一种快速漫游方法、装置、系统、接入点和移动站制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种快速漫游方法、装置、系统、接入点和移动站，属于网络技术领域。所述方法包括：快速漫游装置获取第一AP的特征信息；快速漫游装置在确定STA接入第二AP之后，向STA发送第一AP的特征信息；STA生成、发送随机数，并生成PTK；快速漫游装置获取STA的特征信息；快速漫游装置向第一AP发送STA的特征信息；第一AP生成PTK，链路认证、接入认证、密钥协商完成；STA在确定切换到第一AP之后，向第一AP发送采用PTK加密后的数据报文；所述第一AP采用PTK对加密后的数据报文进行解密；第一AP根据解密后的数据报文的内部信息是否一致，完成关联。本发明专利技术可以将漫游切换的时间减至0。

A fast roaming method, device, system, access point, and mobile station

【技术实现步骤摘要】
一种快速漫游方法、装置、系统、接入点和移动站
本专利技术涉及网络
，特别涉及一种快速漫游方法、装置、系统、接入点和移动站。
技术介绍
漫游(英文：roaming)指移动台(英文：station，简称：STA)从无线局域网(英文：WirelessLocalAreaNetworks，简称：WLAN)的一个无线接入点(英文：AccessPoint，简称：AP)切换到另一个AP，WLAN仍可向其提供服务的功能。目前AP的切换需要STA与AP之间通过多次交互实现链路认证、关联(英文：Association)、接入认证、密钥协商四个过程。如果上述四个过程分别进行，则整个漫游过程耗费的时间将达到几百毫秒。电气电子工程师学会(英文：InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，简称：IEEE)为无线局域网(英文：WirelessLocalAreaNetworks，简称：WLAN)制定的标准802.11r中，采用增加信息负载的方式减少交互流程，在关联和认证的过程中进行密钥协商，将漫游耗费的时间减少到100毫秒内，实现快速漫游。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：国际电信联盟(英文：InternationalTelecommunicationUnion，简称：国际电信联盟)定义的标准中，以互联网协议语音通话(英文：VoiceoverInternetProtocol，简称：VoIP)为例，要求单向时延小于200ms，抖动小于40ms。802.11r中漫游耗费的时间通常为50ms～80ms，如果通信网络由于流量的突发性导致时延为160ms左右，抖动为30ms左右，则漫游中单向最大时延为160ms+80ms＝240ms＞200ms，抖动为30ms+80ms＝110ms＞40ms，无法满足VoIP等业务需求。
技术实现思路
为了解决现有技术无法满足VoIP等业务需求的问题，本专利技术实施例提供了一种快速漫游方法、装置、系统、接入点和移动站。所述技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种快速漫游方法，所述方法包括：快速漫游装置获取第一接入点AP的特征信息，所述第一AP的特征信息包括所述第一AP的介质访问控制MAC地址和所述第一AP生成的随机数；所述快速漫游装置在确定移动站STA接入第二AP之后，向所述STA发送所述第一AP的特征信息，所述第一AP为所述第二AP的邻居；所述STA生成并发送随机数，基于所述STA生成的随机数、所述STA的MAC地址、成对主密钥PMK、以及所述第一AP的特征信息生成成对临时密钥PTK；所述快速漫游装置获取所述STA的特征信息，所述STA的特征信息包括所述STA的MAC地址、所述STA生成的随机数、以及所述PMK的特征值；所述快速漫游装置向所述第一AP发送所述STA的特征信息；所述第一AP基于所述STA的特征信息和所述第一AP的特征信息生成所述PTK，所述STA和所述第一AP之间的链路认证、接入认证、以及密钥协商完成；所述STA在确定切换到所述第一AP之后，向所述第一AP发送采用所述PTK加密后的数据报文；所述第一AP采用所述PTK对加密后的所述数据报文进行解密；所述第一AP根据解密后的所述数据报文的内部信息是否一致，完成所述STA和所述第一AP之间的关联。在确定STA已接入第二AP的情况下，考虑到STA只有通过第二AP的链路认证、接入认证等过程才能接入第二AP，因此此时可以确定STA已经通过认证，其合法性得到了初步保证。为了避免由于进行多次报文协商实现接入认证而耗费大量的时间，本专利技术对STA从第二AP切换到第一AP的过程进行了简化：在STA切换到第一AP之前，实现STA和第一AP之间的信息交互，STA和第一AP均获取到对方的MAC地址、配置好PMK、以及生成PTK，完成STA和第一AP之间的链路认证、接入认证、以及密钥协商；在STA确定切换到第一AP之后，第一AP根据STA向第一AP发送的第一个数据报文的内部信息是否一致，完成STA和第一AP之间的关联。通过在STA接入第二AP之后，在STA和作为第二AP的邻居的第一AP之间交互建立无线链接的MAC地址、PMK、PTK等信息，完成STA接入第一AP过程中的链路认证、接入认证、密钥协商，大大减少STA漫游过程中交互信息所耗费的时间。同时当STA确定切换到第一AP时，AP根据STA向AP发送的第一个数据报文的内部信息是否一致，完成STA和第一AP之间的关联，使得STA的漫游过程中没有时间的消耗(即漫游切换的时间减至0)，切换过程快，完全可以满足VoIP等业务需求，有效保障用户体验。在第一方面一种可能的实现方式中，所述数据报文包括数据和数据摘要，所述第一AP根据解密后的所述数据报文的内部信息是否一致，完成所述STA和所述第一AP之间的关联，包括：所述第一AP采用数据摘要算法对解密后的所述数据进行计算，得到计算出的数据摘要；所述第一AP将计算出的所述数据摘要与解密后的所述数据摘要进行对比；当计算出的所述数据摘要与解密后的所述数据摘要一致时，所述STA和所述第一AP之间的关联完成。第一AP利用现有的数据摘要算法检测数据报文中的数据和数据摘要是否一致，并将其应用于关联过程：通过验证首个数据报文中的摘要的正确性完成STA和AP间的关联，没有独立的关联报文，在通过两次交互完成链路认证、接入认证和密钥协商的基础上，将AP和STA间漫游时间减为0，保障用户体验。在第一方面另一种可能的实现方式中，所述快速漫游装置设置在AP上或者接入控制器AC上，所述AC用于控制和管理所述AP。通过对现有设备进行改进实现快速漫游装置，实现成本低。在第一方面又一种可能的实现方式中，所述第一AP的特征信息还包括所述第一AP的加密方式、所述第一AP的频点、所述第一AP的带宽中的至少一种。可以根据接入AP所需信息，对第一AP的特征信息进行适应性调整。第二方面，本专利技术实施例提供了一种快速漫游方法，所述方法包括：快速漫游装置获取第一接入点AP的特征信息，所述第一AP的特征信息包括所述第一AP的介质访问控制MAC地址和所述第一AP生成的随机数；所述快速漫游装置在确定移动站STA接入第二AP之后，向所述STA发送所述第一AP的特征信息，所述第一AP为所述第二AP的邻居，使所述STA生成并发送随机数，基于所述STA生成的随机数、所述STA的MAC地址、成对主密钥PMK、以及所述第一AP的特征信息生成成对临时密钥PTK；所述快速漫游装置获取所述STA的特征信息，所述STA的特征信息包括所述STA的MAC地址、所述STA生成的随机数、以及所述PMK的特征值；所述快速漫游装置向所述第一AP发送所述STA的特征信息，使所述第一AP基于所述STA的特征信息和所述第一AP的特征信息生成所述PTK，所述STA和所述第一AP之间的链路认证、接入认证、以及密钥协商完成。通过在STA接入第二AP之后，在STA和作为第二AP的邻居的第一AP之间交互建立无线链接的MAC地址、PMK、PTK等信息，完成STA接入第一AP过程中的链路认证、接入认证、密钥协商，大大减少STA漫游过程中交互信息所耗费的时间。在第二方面一种可能的实现方式中，所述快速漫游装置设置在AP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速漫游方法，其特征在于，所述方法包括：快速漫游装置获取第一接入点AP的特征信息，所述第一AP的特征信息包括所述第一AP的介质访问控制MAC地址和所述第一AP生成的随机数；所述快速漫游装置在确定移动站STA接入第二AP之后，向所述STA发送所述第一AP的特征信息，所述第一AP为所述第二AP的邻居；所述STA生成并发送随机数，基于所述STA生成的随机数、所述STA的MAC地址、成对主密钥PMK、以及所述第一AP的特征信息生成成对临时密钥PTK；所述快速漫游装置获取所述STA的特征信息，所述STA的特征信息包括所述STA的MAC地址、所述STA生成的随机数、以及所述PMK的特征值；所述快速漫游装置向所述第一AP发送所述STA的特征信息；所述第一AP基于所述STA的特征信息和所述第一AP的特征信息生成所述PTK，所述STA和所述第一AP之间的链路认证、接入认证、以及密钥协商完成；所述STA在确定切换到所述第一AP之后，向所述第一AP发送采用所述PTK加密后的数据报文；所述第一AP采用所述PTK对加密后的所述数据报文进行解密；所述第一AP根据解密后的所述数据报文的内部信息是否一致，完成所述STA和所述第一AP之间的关联。...

【技术特征摘要】
1.一种快速漫游方法，其特征在于，所述方法包括：快速漫游装置获取第一接入点AP的特征信息，所述第一AP的特征信息包括所述第一AP的介质访问控制MAC地址和所述第一AP生成的随机数；所述快速漫游装置在确定移动站STA接入第二AP之后，向所述STA发送所述第一AP的特征信息，所述第一AP为所述第二AP的邻居；所述STA生成并发送随机数，基于所述STA生成的随机数、所述STA的MAC地址、成对主密钥PMK、以及所述第一AP的特征信息生成成对临时密钥PTK；所述快速漫游装置获取所述STA的特征信息，所述STA的特征信息包括所述STA的MAC地址、所述STA生成的随机数、以及所述PMK的特征值；所述快速漫游装置向所述第一AP发送所述STA的特征信息；所述第一AP基于所述STA的特征信息和所述第一AP的特征信息生成所述PTK，所述STA和所述第一AP之间的链路认证、接入认证、以及密钥协商完成；所述STA在确定切换到所述第一AP之后，向所述第一AP发送采用所述PTK加密后的数据报文；所述第一AP采用所述PTK对加密后的所述数据报文进行解密；所述第一AP根据解密后的所述数据报文的内部信息是否一致，完成所述STA和所述第一AP之间的关联。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据报文包括数据和数据摘要，所述第一AP根据解密后的所述数据报文的内部信息是否一致，完成所述STA和所述第一AP之间的关联，包括：所述第一AP采用数据摘要算法对解密后的所述数据进行计算，得到计算出的数据摘要；所述第一AP将计算出的所述数据摘要与解密后的所述数据摘要进行对比；当计算出的所述数据摘要与解密后的所述数据摘要一致时，所述STA和所述第一AP之间的关联完成。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一AP的特征信息还包括所述第一AP的加密方式、所述第一AP的频点、所述第一AP的带宽中的至少一种。4.一种快速漫游方法，其特征在于，所述方法包括：快速漫游装置获取第一接入点AP的特征信息，所述第一AP的特征信息包括所述第一AP的介质访问控制MAC地址和所述第一AP生成的随机数；所述快速漫游装置在确定移动站STA接入第二AP之后，向所述STA发送所述第一AP的特征信息，所述第一AP为所述第二AP的邻居，使所述STA生成并发送随机数，基于所述STA生成的随机数、所述STA的MAC地址、成对主密钥PMK、以及所述第一AP的特征信息生成成对临时密钥PTK；所述快速漫游装置获取所述STA的特征信息，所述STA的特征信息包括所述STA的MAC地址、所述STA生成的随机数、以及所述PMK的特征值；所述快速漫游装置向所述第一AP发送所述STA的特征信息，使所述第一AP基于所述STA的特征信息和所述第一AP的特征信息生成所述PTK，所述STA和所述第一AP之间的链路认证、接入认证、以及密钥协商完成。5.一种快速漫游方法，其特征在于，所述方法包括：第一接入点AP完成与移动站STA之间的链路认证、接入认证、密钥协商，得到所述STA的MAC地址、成对主密钥PMK和成对临时密钥PTK；所述第一AP接收所述STA在确定从第二AP切换到所述第一AP之后发送的采用所述PTK加密后的数据报文，所述第一AP为所述第二AP的邻居；所述第一AP采用所述PTK对加密后的所述数据报文进行解密；所述第一AP根据解密后的所述数据报文的内部信息是否一致，完成所述STA和所述第一AP之间的关联。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述数据报文包括数据和数据摘要，所述第一AP根据解密后的所述数据报文的内部信息是否一致，完成所述STA和所述第一AP之间的关联，包括：所述第一AP采用数据摘要算法对解密后的所述数据进行计算，得到计算出的数据摘要；所述第一AP将计算出的所述数据摘要与解密后的所述数据摘要进行对比；当计算出的所述数据摘要与解密后的所述数据摘要一致时，所述STA和所述第一AP之间的关联完成。7.一种快速漫游方法，其特征在于，所述方法包括：移动站STA在接入第二接入点AP之后，完成与第一AP之间的链路认证、接入认证、密钥协商，得到所述第一AP的MAC地址、成对主密钥PMK和成对临时密钥PTK，所述第一AP为所述第二AP的邻居；所述STA在确定切换到所述第一AP之后，向所述第一AP发送采用所述PTK加密后的数据报文。8.一种快速漫游系统，其特征在于，所述系统包括快速漫游装置、移动站STA、第一接入点AP、第二AP，所述第一AP为所述第二AP的邻居；所述快速漫游装置，用于获取第一AP的特征信息，并在确定所述STA接入第二接入点AP之后发送给所述STA，所述第一AP的特征信息包括所述第一AP的介质访问控制MAC地址和所述第一AP生成的随机数；所述STA，用于生成并发送随机数，基于所述STA生成的随机数、所述STA的MAC地址、成对主密钥PMK、以及所述第一AP的特征信息生成成对临时密钥PTK；所述快速漫游装置，还用于获取所述STA的特征信息并发送给所述第一AP，所述STA的特征信息包括所述STA的MAC地址、所述STA生成的随机数、以及所述PMK的特征值；所述第一AP，用于基于所述STA的特征信息和所述第一AP的特征信息生成所述PTK，所述STA和所述第一AP之间的链路认证、接入认证、以及密钥协商完成；所述STA，还用于在确定切换到所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国海，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44