JP2014518050A - 基本サービスセットを確立するためのTunneledDirectLinkSetup(TDLS)のための方法および装置 - Google Patents
基本サービスセットを確立するためのTunneledDirectLinkSetup(TDLS)のための方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により明白に本明細書に組み込まれる、2011年5月27日に出願の米国仮特許出願第61/491,090号、2011年6月3日に出願の米国仮特許出願第61/493,188号、2011年6月8日に出願の米国仮特許出願第61/494,442号、および2011年6月14日に出願の米国仮特許出願第61/496,987号の利益を主張する。
本明細書に記載の技法は、直交多重化方式に基づく通信システムを含む、様々なブロードバンドワイヤレス通信システムに使用され得る。そのような通信システムの例には、空間分割多元接続(SDMA)、時分割多元接続(TDMA)、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システムなどがある。SDMAシステムは、十分に異なる方向を使用して、複数のユーザ端末に属すデータを同時に送信することができる。TDMAシステムは、複数のユーザ端末が、送信信号を異なるタイムスロットに分割することによって、同じ周波数チャネルを共有することを可能にすることができ、各タイムスロットは、異なるユーザ端末に割り当てられる。TDMAシステムは、GSM(登録商標)または当技術分野で知られている何らかの他の規格を実装することができる。OFDMAシステムは、全システム帯域幅を複数の直交サブキャリアに区分する変調技法である、直交周波数分割多重(OFDM)を利用する。これらのサブキャリアは、トーン、ビンなどと呼ぶこともできる。OFDMでは、各サブキャリアはデータで独立して変調できる。OFDMシステムは、IEEE802.11または当技術分野で知られている何らかの他の規格を実装することができる。SC-FDMAシステムは、システム帯域幅にわたって分散されたサブキャリア上で送信するためのインターリーブされたFDMA(IFDMA)、隣接するサブキャリアのブロック上で送信するための局所FDMA(LFDMA)、または隣接するサブキャリアの複数のブロック上で送信するための拡張FDMA(EFDMA)を利用することができる。一般に、変調シンボルは、OFDMでは周波数領域で、SC-FDMAでは時間領域で生成される。SC-FDMAシステムは、3GPP-LTE(第3世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション(Long Term Evolution))または当技術分野で知られているいくつかの他の規格を実装することができる。
一態様では、2つのステーション(STA)(たとえば、ユーザ端末120)は、5GHzの帯域(または2.5GHzの帯域)において、アクセスポイント(たとえば、アクセスポイント110)に関連付けられ得る。STA120は、アクセスポイント110を介したセキュアなTDLS直接リンクをセットアップするように構成され得る。たとえば、この場合、これら2つのSTA間の通信を確立するために、新しいパスワードを入力する必要がない、すなわち、ユーザ介入が必要ない場合がある。STA120を備える基本サービスセット(BSS)がセキュアであるとき、直接リンクはセキュアであり得る。
カウンタモードのための同じTDLS Peer Key-Temporal Key(TPK-TK)を、暗号ブロック連鎖メッセージ認証コードプロトコル(CCMP)およびガロア/カウンタモードプロトコル(GCMP)とともに同時に利用することは、好ましいソリューションではない可能性がある。本開示のいくつかの態様によれば、第2の一時キー(TPK-TK2)は、GCMPとの使用のために導出され得る。
PSK=KDF-256(TPK-Key-Input,“TDLS PBSS PSK", BSSID) (1)
ただし、BSSIDは、基本サービスセット(BSS)の識別子(ID)を示す。一態様では、BSSIDは、TPK-Key-Dataの導出に関して、基本サービスセットにおけるSTAの媒体アクセス制御(MAC)アドレスを備えるように拡張され得る。
110 アクセスポイント
120 ユーザ端末
130 システムコントローラ
208 データソース
210 TXデータプロセッサ
220 TX空間プロセッサ
222 受信機ユニット(RCVR)
222 送信機ユニット
224 アンテナ
228 チャネル推定器
230 コントローラ
234 スケジューラ
240 RX空間プロセッサ
242 RXデータプロセッサ
244 データシンク
252 アンテナ
254 送信機ユニット(TMTR)
254 受信機ユニット
260 RX空間プロセッサ
270 RXデータプロセッサ
278 チャネル推定器
280 コントローラ
286 データソース
288 TXデータプロセッサ
290 TX空間プロセッサ
302 ワイヤレスデバイス
304 プロセッサ
306 メモリ
308 ハウジング
310 送信機
312 受信機
314 トランシーバ
316 アンテナ
318 信号検出器
320 デジタル信号プロセッサ(DSP)
322 バスシステム
402 STA
404 STA
406 アクセスポイント
Claims (62)
- ワイヤレス通信のための装置であって、
第1の帯域幅においてデバイスを介して別の装置と通信するように構成される第1の回路と、
前記第1の帯域幅において前記別の装置との直接リンクを確立するように構成される第2の回路と、
前記第1の帯域幅とは異なる第2の帯域幅において前記別の装置と直接通信するように構成される第3の回路であり、前記装置および前記別の装置が、前記第2の帯域幅において動作する基本サービスセットを形成する、第3の回路と
を備える装置。 - 前記直接リンクの確立を開始する前記基本サービスセットのコントローラを決定するように構成される第4の回路
をさらに備える請求項1に記載の装置。 - 前記基本サービスセットが、パーソナル基本サービスセット(PBSS)を備え、
前記直接リンクが、Tunneled Direct Link Setup(TDLS)通信リンクを備え、
前記コントローラが、前記PBSSのパーソナル基本サービスセット制御ポイント(PCP)を備える
請求項2に記載の装置。 - 前記基本サービスセットが、ピアツーピア(P2P)通信リンクを備え、
前記コントローラが、グループオーナーを備える
請求項2に記載の装置。 - 前記決定が、前記装置および前記別の装置の媒体アクセス制御(MAC)アドレスに基づく、請求項2に記載の装置。
- 前記直接リンクを確立する間に交換される複数のメッセージに、パーソナル基本サービスセット制御ポイント(PCP)インテントフィールド、またはタイブレーカーフィールドのうちの少なくとも1つを含めるように構成される第5の回路
をさらに備え、前記決定が、PCPインテントフィールドまたはタイブレーカーフィールドのうちの前記少なくとも1つに基づく
請求項2に記載の装置。 - 前記タイブレーカーフィールドの第1のフィールドが、前記複数のメッセージのTunneled Direct Link Setup(TDLS)要求メッセージにおいてランダムに0または1に設定され、
前記タイブレーカーフィールドの第2のフィールドが、前記複数のメッセージのTDLS応答メッセージのTDLS応答フィールドにおいてトグルされる
請求項6に記載の装置。 - 前記第1の帯域幅が、2.5GHzの帯域幅または5GHzの帯域幅を含み、
前記第2の帯域幅が、60GHzの帯域幅を含む
請求項1に記載の装置。 - 前記直接リンクを確立した後、Tunneled Direct Link Setup(TDLS)チャネル切替えまたは高速セッション転送(FST)を使用して、前記別の装置との通信を、前記第1の帯域幅から前記第2の帯域幅に切り替えるように構成される第4の回路
をさらに備える請求項1に記載の装置。 - 前記第3の回路が、
前記第2の帯域幅において前記別の装置と直接通信する間に、前記直接リンクを確立する間に交換されるセキュリティ証明、または前記直接リンクを確立する間に導出されるセキュリティキーを使用する
ようにも構成される、請求項1に記載の装置。 - 前記基本サービスセットを確立するために前記導出されたセキュリティキーを使用するように構成される第4の回路
をさらに備える請求項10に記載の装置。 - 前記導出されたセキュリティキーが、Tunneled direct link setup Peer Key-Temporal Key(TPK-TK)とは異なる、請求項10に記載の装置。
- 乱数が、前記基本サービスセットを確立する間に使用される前記セキュリティキーを導出するために前記直接リンクを確立する間に交換されるメッセージに含められる、請求項10に記載の装置。
- 前記第3の回路が、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、事前共有されるセキュリティキーを使用する
ようにも構成される、請求項1に記載の装置。 - 前記第3の回路が、
前記直接リンクを使用して、前記別の装置と乱数を交換し、
前記乱数を連結し、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、前記連結された乱数を事前共有されるセキュリティキーとして使用する
ようにも構成される、請求項1に記載の装置。 - 前記第3の回路が、
前記直接リンクを使用して、前記別の装置と乱数を交換し、
ランダム値を得るために、前記乱数において二項演算を実行し、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、前記ランダム値を事前共有されるセキュリティキーとして使用する
ようにも構成される、請求項1に記載の装置。 - 前記第3の回路が、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするときに使用される事前共有されるセキュリティキーを生成する
ようにも構成され、前記事前共有されるセキュリティキーが、キー導出関数(KDF)、ワイヤレス通信規格のIEEE802.11ファミリーに従って定義されたTunneled Direct Link Setup Peer Key(TPK)Key Input、Tunneled Direct Link Setup Personal Basic Service Set Pre-Shared Key(TDLS PBSS PSK)、または前記基本サービスセットの識別子(ID)のうちの少なくとも1つに基づいて生成される、
請求項1に記載の装置。 - 前記基本サービスセットの前記IDが、前記装置および前記別の装置の媒体アクセス制御(MAC)アドレスを備える、請求項17に記載の装置。
- 前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信のために使用されるペアワイズ一時キー(PTK)を生成するように構成される第4の回路
をさらに備え、前記PTKが、Tunneled direct link setup Pairwise Key(TPK)-Key-Dataの拡張に基づいて、または前記TPK-Key-Dataのビットの一部に基づいて生成される、
請求項1に記載の装置。 - 前記TPK-Key-Dataの導出がTemporal Key(TK)に基づく、請求項19に記載の装置。
- 装置によるワイヤレス通信のための方法であって、
第1の帯域幅においてデバイスを介して別の装置と通信するステップと、
前記第1の帯域幅において前記別の装置との直接リンクを確立するステップと、
前記第1の帯域幅とは異なる第2の帯域幅において前記別の装置と直接通信するステップであり、前記装置および前記別の装置が、前記第2の帯域幅において動作する基本サービスセットを形成する、ステップと
を備える方法。 - 前記直接リンクの確立を開始する前記基本サービスセットのコントローラを決定するステップ
をさらに備える請求項21に記載の方法。 - 前記基本サービスセットが、パーソナル基本サービスセット(PBSS)を備え、
前記直接リンクが、Tunneled Direct Link Setup(TDLS)通信リンクを備え、
前記コントローラが、前記PBSSのパーソナル基本サービスセット制御ポイント(PCP)を備える
請求項22に記載の方法。 - 前記基本サービスセットが、ピアツーピア(P2P)通信リンクを備え、
前記コントローラが、グループオーナーを備える
請求項22に記載の方法。 - 前記決定が、前記装置および前記別の装置の媒体アクセス制御(MAC)アドレスに基づく、請求項22に記載の方法。
- 前記直接リンクを確立する間に交換される複数のメッセージに、パーソナル基本サービスセット制御ポイント(PCP)インテントフィールドまたはタイブレーカーフィールドのうちの少なくとも1つを含めるステップ
をさらに備え、前記決定が、PCPインテントフィールドまたはタイブレーカーフィールドのうちの前記少なくとも1つに基づく
請求項22に記載の方法。 - 前記タイブレーカーフィールドの第1のフィールドが、前記複数のメッセージのTunneled Direct Link Setup(TDLS)要求メッセージにおいてランダムに0または1に設定され、
前記タイブレーカーフィールドの第2のフィールドが、前記複数のメッセージのTDLS応答メッセージのTDLS応答フィールドにおいてトグルされる
請求項26に記載の方法。 - 前記第1の帯域幅が、2.5GHzの帯域幅または5GHzの帯域幅を含み、
前記第2の帯域幅が、60GHzの帯域幅を含む
請求項21に記載の方法。 - 前記直接リンクを確立した後、Tunneled Direct Link Setup(TDLS)チャネル切替えまたは高速セッション転送(FST)を使用して、前記別の装置との通信を、前記第1の帯域幅から前記第2の帯域幅に切り替えるステップ
をさらに備える請求項21に記載の方法。 - 前記第2の帯域幅において前記別の装置と直接通信する間に、前記直接リンクを確立する間に交換されるセキュリティ証明、または前記直接リンクを確立する間に導出されるセキュリティキーを使用するステップ
をさらに備える、請求項21に記載の方法。 - 前記基本サービスセットを確立するために、前記導出されたセキュリティキーを使用するステップ
をさらに備える請求項30に記載の方法。 - 前記導出されたセキュリティキーが、Tunneled direct link setup Peer Key-Temporal Key(TPK-TK)とは異なる、請求項30に記載の方法。
- 乱数が、前記基本サービスセットを確立する間に使用される前記セキュリティキーを導出するために前記直接リンクを確立する間に交換されるメッセージに含められる、請求項30に記載の方法。
- 前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、事前共有されるセキュリティキーを使用するステップ
をさらに備える、請求項21に記載の方法。 - 前記直接リンクを使用して、前記別の装置と乱数を交換するステップと、
前記乱数を連結するステップと、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、前記連結された乱数を事前共有されるセキュリティキーとして使用するステップと
をさらに備える、請求項21に記載の方法。 - 前記直接リンクを使用して、前記別の装置と乱数を交換するステップと、
ランダム値を得るために、前記乱数において二項演算を実行するステップと、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、前記ランダム値を事前共有されるセキュリティキーとして使用するステップと
をさらに備える、請求項21に記載の方法。 - 前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするときに使用される事前共有されるセキュリティキーを生成するステップ
をさらに備え、前記事前共有されるセキュリティキーが、キー導出関数(KDF)、ワイヤレス通信規格のIEEE802.11ファミリーに従って定義されたTunneled Direct Link Setup Peer Key(TPK)Key Input、Tunneled Direct Link Setup Personal Basic Service Set Pre-Shared Key(TDLS PBSS PSK)、または前記基本サービスセットの識別子(ID)のうちの少なくとも1つに基づいて生成される、
請求項21に記載の方法。 - 前記基本サービスセットの前記IDが、前記装置および前記別の装置の媒体アクセス制御(MAC)アドレスを備える、請求項37に記載の方法。
- 前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信のために使用されるペアワイズ一時キー(PTK)を生成するステップ
をさらに備え、前記PTKが、Tunneled direct link setup Pairwise Key(TPK)-Key-Dataの拡張に基づいて、または前記TPK-Key-Dataのビットの一部に基づいて生成される、
請求項21に記載の方法。 - 前記TPK-Key-Dataの導出がTemporal Key(TK)に基づく、請求項39に記載の方法。
- ワイヤレス通信のための装置であって、
第1の帯域幅においてデバイスを介して別の装置と通信するための手段と、
前記第1の帯域幅において前記別の装置との直接リンクを確立するための手段と、
前記第1の帯域幅とは異なる第2の帯域幅において前記別の装置と直接通信するための手段であり、前記装置および前記別の装置が、前記第2の帯域幅において動作する基本サービスセットを形成する、手段と
を備える装置。 - 前記直接リンクの確立を開始する前記基本サービスセットのコントローラを決定するための手段
をさらに備える請求項41に記載の装置。 - 前記基本サービスセットが、パーソナル基本サービスセット(PBSS)を備え、
前記直接リンクが、Tunneled Direct Link Setup(TDLS)通信リンクを備え、
前記コントローラが、前記PBSSのパーソナル基本サービスセット制御ポイント(PCP)を備える
請求項42に記載の装置。 - 前記基本サービスセットが、ピアツーピア(P2P)通信リンクを備え、
前記コントローラが、グループオーナーを備える
請求項42に記載の装置。 - 前記決定が、前記装置および前記別の装置の媒体アクセス制御(MAC)アドレスに基づく、請求項42に記載の装置。
- 前記直接リンクを確立する間に交換される複数のメッセージに、パーソナル基本サービスセット制御ポイント(PCP)インテントフィールドまたはタイブレーカーフィールドのうちの少なくとも1つを含めるための手段
をさらに備え、前記決定が、PCPインテントフィールドまたはタイブレーカーフィールドのうちの前記少なくとも1つに基づく
請求項42に記載の装置。 - 前記タイブレーカーフィールドの第1のフィールドが、前記複数のメッセージのTunneled Direct Link Setup(TDLS)要求メッセージにおいてランダムに0または1に設定され、
前記タイブレーカーフィールドの第2のフィールドが、前記複数のメッセージのTDLS応答メッセージのTDLS応答フィールドにおいてトグルされる
請求項46に記載の装置。 - 前記第1の帯域幅が、2.5GHzの帯域幅または5GHzの帯域幅を含み、
前記第2の帯域幅が、60GHzの帯域幅を含む
請求項41に記載の装置。 - 前記直接リンクを確立した後、Tunneled Direct Link Setup(TDLS)チャネル切替えまたは高速セッション転送(FST)を使用して、前記別の装置との通信を、前記第1の帯域幅から前記第2の帯域幅に切り替えるための手段
をさらに備える請求項41に記載の装置。 - 前記第2の帯域幅において前記別の装置と直接通信する間に、前記直接リンクを確立する間に交換されるセキュリティ証明、または前記直接リンクを確立する間に導出されるセキュリティキーを使用するための手段
をさらに備える、請求項41に記載の装置。 - 前記基本サービスセットを確立するために、前記導出されたセキュリティキーを使用するための手段
をさらに備える請求項50に記載の装置。 - 前記導出されたセキュリティキーが、Tunneled direct link setup Peer Key-Temporal Key(TPK-TK)とは異なる、請求項50に記載の装置。
- 乱数が、前記基本サービスセットを確立する間に使用される前記セキュリティキーを導出するために前記直接リンクを確立する間に交換されるメッセージに含められる、請求項50に記載の装置。
- 前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、事前共有されるセキュリティキーを使用するための手段
をさらに備える、請求項41に記載の装置。 - 前記直接リンクを使用して、前記別の装置と乱数を交換するための手段と、
前記乱数を連結するための手段と、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、前記連結された乱数を事前共有されるセキュリティキーとして使用するための手段と
をさらに備える、請求項41に記載の装置。 - 前記直接リンクを使用して、前記別の装置と乱数を交換するための手段と、
ランダム値を得るために、前記乱数において二項演算を実行するための手段と、
前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき、前記ランダム値を事前共有されるセキュリティキーとして使用するための手段と
をさらに備える、請求項41に記載の装置。 - 前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信をセットアップするとき使用される事前共有されるセキュリティキーを生成するための手段
をさらに備え、前記事前共有されるセキュリティキーが、キー導出関数(KDF)、ワイヤレス通信規格のIEEE802.11ファミリーに従って定義されたTunneled Direct Link Setup Peer Key(TPK)Key Input、Tunneled Direct Link Setup Personal Basic Service Set Pre-Shared Key(TDLS PBSS PSK)、または前記基本サービスセットの識別子(ID)のうちの少なくとも1つに基づいて生成される、
請求項41に記載の装置。 - 前記基本サービスセットの前記IDが、前記装置および前記別の装置の媒体アクセス制御(MAC)アドレスを備える、請求項57に記載の装置。
- 前記第2の帯域幅において前記別の装置との前記直接通信のために使用されるペアワイズ一時キー(PTK)を生成するための手段
をさらに備え、前記PTKが、Tunneled direct link setup Pairwise Key(TPK)-Key-Dataの拡張に基づいて、または前記TPK-Key-Dataのビットの一部に基づいて生成される、
請求項41に記載の装置。 - TPK-Key-Dataの導出がTemporal Key(TK)に基づく、請求項59に記載の装置。
- 装置によるワイヤレス通信のためのコンピュータプログラムであって、
第1の帯域幅においてデバイスを介して別の装置と通信することと、
前記第1の帯域幅において前記別の装置との直接リンクを確立することと、
前記第1の帯域幅とは異なる第2の帯域幅において前記別の装置と直接通信することであり、前記装置および前記別の装置が、前記第2の帯域幅において動作する基本サービスセットを形成することと
を行うようにコンピュータにより実行可能な命令を備えるコンピュータプログラム。 - アクセス端末であって、
少なくとも1つのアンテナと、
前記少なくとも1つのアンテナを介して、第1の帯域幅においてアクセスポイントを介して別のアクセス端末と通信するように構成される第1の回路と、
前記第1の帯域幅において前記別のアクセス端末との直接リンクを確立するように構成される第2の回路と、
前記少なくとも1つのアンテナを介して、前記第1の帯域幅とは異なる第2の帯域幅において前記別のアクセス端末と直接通信するように構成される第3の回路であり、前記アクセス端末および前記別のアクセス端末が、前記第2の帯域幅において動作する基本サービスセットを形成する、第3の回路と
を備えるアクセス端末。
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