[发明专利]在无线网状通信网络中用于发射组播数据的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般地涉及无线通信网络，并且具体地涉及在无线网状通信网络中提供组播数据的安全通信。

背景技术

许多无线通信系统要求独立的移动用户以及在用户节点之间的可靠通信的快速部署。诸如移动自组织网络(MANET)的网状网络基于通过具有有限带宽的无线链路来彼此进行通信的便携式设备的自配置的自主集合。网状网络是以分散方式组织的无线节点或者设备的集合，以通过允许跨多个跳跃到达节点来提供范围扩展。因此，在网状网络中，由源节点发送的通信分组在到达目的地节点之前，可以通过一个或多个中间节点来进行中继。网状网络可以被部署为临时分组无线电网络，该临时分组无线电网络不包含有效的支持基础设施(如果有的话)。作为采用采用固定基站的替代，在一些网状网络中，每个用户节点可以用作其他用户节点的路由器，因此支持可以迅速地低成本地建立的并且高度容错的扩展网络覆盖范围。在一些网状网络中，特殊的无线路由器也可以被用作中间基础设施节点。因此，可以使用智能接入点(IAP)来实现大的网络，智能接入点(IAP)也被称为网关或者门户，它们向无线节点提供对有线回程或者广域网(WAN)的接入。

网状网络可以在各种环境中提供重要的通信服务，包括，例如，支持警察和消防员、军事应用、工业设施和建筑工地的紧急服务。网状网络还用于提供家中、具有很少或者没有基本电信或者宽带基础设施的区域中和要求高速服务的区域(例如，大学、公司园区和密集的城市区域)中的通信服务。

然而，在网状通信网络中的节点之间建立安全通信可能是复杂的。诸如蜂窝电话的传统移动设备经常使用基于基础设施的鉴权过程来获得通信安全性。通常，通过连接到鉴权服务器的诸如基站的接入点(AP)来鉴权设备。可以例如使用包括局域网上的可扩展鉴权协议(EAPOL)的可扩展鉴权协议(EAP)分组来发射鉴权请求。该鉴权过程包括：发射和接收若干EAPOL分组，以EAP开始分组开始，并且以EAP成功消息分组或者EAP失败消息分组来结束。鉴权服务器存储被鉴权的移动设备(通常称为请求方)的鉴权证书。还可以将鉴权服务器连接到其他鉴权服务器，以获得没有进行本地存储的请求方鉴权证书。

在基于基础设施的移动网络中，经常遵循集中式过程，其中，单个AP处理对于在AP的范围内的所有请求方的鉴权过程。例如，遵循美国国家标准协会/电气与电子工程师协会(ANSI/IEEE)802.1X或者ANSI/IEEE 802.11i标准的现有系统利用这样的集中式过程。然而，因为可能经由AP来对每个请求方进行鉴权，所以这样的集中式过程在无线网状通信网络中是不实际的，该无线网状通信网络经常具有在智能AP(IAP)的无线范围外进行操作的节点。IAP是向无线网络节点提供WAN连接的接入点，该无线网络节点可能与IAP相距一个或多个跳跃。因此，无线网状通信网络经常包括在所有相邻的网络节点之间执行的复杂相互鉴权方法，这可能消耗大量时间和网络节点的处理器资源。

附图说明

在附图中，相同的附图标记在独立的视图中表示相同或者在功能上类似的元素，并且附图与下面的具体实施方式一起并入本说明书并且形成本说明书一部分，用于进一步说明各个实施例，并且解释所有根据本发明的各种原理和优点。

图1是是图示根据现有技术的在无线网状通信网络中的多个组临时密钥(GTK)的使用的示意图。

图2是图示根据本发明的一些实施例的在无线网状通信网络中的单个GTK的使用的示意图。

图3是图示根据本发明的一些实施例的在无线网状通信网络中的两个GTK的使用的示意图。

图4是图示根据本发明的一些实施例的在图3中示出的无线网状通信网络的修改的示意图。

图5是图示根据本发明的一些实施例的用于在无线网状通信网络中发射组播数据的方法的整体流程图。

图6是图示根据本发明的一些实施例的在图3中示出的无线网状通信网络的节点D的系统组件的框图。

本领域的技术人员可以明白，附图中的元素为了简单和清楚而进行图示，并且不必按照比例绘制。例如，在附图中的一些元素的尺寸可能相对于其他元素被夸大，以有助于促进对本发明的实施例的理解。

具体实施方式

在详细描述根据本发明的实施例之前，应当观察到，实施例主要在于与在无线网状通信网络中发射组播数据相关的方法步骤和装置组件的组合。因此，在适当时，在附图中用传统符号表示装置组件和方法步骤，仅示出了与理解本发明的实施例相关的那些特定细节，以便于不使对于受益于这里的描述的本领域的普通技术人员显而易见的细节混淆本公开。