配器的至少一個(gè)端口是多個(gè)以太網(wǎng)端口。
全文摘要
描述了用于使節(jié)點(diǎn)能夠訪問多層級無線家庭網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)橋接適配器和方法。該網(wǎng)絡(luò)橋接適配器適合于在自組織網(wǎng)絡(luò)中工作，該自組織網(wǎng)絡(luò)的訪問僅限于從共同實(shí)體提供的無線節(jié)點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該網(wǎng)絡(luò)橋接適配器包括殼體；位于殼體的一側(cè)、用于接收來自電子設(shè)備的數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)端口；包含在殼體內(nèi)的第一無線電邏輯單元，適合于發(fā)送和接收消息以便檢測自組織網(wǎng)絡(luò)的存在；以及包含在殼體內(nèi)的第二無線電邏輯單元，適合于通過與由不同于所述共同實(shí)體的實(shí)體提供的節(jié)點(diǎn)建立通信來作為接入點(diǎn)工作。也描述了并要求保護(hù)其他實(shí)施例。
文檔編號H04L9/32GK102308528SQ201080007112
公開日2012年1月4日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者劉愛昕, 荊翔鵬, 董·N·恩古因, 阿布希舍克·帕提爾 申請人:索尼公司, 索尼電子有限公司