[发明专利]一种支持PCI接口的WLAN网卡芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种支持PCI接口的无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)网 卡芯片，尤其涉及一种硬件支持WEP、TKIP、AES、WPI加密的WLAN网卡芯片。

背景技术

在无线局域网络领域，无线网卡设备和无线接入设备被广泛应用于民用和工业各领域， 产生了巨大的经济效益和社会效益。而现今应用于无线网卡设备的核心芯片，从芯片结构上 看，绝大多数芯片采用SoC结构，依赖于内嵌的微控制器(Micro Controller)来完成数据 传输；从安全支持的角度看，多数芯片提供WPA(Wi-Fi Protgected Access)和IEEE802.11i 安全规范的硬件加密功能，支持WEP(Wired Equivalent Privacy)、TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)、AES(Advanced Encryption Standard)。

采用SoC结构的WLAN网卡芯片具有使用简单、开发周期短的优点，但亦具有在相同加工 工艺的情况下芯片成本高、无线网卡设备BOM成本高的弱点。由于芯片内部采用微控制器， 为了使该微控制器工作，必须在片内或片外设置适量的程序存储器以存储运行在该微控制器 上的程序代码，对芯片来说，片内存储器将严重影响芯片的成本，程序代码量越大，成本增 加越多；此外，网卡设备上电启动时将会依赖于固化的启动代码，一般而言，网卡设备的板 卡将会设置一定容量的非易失性存储器存储这样的代码，这种设置必然会增加板卡上器件的 数量，从而增加板级成本；最后，采用微处理器设计芯片将不得不考虑微处理器IP核本身的 成本。对于支持PCI接口的WLAN网卡芯片而言，考虑在片内设计简单的数据传输处理逻辑， 以替代传统芯片结构中微处理器从事的数据传输功能，具有很强的成本优势。

除了国际上的IEEE 802.11i和WPA安全标准之外，我国也提出了无线局域网国家标准 GB15629.11，这是目前我国在这一领域惟一获得批准的协议。标准中包含了全新的WAPI(WLAN Authentication and Privacy Infrastructure)安全机制，这种安全机制由WAI(WLAN Authentication Infrastructure)和WPI(WLAN Privacy Infrastructure)两部分组成， WAI和WPI分别实现对用户身份的鉴别和对传输的数据加密。

WAPI是中国拥有自主知识产权的无线局域网标准，该标准比较好地解决了无线局域网的 安全问题。目前大多数无线网络产品所采用的都是IEEE802.11传输协议，该协议由Wi-Fi组 织制定和进行认证，它们提供WPA和IEEE802.11i安全规范的加密功能。WAPI和IEEE802.11 的主要区别在于安全加密技术的不同。无线局域网传输速度快、覆盖范围广，这也使它在安 全方面非常脆弱。因为数据在传输的过程中都曝露都空中，很容易被别有用心的人截取数据 包，虽然，一些厂商都针对IEEE802.11制定了一系列的安全解决方案，但总得来说并不尽人 意，而且其核心技术掌握在外国人手中，在安全方面成了政府和商业用户使用WLAN的一大隐 患。WAPI是由我国有关部门掌握着加密的核心技术，其加密技术比IEEE802.11更为先进， 它采用国家密码管理委员会办公室批准的公开密钥体制的椭圆曲线密码算法和秘密密钥体制 的分组密码算法，实现了设备的身份鉴别、链路验证、访问控制和用户信息在无线传输状态 下的加密保护。此外，WAPI从应用模式上分为单点式和集中式两种，可以彻底扭转目前WLAN 采用多种安全机制并存且互不兼容的现状，从根本上解决安全问题和兼容性问题。所以我国 强制性地要求相关商业机构执行WAPI标准能更有效地保护数据的安全。    

我国是个经济蓬勃发展的发展中国家，许多产品都拥有巨大的发展空间，尤其是高科技 产品。但是，在以前，我国在高科技产品方面丧失了很多的机会，由于极少有自主核心技术 和自己业界标准的产品，造成了颇为被动的局面。在上述背景下，开发具有自主知识产权的 支持国家标准的WLAN芯片产品对于维护国家安全、国家和社会经济利益具有重大意义。

发明内容