ХЭНДОВЕР БЕСПРОВОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ LAN ПОСРЕДСТВОМ СТЫКОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ И УНИВЕРСАЛЬНОГО ДРАЙВЕРА СЕТЕВОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2017 года по МПК H04W76/02 

Это изобретение относится к устройствам и системам стыковки и, в частности, к способу и системе для передачи обслуживания (хэндовера) беспроводного соединения LAN и внедрения универсального драйвера в стыковочное устройство.

Беспроводная стыковка использует беспроводные технологии для соединения портативных устройств, например мобильных телефонов, портативных компьютеров и т.д., со стационарными окружениями стыковки. В этом документе такое портативное устройство называется стыкуемым устройством или беспроводным стыкуемым устройством. Окружение беспроводной стыковки дает стыкуемому устройству доступ к периферийным устройствам, например более крупному экрану, клавиатуре, мыши и портам ввода/вывода, которые можно использовать для улучшения восприятия и производительности конечного пользователя при взаимодействии с приложениями, исполняющимися на стыкуемом устройстве. В одном иллюстративном случае беспроводная стыковка дает пользователю мобильного телефона возможность использования более крупного экрана при взаимодействии с приложением, выполняющимся на мобильном телефоне. Например, пользователь пристыкованного мобильного телефона использует телевизор или монитор ПК при взаимодействии с почтовым клиентом или веб-браузером, выполняющимся на мобильном телефоне.

Стыкуемое устройство подключается посредством беспроводной связи к одной или более беспроводным стыковочным станциям, также известным как хосты беспроводной стыковки, для получения доступа к периферийным устройствам в окружении беспроводной стыковки. В самом простом случае окружение беспроводной стыковки реализуется за счет того, что в каком-то месте, например в жилом помещении, на столе в офисе и т.д., имеется единичная беспроводная стыковочная станция, к которой подключены периферийные устройства, например телевизоры, мониторы ПК, клавиатуры и т.д. В одном конкретном примере беспроводная клавиатура Bluetooth и USB-вебкамера могут подключаться к стыковочной станции или постоянно сопрягаться с ней, чтобы стать частью окружения стыковки.

Иллюстративное окружение стыковки показано на фиг. 1. Стыкуемое устройство 110 может сообщаться с точкой 130 доступа по линии 115 связи и также стыковаться со стыковочной станцией 120 по линии 125 связи. Линия 115 связи соединяет стыкуемое устройство 110 с точкой 130 доступа. Это соединение обеспечивает стыкуемому устройству 110 доступ, например, к сети 160, к которой присоединена точка 130 доступа. Сеть 160 также может обеспечивать доступ к Интернету, LAN и т.д. Линия 125 связи со стыковочной станцией может обеспечивать стыкуемому устройству 110 доступ, например, к принтеру 140 и монитору 150.

Стыковочную станцию 120 можно реализовать разнообразными способами. Это может быть специально сконструированное для единственной цели устройство или ПК, например, где выполняется конкретное программное обеспечение. ПК также может иметь некоторое дополнительное оборудование, присоединенное, чтобы сделать стыковку более удобной и/или эффективной. HDTV или какое-то другое мультимедийное устройство также может иметь встроенные функциональные возможности, чтобы действовать как стыковочная станция.

В отношении линии 115 связи и линии 125 связи, в практическом смысле, Wi-Fi будет наиболее логичным беспроводным протоколом для обеспечения беспроводной стыковки и возможности связи для точки доступа, поскольку многие стыкуемые устройства снабжены заранее встроенной поддержкой Wi-Fi. Однако, хотя стыкуемое устройство может иметь встроенный Wi-Fi, полная беспроводная стыковочная система, призванная обеспечивать совместимость устройств и производителей между разными стыкуемыми устройствами и стыковочными станциями удобным для пользователя способом, задается набором механизмов или протоколов между стыкуемыми устройствами и стыковочными станциями, которые позволяют легко и удобно автоматически устанавливать соединение Wi-Fi между стыкуемым устройством и стыковочными хостами со связанными с ними периферийными устройствами.

Некоторые варианты осуществления изобретения будут рассмотрены здесь со ссылкой на это окружение стыковки и стандарт связи для устройств, которые могут осуществлять беспроводную стыковку. Например, одним решением является использование прямого однорангового соединения Wi-Fi (также известного как одноранговый Wi-Fi) в качестве первичного соединения между стыкуемым устройством 110 и стыковочной станцией 120 (линии 125 связи) совместно с набором заданных протоколов между стыкуемым устройством 110 и стыковочной станцией 120, которые, преимущественно, обеспечивают легкое, удобное автоматическое установление соединения между стыкуемым устройством и периферийными устройствами, подключенными к стыковочной станции.

Хотя заданное прямое одноранговое соединение Wi-Fi позволяет одновременно иметь P2P соединение с одним устройством, например стыковочной станцией 120, а также иметь соединение с точкой 130 доступа Wi-Fi для осуществления доступа к сети 160, это может часто вступать в противоречие с необходимостью в полосе между стыкуемым устройством 110 и стыковочной станцией 120. Требования полосы для туннелирования различных типов трафика, например, выходного сигнала для отображения с высоким разрешением и низкой задержкой, выходного аудиосигнала высокого качества и входного сигнала USB, настолько высоки, что стыкуемое устройство 110 должно полностью использовать емкость и диапазон частот своей Wi-Fi антенны для создания соединения Wi-Fi со стыковочной станцией 120. Таким образом, соединения, показанные на фиг. 1, которые совместно используют емкость Wi-Fi для одновременного поддержания открытого соединения Wi-Fi со стыковочной станцией 120 и открытого соединения Wi-Fi с точкой 130 доступа WLAN, во многих случаях не являются наиболее предпочтительным вариантом.

Таким образом, окружение стыковки, где стыкуемое устройство 110 поддерживает одновременно два открытых соединения, сталкивается с проблемой ограничений полосы, которые могут насыщать канал Wi-Fi, используемый точкой доступа для обеспечения регулярных услуг доступа в Интернет всем остальным устройствам в области. Это окружение также может страдать повышенной стоимостью и сложностью вследствие необходимости в схеме скачкообразной перестройки частоты или в двух антеннах/блоках радиосвязи на стыкуемом устройстве 110 для поддержки двух соединений при полной емкости.

Определенные варианты осуществления здесь, преимущественно, позволяют стыкуемому устройству поддерживать одно соединение, например, со стыковочной станцией. Стыковочная станция действует как устройство-посредник, позволяя стыкуемому устройству соединяться с точкой доступа через стыковочную станцию (см. фиг. 2). Пользователь может использовать на стыкуемом устройстве приложение, которое требует соединения с точкой доступа, например, для выявления устройств DLNA (Digital Living Network Alliance®) в домашней сети, также будучи подключенным к принтеру, подключенному к стыковочной станции. Было бы очень полезно, если бы стыковочная станция была способна действовать как прокси с точкой доступа, таким образом являясь промежуточным узлом для соединения стыкуемого устройства с точкой доступа (см. фиг. 2).

Использование промежуточного узла для подключения к точке доступа производится ретрансляторами и мостами WLAN. Однако эти методы позволяют расширить зону покрытия беспроводной точки доступа. Мост/ретранслятор WLAN перенимает “роль” исходной точки доступа и проявляет себя как точка доступа - обычно с тем же идентификатором набора услуг (SSID), что и исходная точка доступа. Стыкуемое устройство может устанавливать соединение с мостом/ретранслятором WLAN, который, в свою очередь, ретранслирует трафик на исходную точку доступа. Это использование называется “беспроводной системой распространения”. В существующей литературе также известны системы, где сеансы одной беспроводной системы (например, GPRS) безразрывно передаются на другую беспроводную систему (например, Wi-Fi). Это переконфигурирование соединений имеет место на беспроводном устройстве (например, телефоне) и не предусматривает внешнее устройство стыковочной станции.

Напротив, согласно изобретению, хост беспроводной стыковки не действует как ретранслятор или мост, поскольку не подключается непосредственно к точке доступа, и предоставляет возможность соединения стыкуемому устройству. В случае беспроводной стыковки сценарий отличается. Когда стыкуемое устройство входит в зону покрытия точки доступа, например дом, стыкуемое устройство может быть выполнено с возможностью подключения к определенной точке доступа, т.е. знает SSID, учетные данные (мандат) безопасности и т.д., для установления соединения с определенной точкой доступа. После соединения с определенной точкой доступа стыкуемое устройство может, например, иметь возможность выявления устройств DLNA в сети WLAN, которые подключены к той же точке доступа. Благодаря тому, что стыкуемое устройство обеспечивает мандат безопасности, гарантируется, что стыкуемому устройству разрешено осуществлять доступ к данной сети без необходимости для пользователя снова и снова устанавливать безопасность для подключения к точке доступа.

Однако существует проблема в сети, которая содержит множественные точки доступа и, возможно, множественные стыковочные станции. Например, офисное окружение может содержать такое сетевое окружение, где множественные точки доступа и стыковочные станции существуют в LAN. Если стыкуемое устройство подключается к точке доступа и затем пытается подключиться к стыковочной станции, стыковочной станции не нужно знать, к какой точке доступа стыкуемое устройство подключено в сети LAN.

В US 2010/0057969 описана беспроводная стыковочная станция. Беспроводная станция устанавливает соединение со стыкуемым устройством, например портативным компьютером. Стыковочная станция также соединена с точкой доступа. Трафик портативного компьютера может переноситься на точку доступа стыковочной станцией.

В US 2008/0195788 описана беспроводная стыковочная станция. Беспроводная станция устанавливает беспроводное соединение со стыкуемым устройством согласно показанной здесь схеме.

Согласно изобретению, предусмотрена беспроводная стыковочная система по п. 1, предусмотрена беспроводная стыковочная станция по п. 11, предусмотрено стыкуемое устройство по п. 12 и предусмотрен способ стыковки стыкуемого устройства по п. 14.

Таким образом, согласно описанному здесь варианту осуществления изобретения, стыкуемое устройство сообщает стыковочной станции точки доступа стыкуемого устройства мандат и параметры соединения, чтобы стыковочная станция становилась промежуточным прокси для соединения между стыкуемым устройством и точкой доступа. Стыковочная станция будет “подхватывать” соединение между стыкуемым устройством и точкой доступа. Когда стыковочная станция “подхватывает” соединение, стыкуемое устройство получает доступ к стыковочной станции и к точке доступа (см. фиг. 2).

Заметим, что этот вариант осуществления изобретения отличается от использования традиционного проксисоединения. Проксисоединение в традиционном смысле обычно требует ручного действия и производится статически. Пользователи обычно не переключаются между проксисоединением и прямым соединением, и не существует процедур или протоколов автоматического хэндовера вместо существующих систем. Кроме того, в типичных протоколах прокси, прокси начинает работать, будучи доверенной стороной в сети для обеих сторон, между которыми он выступает посредником. В данном случае, вначале доверие (мандат безопасности) между стыковочной станцией и точкой доступа отсутствует, и, согласно этому варианту осуществления изобретения, стыковочная станция становится доверенной стороной для точки доступа благодаря использованию мандата стыкуемого устройства. Поэтому, в существующих системах, для переключения между прямым соединением и проксисоединением пользователь должен сначала разорвать существующее прямое соединение и затем установить новое проксисоединение, опять же, с новым набором сетевых мандатов. Таким образом, традиционный подход прокси в существующих системах не может обеспечить безразрывный хэндовер между двумя соединениями, показанными на фиг. 1, то есть передачу соединения 115 стыковочной станции, когда стыковочная станция 120 “подхватывает” прямое соединение 115, которое стыкуемое устройство 110 ранее имело с точкой 130 доступа.

В одном варианте осуществления описанное здесь изобретение относится к беспроводной стыковочной системе для стыковки стыкуемого устройства со стыковочной станцией, причем стыковочная станция включает в себя: первое сетевое соединение для подключения к стыкуемому устройству; второе сетевое соединение для подключения к точке доступа беспроводной сети; и устройство сменного сетевого интерфейса, причем после установления соединения со стыкуемым устройством стыковочная станция выполнена с возможностью: принимать от стыкуемого устройства информацию для осуществления доступа к точке доступа беспроводной сети и подхватывать соединение между стыкуемым устройством и точкой доступа беспроводной сети путем подключения к точке доступа с использованием сетевого мандата, обеспечиваемого стыкуемым устройством для этого соединения, и путем туннелирования трафика между стыкуемым устройством и точкой доступа беспроводной сети. Устройство сменного сетевого интерфейса может представлять собой физически вставляемое в устройство (например, USB-ключ), физически соединенное устройство или устройство виртуального/виртуализованного сетевого интерфейса, которое обобществляет физическое устройство сетевого интерфейса с другими устройствами виртуального/виртуализованного сетевого интерфейса.

Согласно вышеприведенному варианту осуществления изобретения, стыковочная станция может требоваться для поддержки двух блоков радиосвязи Wi-Fi. Однако не все беспроводные стыковочные станции могут быть снабжены двумя встроенными блоками радиосвязи Wi-Fi. Поэтому, в другом варианте осуществления изобретения, беспроводные стыковочные станции могут поддерживать сменный сетевой интерфейс, который преимущественно обеспечивает второй блок радиосвязи Wi-Fi для беспроводной стыковочной станции.

Кроме того, с развитием беспроводных технологий разрабатываются альтернативные версии стандарта беспроводной связи нового поколения. Поэтому наличие сменного сетевого интерфейса имеет преимущество в том, что любую новую версию стандарта беспроводной связи можно реализовать в сменном сетевом интерфейсе без необходимости модифицировать или заменять существующую стыковочную станцию.

Поэтому, в другом варианте осуществления, изобретение относится к беспроводной стыковочной системе для стыковки стыкуемого устройства со стыковочной станцией, причем стыковочная станция включает в себя: первую сетевую схему для подключения к стыкуемому устройству, вторую сетевую схему для подключения к точке доступа беспроводной сети и устройство сменного сетевого интерфейса, причем после установления соединения со стыкуемым устройством стыковочная станция выполнена с возможностью: принимать от стыкуемого устройства информацию для осуществления доступа к точке доступа беспроводной сети и подхватывать соединение между стыкуемым устройством и точкой доступа беспроводной сети путем подключения к точке доступа с использованием информации, принятой от стыкуемого устройства для этого соединения, и путем туннелирования трафика между стыкуемым устройством и точкой доступа беспроводной сети, причем стыкуемое устройство содержит удаленный драйвер устройства, и стыковочная станция содержит универсальный драйвер устройства для периферийного устройства, подключенного к стыковочной станции, причем универсальный драйвер устройства управляется удаленным драйвером устройства для отправки данных от стыкуемого устройства на периферийное устройство через беспроводное соединение между стыкуемым устройством и устройством сменного сетевого интерфейса.

В еще одном варианте осуществления изобретение относится к способу стыковки стыкуемого устройства со стыковочной станцией посредством беспроводной связи, причем способ включает в себя этапы, на которых: устанавливают соединение между стыкуемым устройством и стыковочной станцией через первое сетевое соединение; принимают посредством стыковочной станции от стыкуемого устройства информацию для осуществления доступа к точке доступа беспроводной сети; подхватывают посредством стыковочной станции соединение между стыкуемым устройством и точкой доступа беспроводной сети путем подключения к точке доступа через второе сетевое соединение, с использованием информации, принятой от стыкуемого устройства для этого соединения, и путем туннелирования трафика между стыкуемым устройством и точкой доступа беспроводной сети; управляют универсальным драйвером устройства в стыковочной станции посредством удаленного драйвера устройства в стыкуемом устройстве для отправки данных от стыкуемого устройства на периферийное устройство, подключенное к стыковочной станции, через беспроводное соединение между стыкуемым устройством и устройством сменного сетевого интерфейса в стыковочной станции.

В общем случае, различные аспекты изобретения можно комбинировать и объединять всевозможными способами в объеме изобретения. Техническое решение, которое рассматривается как изобретение, конкретно указано и отчетливо заявлено в формуле изобретения, следующей за описанием изобретения. Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 показано сетевое окружение стыковки и подключение к точке доступа согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг. 2 показано сетевое окружение после стыковки согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг. 3 показана высокоуровневая последовательность операций протокола процесса хэндовера согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг. 4 показано сетевое окружение для стыковки через беспроводное соединение согласно стандарту Wi-Fi ‘n’ (802.11n).

На фиг. 5 показано сетевое окружение для стыковки через беспроводное соединение согласно стандарту беспроводной связи нового поколения во всех устройствах.

На фиг. 6 показано сетевое окружение для стыковки через беспроводное соединение с использованием реализации согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг. 7 показан универсальный драйвер устройства согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг. 1 показано сетевое окружение, где стыкуемое устройство 110 находится в зоне покрытия беспроводной связи точки 130 доступа. Точка 130 доступа может представлять собой, например, точку доступа Wi-Fi. Когда стыкуемое устройство 110 входит в зону покрытия точки 130 доступа, стыкуемое устройство 110 подключается к точке 130 доступа через соединение 115. Стыкуемое устройство 110 может желать состыковаться со стыковочной станцией 120 по линии 125 связи, подробно описанной со ссылкой на фиг. 2. Стыковочная станция 120 подключена к периферийным устройствам, например принтеру 140 и монитору 150 с большим экраном.

Как рассмотрено выше, стыкуемое устройство 110 переносит настройки для подключения к точке 130 доступа на стыковочную станцию 120 для поддержания одного соединения вместо того, чтобы подключаться к каждой из точки 130 доступа и стыковочной станции 120. Стыковочная станция действует как устройство-посредник, позволяя стыкуемому устройству 110 переносить соединение с точкой доступа на стыковочную станцию (см. фиг. 2).

Поскольку стыковочная станция 120 не знает, к какой точке 130 доступа стыкуемое устройство 110 было первоначально подключено во время стыковки, какой IP-адрес в данный момент имеет портативное устройство 110 и какие соединения TCP/IP портативное устройство 110 в данный момент открыло (например, для потоковой передачи видео), хэндовер на новое соединение должен включать в себя конфигурацию параметров соединения, подлежащего установлению стыковочной станцией 120 с данной точкой доступа. Этот хэндовер может динамически конфигурироваться, поскольку могут существовать множественные точки доступа в сети, к которым может подключаться стыкуемое устройство-стыковочное устройство.

Как показано на фиг. 2, стыкуемое устройство 210 пристыковано к стыковочной станции 220. Стыкуемое устройство 210 переносит на стыковочную станцию 220 сетевые настройки, например SSID точки 230 доступа Wi-Fi, мандат безопасности соединения Wi-Fi, MAC-адрес устройства, текущий IP-адрес, предпочтительный DNS-сервер и т.д., которые стыкуемое устройство 210 имело с точкой 230 доступа Wi-Fi до стыковки. Стыковочная станция 220 допускает (“подхватывает”) соединение между стыкуемым устройством 210 и точкой 230 доступа Wi-Fi, используя сетевые настройки, принятые от стыкуемого устройства 210 (например, IP-адрес стыкуемого устройства) для подключения к точке 230 доступа Wi-Fi, и туннелируя трафик между стыкуемым устройством 210 и точкой 230 доступа Wi-Fi по соединениям 215 и 225. Тогда стыкуемое устройство 210 получает доступ к периферийным устройствам, например принтеру 240 и монитору 250 с большим экраном, через стыковочную станцию 220 по линии 215 связи и к сети 260, присоединенным к точке 230 доступа через линию 215 связи, стыковочную станцию 220 и линию 225 связи.

Существующее соединение с точкой 230 доступа и существующие сетевые соединения (например, для потоковой передачи видео) должны безразрывно и автоматически допускаться (“подхватываться”) соединением через стыковочную станцию 220. В зависимости от приложения точка 230 доступа, к которой подключено стыкуемое устройство 210, может даже динамически изменяться во время стыковки. Однако процесс хэндовера, предпочтительно, должен быть прозрачен для пользователя и приложений стыкуемого устройства 210.

В одном варианте осуществления соединение между стыкуемым устройством 210 и стыковочной станцией 220 является прямым соединением Wi-Fi. Также прямое соединение, которое стыкуемое устройство 210 имело с точкой 230 доступа, может прерываться или закрываться при конфигурировании и установлении соединения между стыковочной станцией 210 и точкой 230 доступа. Однако возможные типы соединения могут включать в себя другие стандарты соединения, стандарты беспроводной связи нового поколения или альтернативные реализации.

В другом варианте осуществления, после стыковки со стыковочной станцией 220, стыкуемое устройство 210 автоматически переконфигурируется для использования туннельного соединения со стыковочной станцией 220 для подключения к точке 230 доступа. Таким образом, трафик необходимо туннелировать по новому прямому соединению Wi-Fi между стыкуемым устройством 210 и стыковочной станцией 220.

В другом варианте осуществления заданы новые протоколы, которые позволяют стыкуемому устройству 210 сообщать стыковочной станции 220 мандат соединения WLAN между стыкуемым устройством 210 и точкой 230 доступа. Это обеспечивает информацию, касающуюся беспроводной идентификации, которую стыковочная станция 220 должна предполагать для подключения к точке 230 доступа. Затем стыковочная станция 220 автоматически перенимает IP-адрес и другие параметры портативного устройства 210, чтобы подключаться к точке 230 доступа со стороны портативного устройства 210 и иметь возможность туннелировать трафик на портативное устройство 210 или от него.

Новый протокол, поддерживающий хэндовер, может иметь много форм. В одном варианте осуществления взаимодействия протокола осуществляются в составе более сложного протокола обмена для беспроводной стыковки, протокола обмена, который также, например, будет приводить к тому, что стыкуемое устройство обнаруживает экран в окружении стыковки и подключается к нему. В другом примере взаимодействия протокола основаны на использовании команды интерфейса USB CDC или (R)NDIS по соединению Wi-Fi с использованием удаленного драйвера.

Пример последовательности операций протокола изображен на фиг. 3. Этот пример сосредоточен только на хэндовере и описан далее. Заметим, что порядок событий, показанный на фиг. 3, не является обязательной последовательностью событий, но является только иллюстрацией для облегчения понимания. Можно предусмотреть другую последовательность или одновременное выполнение определенных действий.

Этап 310: стыкуемое устройство инициирует стыковку со стыковочной станцией. Для реализации этого этапа двунаправленный канал связи между стыкуемым устройством и стыковочной станцией создается стыкуемым устройством. Этот канал может базироваться, например, на линии связи Bluetooth между двумя устройствами, соединении Wi-Fi со стыковочной станцией или протоколе TCP/IP по домашней сети. В последнем случае канал связи реализуется через точку доступа. В этом случае стыкуемое устройство и стыковочная станция имеют (предположительно) защищенное соединение с точкой доступа, так что они оба присутствуют в единичной (локальной) IP (под)сети, что позволяет стыкуемому устройству открывать канал связи с использованием TCP/IP.

Этап 320: стыкуемое устройство использует двунаправленный канал связи для извлечения из стыковочной станции информации, описывающей возможности стыковочной станции. Это можно делать, например, путем отправки определенной команды ‘GET/capabilitiesinfo’ по двунаправленному каналу, предписывающей стыковочной станции отвечать путем отправки байтовой последовательности, которая содержит машиночитаемое описание возможностей стыковочной станции.

Этап 330: стыкуемое устройство обнаруживает, что одна из возможностей стыковочной станции состоит в том, что она способна “подхватывать” соединение между стыкуемым устройством и точкой доступа путем подключения к точке доступа с использованием того же сетевого мандата, который стыкуемое устройство использует для подключения к точке доступа, и путем туннелирования трафика между стыкуемым устройством и точкой доступа. Стыкуемое устройство решает (например, программное обеспечение в стыкуемом устройстве) использовать эту способность стыковочной станции.

Этап 340: стыкуемое устройство закрывает текущий двунаправленный канал связи со стыковочной станцией, прекращает использовать свой встроенный блок радиосвязи для осуществления связи с точкой доступа и начинает использовать свой блок радиосвязи для установления соединения со стыковочной станцией. Например, стыкуемое устройство, вне какого-либо конкретного порядка, может закрывать соединение Bluetooth со стыковочной станцией в качестве двунаправленного канала связи; закрывать соединение Wi-Fi с точкой доступа; и устанавливать прямое соединение Wi-Fi со стыковочной станцией.

Этап 350: после установления этого соединения со стыковочной станцией второй двунаправленный канал связи между стыкуемым устройством и стыковочной станцией создается стыкуемым устройством, на этот раз по только что созданному соединению. Например, прямому соединению Wi-Fi со стыковочной станцией.

Этап 360: стыкуемое устройство отправляет команду на стыковочную станцию по этому второму двунаправленному каналу связи, причем команда указывает, что функция “подхватывания” соединения между стыкуемым устройством и точкой доступа должна активироваться стыковочной станцией. Эта команда содержит необходимую информацию (параметры команды) для работы этой функции, например, чтобы стыковочная станция могла повторно ассоциироваться и повторно аутентифицироваться с точкой доступа. Например, для точки доступа Wi-Fi:

- SSID (и, возможно, канал) рассматриваемой точки доступа Wi-Fi. Например, с использованием инкапсулированного сообщения OID_DOT11_DESIRED_BSSID_LIST USB RNDIS.

- IP-адрес, который использовался стыкуемым устройством для подключения к точке доступа Wi-Fi.

- MAC-адрес, который использовался стыкуемым устройством для подключения к точке доступа Wi-Fi, MAC-адрес точки доступа и ‘конечный’ MAC-адрес ассоциации Wi-Fi.

- Ключ WEP или WPA, используемый стыкуемым устройством для подключения к точке доступа Wi-Fi. Другой мандат безопасности может включать в себя, например, парный главный ключ (PMK), парный переходный ключ (PTK), групповой временный ключ (GTK), блочный шифр и код MIC и порядковый номер сообщения для создания правильного кадра с защитой CCMP или TKIP, если используется защита WPA-2. Предпочтительно, чтобы стыкуемое устройство участвовало в обмене запрос-ответ с точкой доступа, благодаря чему только временный ключ подлежит обобществлению со стыковочной станцией, а не полная копия мандата.

- Параметры установления для туннельного соединения посредством IP-пакетов между стыкуемым устройством и стыковочной станцией.

Этап 370: стыковочная станция активирует функцию по запросу и устанавливает соединение с точкой доступа со стороны стыкуемого устройства, что позволяет стыкуемому устройству снова взаимодействовать с точкой доступа через стыковочную станцию.

В зависимости от конкретно используемой формы туннелирования, параметры команды будут разными. В вышеприведенном примере IP-пакеты отправляются стыкуемым устройством на стыковочную станцию через туннель, и стыковочная станция отвечает за их внедрение в Wi-Fi пакеты с защитой WEP или WPA до их отправки дальше на точку доступа Wi-Fi. Стыковочной станции может потребоваться изменить исходный адрес в IP-заголовке, прежде чем сделать это, для согласования IP-адреса, который используется беспроводной стыковочной станцией (ранее используемого стыкуемым устройством).

При этом некоторые из этапов можно брать, чтобы убедиться, что маршрутизация IP-пакетов правильно установлена. Предположим, что стыкуемое устройство D использовало IP-адрес DIP при осуществлении связи с точкой доступа. Получив IP-адрес DIP и используя беспроводную LAN, обеспеченную данной точкой доступа, несколько устройств, подключенных к беспроводной точке доступа, имеют в своем кэш ARP отображение адресов из MAC в IP (DIP, DMAC), благодаря чему DMAC является MAC-адресом стыкуемого устройства. Устройства используют эту информацию для отправки пакетов на правильный MAC-адрес. Следовательно, устройства, подключенные к беспроводной LAN, могут приходить в состояние неопределенности, если IP-пакеты внезапно поступят с другого MAC-адреса (т.е. MAC-адрес стыковочной станции HMAC, а не стыкуемого устройства), если не используется некоторая форма MAC-спуфинга, благодаря чему стыковочная станция перенимает MAC-адрес DMAC стыкуемого устройства. Для решения этой проблемы можно предпринимать следующие действия:

- IP-адрес DIP, используемый стыкуемым устройством для подключения к точке доступа, отправляется на стыковочную станцию с использованием, например, протокола конфигурации по прямому соединению Wi-Fi DC между стыкуемым устройством и стыковочной станцией. IP-адреса, используемые в группе прямых одноранговых соединений Wi-Fi, образованной прямым соединением Wi-Fi, являются DIP2 для стыкуемого устройства и HIP2 для стыковочной станции, соответственно.

- Исходя из того, что стыковочная станция не перенимает MAC-адрес стыкуемого устройства, но вместо этого использует свой собственный MAC-адрес HMAC, стыковочной станции и/или стыкуемому устройству (в порядке ответа на туннелированные IP-пакеты, принятые по соединению DC от стыковочной станции) приходится отвечать на любые запросы ARP в отношении MAC-адреса, принадлежащего его IP-адресу DIP, путем отправки сообщения ответа ARP, содержащего отображение (DIP, HMAC). Стыковочной станции и/или стыкуемому устройству приходится вещать на всю LAN бесплатное сообщение ответа ARP, анонсирующее новое отображение (DIP, HMAC). Это приведет к тому, что все устройства, подключенные к LAN, обновят свои кэши ARP, благодаря чему IP-пакеты, адресованные по IP-адресу DIP стыкуемого устройства, будут доставляться на правильный MAC-адрес, т.е. HMAC. Чтобы точка доступа позволяла стыковочной станции повторно использовать адрес DIP, стыкуемому устройству может потребоваться отменить свою аутентификацию (и ассоциацию) с точкой доступа.

- Стыковочная станция будет использовать DIP в качестве исходного адреса в IP-заголовке для IP-пакетов, принятых от стыкуемого устройства по прямому соединению Wi-Fi DC, которые стыковочная станция должна отправлять на точку доступа. В зависимости от формы инкапсуляции IP-пакета, стыкуемое устройство может устанавливать DIP как исходный адрес в IP-заголовке стыкуемым устройством. В противном случае стыковочная станция должна устанавливать исходный адрес как DIP.

- Когда стыковочная станция принимает какой-либо широковещательный/мультивещательный пакет или любой пакет с DIP в качестве конечного адреса, она пересылает их (прозрачно или посредством инкапсуляции) на стыкуемое устройство по соединению DC с использованием DIP2 в качестве конечного адреса. Стыкуемое устройство может использовать и отвечать на эти IP-пакеты, как оно обычно это делает, будучи непосредственно подключенным к точке доступа, с учетом того, что любые ответы должны туннелироваться обратно по соединению DC через стыковочную станцию.

- Стыкуемое устройство конфигурирует свой внутренний фоновый процесс, который обновляет DHCP-аренду его IP-адреса, чтобы поддерживать его обновление с использованием нового отображения (DIP, HMAC).

- Стыкуемое устройство повторно отправляет вышеупомянутое бесплатное ARP сообщение несколько раз, чтобы минимизировать вероятность того, что ошибки доставки переходного пакета приведут к устареванию кэша ARP где-то в устройстве, подключенном к LAN.

Примечание: вышеупомянутая схема не запрещает стыковочной станции использовать свой сетевой интерфейс также для самостоятельного осуществления доступа к WLAN с использованием своего собственного IP-адреса HIP. Возможно, что единичный интерфейс HI будет хостировать два IP-адреса: DIP и HIP, и что другие устройства, подключенные к LAN, будут иметь в своих таблицах ARP отображения обоих этих IP-адресов в единичный MAC-адрес HMAC.

Примечание 2: описанная здесь схема туннелирования действует для IP-трафика. Однако для туннелирования сообщений протокола MAC может потребоваться использовать MAC-спуфинг в той или иной форме.

В альтернативном варианте осуществления туннель используется стыкуемым устройством для отправки полностью сформированных предварительно зашифрованных согласно 802.11 пакетов на стыковочную станцию, оставляя стыковочной станции единственную ответственность за передачу этих пакетов без изменения их содержимого. Предварительно зашифрованные согласно 802.11 пакеты может потребоваться инкапсулировать внутри другого IP-пакета для правильного переноса пакета с использованием соединения между стыкуемым устройством и стыковочной станцией. В этом альтернативном варианте осуществления параметры могут ограничиваться указанием настроек радиосвязи низкого уровня, например, используемого канала Wi-Fi. В этом альтернативном варианте осуществления мандат, необходимый для реализации соединения, больше не входит в состав параметров, отправляемых стыкуемым устройством на стыковочную станцию для инициирования хэндовера, тогда как необходимый мандат повторно внедряется стыкуемым устройством в каждый туннелируемый пакет. Стыкуемое устройство полностью или частично отвечает за построение правильных кадров, которые стыковочная станция должна отправлять на точку доступа, например, заботясь о шифровании WPA-2 и упорядочении кадров, по мере их отправки на точку доступа. Кадры, как их понимает точка доступа, отправляются стыкуемым устройством на стыковочную станцию. Это производится путем инкапсуляции/упаковки этих кадров с использованием мандата соединения для соединения между стыкуемым устройством и стыковочной станцией. Поскольку канал связи между стыкуемым устройством и стыковочной станцией может обеспечивать свое собственное шифрование, стыкуемому устройству может понадобиться осуществлять то или иное двойное шифрование. Стыковочная станция, которая принимает эти сообщения, может просто пересылать кадры, по мере их построения стыкуемым устройством, на точку доступа. Поскольку стыковочной станции не требуется шифровать сообщения для точки доступа, она не нуждается в мандате безопасности, подлежащем переносу от стыкуемого устройства на стыковочную станцию при выполнении хэндовера соединения.

Однако в этом варианте осуществления стыковочная станция должна “обезличивать” стыкуемое устройство в качестве отправителя сообщений, т.е. осуществляя MAC-спуфинг и т.д. Поэтому все еще необходимо отправлять MAC-адрес стыкуемого устройства на стыковочную станцию. Другие параметры могут включать в себя настройки радиосвязи низкого уровня, например, канала Wi-Fi для использования, интервал слежения и т.д. Позволяя стыковочной станции использовать тот же канал Wi-Fi, который использовался стыкуемым устройством для осуществления связи с точкой доступа, до того как соединение стыкуемого устройства было разорвано и переведено на стыковочную станцию, можно ускорить процесс хэндовера за счет того, что стыковочная станция сможет непосредственно отправлять данные по правильному каналу. Это также позволяет снижать подозрение точки доступа, вызванное неожиданным приемом следующего кадра на другом канале.

В одном варианте осуществления стыковочной станции стыковочная станция реализует два соединения между стыкуемым устройством и точкой доступа за счет наличия двух отдельных подсистем или схем радиосвязи Wi-Fi. Например, как показано на фиг. 2 в отношении стыковочной станции 220, одно соединение служит для подключения к стыкуемому устройству 210, и другое соединение служит для подключения к точке 230 доступа. Каждая схема может иметь комбинацию элементов аппаратной схемы и программных компонентов. Однако можно также сделать стыковочную станцию, в которой два предложенных соединения совместно используют по меньшей мере некоторые аппаратные элементы. Например, стыковочная станция может содержать единичный чипсет, который способен одновременно использовать a) связь Wi-Fi ‘n’ (802.11n) по полосе 5 ГГц для связи со стыкуемым устройством и b) связь Wi-Fi ‘g’ (802.11g) по полосе 2,4 ГГц для связи с точкой доступа Wi-Fi. Поэтому различие между двумя радиосоединениями в стыковочной станции рассматривается как логическое различие между соединениями, которое не обязательно является видимым при обследовании стыковочной станции на аппаратном уровне. Заметим, что одновременное использование антенны можно реализовать двумя способами:

A. существует единичная физическая антенна, которая используется для создания отдельной линии связи Wi-Fi, причем каждая из линий связи использует антенну посредством временного разделения;

B. существуют по меньшей мере две отдельные физические антенны, каждая из которых используется для реализации линии связи.

В вышеприведенном примере каждая линия связи может характеризоваться тем, что она реализуется в стыковке, начинающейся с назначения отдельного MAC-адреса и/или отдельного IP-адреса. В случае единичной антенны и временного разделения можно использовать спуфинг MAC-адреса и/или физического адреса.

Кроме того, система согласно изобретению содержит стыкуемое устройство (110, 210) и стыковочную станцию (220), причем стыковочная станция содержит: первое средство для установления первого сетевого соединения (215) для подключения к стыкуемому устройству (110, 210); и второе средство для установления второго сетевого соединения (225) для подключения к точке (130, 230) доступа беспроводной сети,

причем стыковочная станция (220) выполнена с возможностью: на первом этапе, установления защищенного беспроводного соединения между стыковочной станцией и стыкуемым устройством для приема от стыкуемого устройства (110, 210) информации для осуществления доступа к точке (130, 230) доступа беспроводной сети и, на втором этапе, установления защищенного беспроводного соединения между стыковочной станцией и точкой доступа беспроводной сети путем подключения к точке (130, 230) доступа с использованием информации, принятой от стыкуемого устройства (110, 210), для соединения,

при этом стыковочная станция дополнительно выполнена с возможностью обеспечения туннелирования трафика между стыкуемым устройством (110, 210) и точкой (130, 230) доступа беспроводной сети.

Для одновременного использования в режиме A (единичная физическая антенна, которая используется для создания отдельной линии связи Wi-Fi) вышеупомянутые первое и второе средства реализуются одной и той же аппаратной схемой, и соответствующее программное обеспечение задает реализацию различных уровней, причем каждая из линий связи создается с использованием антенны с временным разделением. Спуфинг IP-адреса и/или MAC-адреса используется в этом случае для создания виртуальной антенны для реализации защищенного соединения с точкой доступа.

Для одновременного использования в режиме B (две физические антенны) первое и второе средства реализуются первой и второй схемами, описанными со ссылкой на вышеприведенные фигуры. Согласно другому варианту осуществления изобретения, второе средство для установления второго сетевого соединения (225) соответствует устройству сменного сетевого интерфейса. Например, ключу Wi-Fi.

В настоящее время Wi-Fi поддерживается согласно стандарту IEEE 802.11n. Однако скорость передачи данных Wi-Fi ‘n’ может не обеспечивать достаточной полосы для поддержки некоторых приложений и не давать возможности долговременного развития. Рассмотрим, например, поддержку стыковки через беспроводное соединение согласно стандарту Wi-Fi ‘n’ (802.11n), как показано на фиг. 4. На фиг. 4 показано стыкуемое устройство 410, выполняющее приложение 412. Приложение 412 отправляет данные через соединение между интерфейсом 414 WiFi n1 стыкуемого устройства 410 и интерфейсом 424 WiFi n2 стыковочной станции 420 на периферийное устройство 430. Например, стрелки демонстрируют поток видеоинформации от приложений на экран (периферийное устройство 430) через стыковочную станцию 420. Скорость передачи данных Wi-Fi ‘n’ может быть недостаточно высокой, например, для плавного воспроизведения видеоигр в ситуации стыковки на экране высокой четкости стыковочной станции. Например, необходимо поддерживать частоту обновления экрана 1280Ч1920 пикселей с 24 битами на пиксель при 60 Гц. Это составляет скорость передачи данных 3375 Мбит/с, что выходит за пределы 300 Мбит/с, обещанных в большинстве передовых устройств Wi-Fi ‘n’. Сжатие видеосигнала может помогать до некоторой степени, но, в действительности, необходимо использовать более быструю беспроводную систему.

Возможная дорожная карта для беспроводной стыковки предусматривает использование стандарта беспроводной связи нового поколения, значительно более быстрого, чем Wi-Fi ‘n’. Выполняется значительный объем НИОКР в отношении беспроводной связи нового поколения, часто с использованием полосы 60 ГГц и/или модуляции UWB. Версия стандарта на основе полосы 60 ГГц иногда именуется стандартом ‘win60’.

Однако проблема состоит в том, что несмотря на осуществление большого количества объема НИОКР в настоящее время не гарантируется, что единый всемирный стандарт беспроводной связи нового поколения наподобие ‘win60’ возникнет как единственный работоспособный оставшийся вариант среди претендентов.

Поэтому желательно, чтобы система и способ реализовали современные стандарты для включения гибкости для поддержки возможных перспективных стандартов, где нельзя задать единственную ‘версию 2’, требующую использования единого стандарта нового поколения. Описанные здесь система и способ используют конфигурируемые интерфейсы, позволяющие поддерживать совместимым образом многие возможные стандарты беспроводной связи нового поколения.

На фиг. 5 показан вариант осуществления, связанный с включением стандарта беспроводной связи нового поколения, например стандарта беспроводной связи ‘win60’. Стыкуемое устройство 510 и стыковочная станция 520 включают беспроводные устройства ‘win60’ нового поколения ‘win60 1’ 516 и ‘win60 2’ 526, которые реализуют стандарт беспроводной связи нового поколения. В примере, где приложение 512 является видеоприложением, видеоинформация может теперь перетекать хотя и по гораздо более ‘толстому’ каналу, указанному более широкими стрелками, позволяющему плавное отображение с разрешениями высокой четкости на периферийном устройстве 530, например экране дисплея высокой четкости. В одном варианте осуществления предполагается, что блоки Wi-Fi n1 514 и Wi-Fi n2 524 присутствуют для обратной совместимости с устройствами ‘версии 1’. Эта конфигурация, преимущественно, обеспечивает конечным пользователям обратную совместимость с Wi-Fi и прямую совместимость с ‘win60’.

На фиг. 6 показан другой вариант осуществления изобретения. Согласно этому варианту осуществления, создатель нового стыкуемого устройства, например поставщик мобильного телефона, выбирает конкретный стандарт беспроводной связи нового поколения. Для простоты иллюстрации стандарт будем именовать “претендентом” в пространстве беспроводных инноваций нового поколения, именуемом ‘con60’. Как показано на фиг. 6, этот претендент в стандарты беспроводной связи нового поколения включается в стыкуемое устройство 610 путем добавления устройства 616, реализующего ‘con60’ 1. Устройство 616 ‘con60’ 1 реализует ‘претендент’ в стандарты беспроводной связи для стыкуемого устройства 610. Задача состоит в использовании ‘con60’ 1 616 для отправки данных (гораздо быстрее, чем возможно с Wi-Fi ‘n’) на стыковочную станцию 620, несмотря на то что стыковочная станция 620 является стыковочной станцией ‘версии 1’, которая не имеет встроенного программного обеспечения для работы с протоколом ‘con60’ или с устройствами ‘con60’. Для реализации ‘претендента’ в стандарты беспроводной связи в стыковочной станции второе устройство 646 ‘con60’ 2, реализация ‘con60’, подключено к стыковочной станции 620 с использованием разъема 640. Например, устройство 646 ‘con60’ 2 можно реализовать как USB-ключ (USB-устройство в форме ‘ключа’ или ‘накопителя’) и разъем 640 в качестве разъема USB.

Хотя стыковочная станция 620 может быть способна распознавать подключенное устройство 646 ‘con60’ 2 как USB-устройство, стыковочная станция 620, вероятно, будет неспособна использовать устройство 646, поскольку на стыковочной станции 620 отсутствует программное обеспечение для инициализации и эксплуатации устройства 646 ‘con60’ 2. Эта проблема решается по-новому путем включения в состав стыковочной станции 620 универсального драйвера ‘gen drv’ 628, которым может дистанционно управлять конкретный удаленный драйвер ‘remote drv con60’ 618 в стыкуемом устройстве 610, что делает стыковочную станцию совместимой с устройством 646 ‘con60’ 2.

В видеоприложении, показанном как приложения 612, например, универсальный драйвер ‘gen drv’ 628 в стыковочной станции 620 способен передавать данные, принятые посредством беспроводной связи устройством 646 ‘con60’ 2 через обрабатывающие элементы в стыковочной станции 620, на периферийное устройство 630, например экран. Поэтому видеоинформация может перетекать по гораздо более ‘толстому’ каналу.

В одном варианте осуществления универсальный драйвер 628 в стыковочной станции 620 не содержит весь интеллект (программное обеспечение), необходимый для полного управления конкретным подключенным устройством 646 ‘con60’. В этом варианте осуществления некоторое программное обеспечение присутствует в стыкуемом устройстве 610 - в удаленном драйвере 618, - которое осуществляет связь с универсальным драйвером 628 через интерфейс Wi-Fi ‘n’. Соединение между двумя драйверами 618 и 628 может возникать даже до инициализации устройства ‘con60’ 2 646, через (традиционное, низкоскоростное) соединение Wi-Fi ‘n’ между устройством 614 Wi-Fi n1 и устройством 624 Wi-Fi n2 стыкуемого устройства 610 и стыковочной станцией 620, соответственно. После установления соединения по протоколу ‘con60’ 2 управление удаленным драйвером можно также реализовать, полностью или частично, по линии передачи данных через устройства ‘con60’.

На фиг. 7 показаны иллюстративные детали универсального удаленного сетевого драйвера. Разные варианты осуществления обеспечивают разные варианты реализации.

Универсальный драйвер 700 на фиг. 7 показан с 3 соединениями C 710, D 720 и R 730. Все 3 соединения реализуют и поддерживают двусторонний обмен сообщениями: сообщениями на универсальный драйвер и сообщениями от универсального драйвера.

Для простоты иллюстрации показано, что все соединения драйвера 700 несут двусторонний обмен сообщениями. Однако пригодны и другие способы моделирования соединений, например, в виде каналов для пакетов или в виде объектных интерфейсов, на которых можно производить вызовы метода. В нижеследующем описании вид ‘сообщение’ выбирается несколько произвольно согласно соглашению по обозначениям.

Конкретная реализация USB рассматривается для следующего варианта осуществления. На разных уровнях в стеке USB заданы разные типы сообщений. На самом низком уровне существуют ‘пакеты’ USB, текущие по проводам разъема USB. На более высоком уровне USB группирует пакеты в ‘транзакции’. Транзакцию можно интерпретировать либо как сообщение от USB-устройства, либо как сообщение на USB-устройство. В сообщениях на устройство USB делает различие между транзакциями, целью которых является перенос данных полезной нагрузки, и транзакциями, целью которых является управление устройством, например изменение настроек. Предпочтительно, для упрощения конструкции универсального драйвера, если соединение C реализуется согласно USB, сообщения, текущие по ней, будут отображаться в транзакции USB, а не пакетах USB. Отображение между транзакциями и пакетами USB, стандартизованными в USB, затем остается на более низком уровне стека USB внутри стыковочной станции и не имеет никакого отношения к построителю универсального драйвера.

На фиг. 7 показаны соединения и содержимое универсального драйвера 700:

- C 710 - соединение с беспроводным устройством ‘con60’ 2,

- D 720 - соединение с остатком содержимого стыковочной станции,

- R 730 - соединение с удаленным драйвером ‘remote drv con60’,

- ‘Disc’ - дискриминатор сообщений, кратко описанный ниже, разделяющий сообщения на два типа:

- MR: сообщения, поступающие по C 710, которые содержат пакеты (их части), принятые посредством беспроводной связи согласно ‘con60’ 2, например пакеты, содержащие видеоданные для периферийного устройства, подключенного к стыковочной станции, и

- не MR: другие сообщения,

- ‘Proc’ - процессор сообщений, кратко описанный ниже,

- ‘Comm’ - интерпретатор команд, кратко описанный ниже.

Универсальный драйвер 700 может отправлять и принимать сообщения по соединению C 710 на соединенное устройство ‘con60’ 2, даже если универсальный драйвер 700 не способен понимать полностью или частично содержимое сообщений. Это может происходить, когда универсальный драйвер 700 не имеет встроенного программного обеспечения для интерпретации и действия на содержимое сообщений, полностью или частично. Дело в том, что современные соединительные интерфейсы, наподобие USB, задают механизмы переноса сообщений, независимые от детализированного содержимого сообщений.

Если, напротив, существует знание, как именно действует con60 2, можно задавать на основании набора всевозможных сообщений M, которые C 710 может отправлять на универсальный драйвер, когда он работает, поднабор MR, состоящий из тех сообщений, которые содержат беспроводные пакеты данных, которые con60 2 принял от стыкуемого устройства.

Поэтому универсальный драйвер построен таким образом, что внутри существует дискриминационный механизм ‘Disc’ 740, который отделяет сообщения MR от других сообщений, принятых по C 710.

Это разделение может осуществляться на основании конфигурационной информации, поступающей от удаленного драйвера, который в деталях знает, как действует con60 2, но в других вариантах осуществления разделение можно осуществлять даже без необходимости в какой-либо конфигурации - все зависит от конкретного характера диапазона устройств, которые должен поддерживать универсальный драйвер.

Универсальный драйвер дополнительно построен так, что разделенные сообщения MR отправляются на обрабатывающий элемент ‘Proc’ 750, который может, будучи сконфигурирован удаленным драйвером или без необходимости в какой-либо предварительной конфигурации, выделять пакетные данные беспроводной полезной нагрузки из сообщений и выводить выделенные пакетные данные по D 720 на оставшуюся часть стыковочной станции.

Здесь рассматриваются некоторые варианты осуществления использования USB для разъема C 710, где USB задает конкретный класс устройств ‘класс устройств связи по USB (или USB CDC)’, который могут использовать реализаторы устройств беспроводного интерфейса USB, например con60 2. Этот класс задает стандарт, согласно которому устройство CDC отправляет принятый (беспроводной) пакет данных на свой драйвер, т.е. стандартизованное кодирование того, как пакетные данные полезной нагрузки отправляются по интерфейсу USB. Это делает конструкцию элементов ‘Disc’ 740 и ‘Proc’ 750 достаточно мощной, чтобы манипулировать многими возможными беспроводными устройствами USB CDC, и позволяет строить эти элементы в виде ‘низкоуровневых’ аппаратных или программных элементов, что снижает нагрузку на ЦП в стыковочной станции со стороны задания дискриминации сообщений.

Microsoft® задал другую спецификацию для поведения сетевых устройств USB, именуемых ‘Remote Network Driver Interface Specification (RNDIS)’, которая отличается от USB CDC. В одном варианте осуществления элементы ‘Disc’ 740 и ‘Proc’ 750 являются достаточно гибкими для поддержки устройств обоих типов CDC и RNDIS. Предполагается, что спецификация протокола беспроводной стыковки содержит предписания создателям устройств USB наподобие устройства con60, чтобы они могли убедиться в том, что их устройство совместимо с предусмотренным универсальным драйвером, который требуется согласно протоколу беспроводной стыковки. Заметим, что ‘Proc’ 750 также, вероятно, нуждается в извлечении или интерпретации заголовка протокола уровня PHY/MAC из начала каждого пакета, принятого по USB. Обычно этот заголовок содержит поля адреса, которые нуждаются в интерпретации, прежде чем пакетную полезную нагрузку можно будет передать на D 720. Для этого нужно опираться на правильные параметры конфигурации, поступающие от удаленного драйвера.

Универсальный драйвер дополнительно построен так, что по меньшей мере некоторые, предпочтительно все сообщения, не входящие в поднабор MR, передаются через R 730 на удаленный драйвер, выполняющийся в стыкуемом устройстве.

Универсальный драйвер и удаленный драйвер также можно использовать для вариантов осуществления, согласно которым виртуальное/виртуализованное устройство USB CDC или RNDIS используется поверх существующего блока радиосвязи, встроенного в стыковочную станцию.

Универсальный драйвер дополнительно построен так, что он может принимать сообщения от удаленного драйвера по R 730 и интерпретировать, с использованием интерпретатора команд ‘Comm’ 760, эти сообщения как команды. Существуют некоторые команды, которые предписывают универсальному драйверу отправлять конкретные сообщения (например, заключенные в качестве полезной нагрузки в команды) на присоединенное устройство con60 2 через C 710. Могут существовать другие команды, которые можно использовать для конфигурирования конкретных элементов универсального драйвера.

В конкретном варианте осуществления в универсальном драйвере, не нуждающемся ни в какой конфигурации, интерпретатор команд можно заменить простым соединением, которое пересылает все сообщения, поступающие по R 730, на C 710. Эта конструкция универсального драйвера позволяет удаленному драйверу инициализировать, конфигурировать и контролировать устройство con60 2 для инициализации и эксплуатации соединения согласно протоколу con60 между стыкуемым устройством и стыковочной станцией. Она также позволяет удаленному драйверу выполнять все задания управления устройством, необходимые для поддержания работы соединения, например, удаленный драйвер может реализовать контур управления, необходимый для установления правильных параметров передаваемой и принимаемой мощности в устройстве con60, подключенном к C 710.

Поэтому система строится с возможностью использования по меньшей мере существующего (например, более низкой емкости) соединения между стыкуемым устройством и стыковочной станцией для создания канала данных между разъемом R 730 на универсальном драйвере и удаленном драйвере, что может потребовать увеличения емкости соединения.

Один вариант осуществления реализует двустороннюю связь по линии связи con60 путем добавления дополнительных элементов в универсальный драйвер, зеркалирования Proc и его соединений, который может принимать пакеты данных от D 720 и пересылать их на C 710 для отправки посредством con60 2.

Некоторые варианты осуществления также добавляют дополнительные механизмы в универсальный драйвер, вероятно, конфигурируемые механизмы, с целью снижения количества сообщений, подлежащих передаче от удаленного драйвера и на него. Универсальный драйвер будет способен осуществлять некоторые задания управления, необходимые для con60 2, не контактируя с удаленным драйвером.

Что касается возможности совместного использования различных альтернативных беспроводных технологий нового поколения, минимизируя преграды для конечных пользователей, связанные с совместимостью, различные варианты осуществления спецификации протокола беспроводной стыковки будут:

- требовать, чтобы все стыковочные устройства имели универсальный драйвер конкретной конструкции и разъем C конкретного типа, предпочтительно USB,

- рекомендовать производителям стыкуемых устройств, которые внедряют стандарты наподобие con60 в свои устройства, также реализовать удаленный драйвер для con60 и предоставлять возможность своим потребителям пользоваться устройствами типа conn60 2 с инструкциями по их подключению к их существующей(им) стыковочной(ым) станции(ям), и

- рекомендовать производителям USB-версий беспроводных устройств нового поколения придерживаться одной из схем кодирования сообщений, с которой может работать стандартизованный универсальный драйвер.

Следует отметить, что в качестве альтернативного решения можно задавать и создавать устройство con60 2, которое имеет на своем собственном USB-накопителе микроконтроллер, выполняющий программное обеспечение своего собственного драйвера и способный осуществлять связь непосредственно по USB с портом D интерфейса, как показано на фиг. 7, без необходимости в универсальном драйвере. Однако эта альтернатива может требовать дополнительного оборудования и программного обеспечения в USB-накопителе. Кроме того, принятие этого альтернативного решения будет означать, что USB-накопители con60, используемые со стыковочными станциями, будут отличаться от менее дорогих USB-накопителей con60, которые можно использовать с универсальными ПК, поскольку накопители универсального ПК не нуждаются в микроконтроллере, поскольку конкретный драйвер можно установить на самом ПК. Согласно некоторым вариантам осуществления, USB-накопители, предназначенные для использования с ПК, также можно использовать с беспроводными стыковочными станциями, что дает преимущества в отношении миниатюризации.

Другой вариант осуществления обеспечивает конфигурацию универсального драйвера, загружая исполнимый код, например, вместо параметров конфигурации. Исполнимый код может выполняться на виртуальной машине. Это позволяет разрешить вопросы совместимости и безопасности. Когда используется исполнимый код, содержимое универсального драйвера, как показано на фиг. 7, можно, согласно варианту осуществления, полностью заменить единой средой выполнения кода, что позволяет коду сопрягаться с тремя соединениями C, D и R, как показано на фиг. 7.

Хотя определенные варианты осуществления сосредоточены на устройствах con60 2, которые создают беспроводные соединения, тот же подход можно использовать для объединения других типов устройств со стыковочной станцией в отсутствие встроенного драйвера в стыковочной станции. Примерами являются веб-камеры или устройства отображения.

В качестве дополнительного варианта стыковочную станцию можно построить со ‘скрытым’ пространством для USB-накопителя(ей), который(е) реализует(ют) con60 (или другие протоколы-претенденты), так что присутствие накопителя или множественных накопителей не будет влиять на внешний вид стыковочной станции. Спецификация протокола беспроводной стыковки может рекомендовать или требовать конкретные размеры для этих скрытых пространств и рекомендованных форм или положений антенны для USB-накопителей.

Заметим, что хотя в наиболее предпочтительном варианте осуществления компонент 740 ‘Disc’ отправляет все сообщения не MR на удаленный драйвер, компонент 740 ‘Disc’ также может быть выполнен с возможностью игнорировать большой класс сообщений, которые он не распознает. Например, отбрасывать сообщения, которые он не распознает. Поскольку эти сообщения не могут появиться, или не релевантны, они не будут препятствовать правильной работе стыковочной станции.

Определенные варианты осуществления применимы к продуктам беспроводной стыковки согласно спецификации протокола беспроводной стыковки или фирменной реализации.

Предполагается, что вышеприведенное подробное описание следует рассматривать как иллюстрацию избранных форм, которые может принимать изобретение, а не как ограничение объема изобретения. Только формула изобретения, включающая в себя все эквиваленты, призвана определять объем заявленного изобретения.

Наиболее предпочтительно, принципы изобретения реализуются как любая комбинация оборудования, программно-аппаратного обеспечения (firmware) и программного обеспечения. Кроме того, программное обеспечение предпочтительно реализовать в виде прикладной программы, вещественно воплощенной на блоке хранения программ или на временном машиночитаемом носителе данных, состоящем из частей или определенных устройств и/или комбинации устройств. Прикладная программа может загружаться и исполняться машиной, содержащей любую подходящую архитектуру. Предпочтительно, машина реализуется на компьютерной платформе, имеющей оборудование, например один или более центральных процессоров (“ЦП”), память и интерфейсы ввода/вывода. Компьютерная платформа также может включать в себя операционную систему и микрокомандный код. Различные описанные здесь процессы и функции могут быть либо частью микрокомандного кода, либо частью прикладной программы, или любой их комбинацией, которая может выполняться ЦП независимо от того, показан ли в явном виде такой компьютер или процессор. Кроме того, к компьютерной платформе могут быть подключены различные другие периферийные устройства, например дополнительный блок хранения данных и печатающее устройство.

Изобретение относится к области безопасного беспроводного соединения. Технический результат изобретения заключается в обеспечении безопасного соединения точки доступа со стыковочной станцией. Беспроводная стыковочная система содержит стыкуемое устройство и стыковочную станцию, причем стыковочная станция содержит: первое средство для установления первого сетевого соединения для подключения к стыкуемому устройству и второе средство для установления второго сетевого соединения для подключения к точке доступа беспроводной сети. Стыковочная станция выполнена с возможностью на первом этапе устанавливать защищенное беспроводное соединение между стыковочной станцией и стыкуемым устройством для приема от стыкуемого устройства информации для осуществления доступа к точке доступа беспроводной сети, на втором этапе устанавливать защищенное беспроводное соединение между стыковочной станцией и точкой доступа беспроводной сети путем подключения к точке доступа с использованием упомянутой информации, принятой от стыкуемого устройства. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Беспроводная стыковочная система связи, содержащая:

стыкуемое устройство (110, 210) и стыковочную станцию (220), причем стыковочная станция содержит:

первое средство для установления первого сетевого соединения (215) для подключения к стыкуемому устройству (110, 210); и

второе средство для установления второго сетевого соединения (225) для подключения к точке (130, 230) доступа беспроводной сети,

при этом стыкуемое устройство имеет первую информацию для осуществления доступа к точке (130, 230) доступа беспроводной сети через первоначальное соединение между стыкуемым устройством (110, 210, 510) и точкой (130, 230) доступа беспроводной сети для первого трафика между стыкуемым устройством (110, 210) и точкой (130, 230) доступа беспроводной сети; и

стыковочная станция (220) выполнена с возможностью:

на первом этапе устанавливать первое защищенное беспроводное соединение между стыковочной станцией и стыкуемым устройством для приема от стыкуемого устройства (110, 210) первой информации и

на втором этапе устанавливать второе защищенное беспроводное соединение между стыковочной станцией и точкой доступа беспроводной сети путем подключения к точке (130, 230) доступа с использованием первой информации,

при этом стыковочная станция дополнительно выполнена с возможностью обеспечения туннельного соединения для первого трафика через первое защищенное беспроводное соединение.

2. Беспроводная стыковочная система связи по п. 1, в которой первая информация включает в себя IP-адрес или МАС-адрес стыкуемого устройства.

3. Беспроводная стыковочная система связи по п. 2, в которой первое защищенное беспроводное соединение является прямым соединением Wi-Fi.

4. Беспроводная стыковочная система связи по п. 2 или 3, в которой стыковочная станция выполнена с возможностью изменения исходного адреса в IP-заголовке для соответствия IP-адресу, используемому стыкуемым устройством.

5. Беспроводная стыковочная система связи по п. 2 или 3, в которой стыкуемое устройство выполнено с возможностью автоматически переконфигурироваться для использования туннельного соединения для подключения к точке доступа.

6. Беспроводная стыковочная система связи по п. 5, в которой стыкуемое устройство, по меньшей мере, отчасти отвечает за построение беспроводных кадров, которые стыковочная станция должна отправлять на точку доступа, заботясь о шифровании и упорядочении кадров, по мере необходимости их отправки на точку доступа.

7. Беспроводная стыковочная система связи по любому из пп. 1, 2, 3, 6, в которой первое средство для установления первого сетевого соединения (215) соответствует встроенному первому сетевому интерфейсу (524) для подключения к стыкуемому устройству (510); и

второе средство для установления второго сетевого соединения (225) соответствует устройству (546) сменного сетевого интерфейса,

причем стыкуемое устройство (510) содержит удаленный драйвер (518) устройства, и стыковочная станция (520) содержит универсальный драйвер (528) устройства, подключенный к устройству (546) сменного сетевого интерфейса, причем универсальный драйвер (528) устройства инициализируется или управляется стыкуемым устройством (510) для обеспечения отправки данных от стыкуемого устройства (510) на стыковочную станцию (520) через беспроводное соединение между стыкуемым устройством (510) и устройством (546) сменного сетевого интерфейса.

8. Беспроводная стыковочная система связи по п. 7, в которой универсальный драйвер устройства содержит дискриминатор (640) сообщений для отделения сообщений, поступающих от сменного сетевого интерфейса, которые содержат полезную нагрузку беспроводных пакетных данных, от других сообщений.

9. Беспроводная стыковочная система связи по п. 7, в которой универсальный драйвер устройства содержит процессор (650) сообщений для выделения полезной нагрузки беспроводных пакетных данных из сообщений, принимаемых из устройства (546) сменного сетевого интерфейса.

10. Беспроводная стыковочная система связи по п. 7, в которой универсальный драйвер устройства содержит интерпретатор (660) команд для интерпретации сообщений, принятых от удаленного драйвера устройства, в команды, которые влияют на работу универсального драйвера устройства, в частности, в отношении способности универсального драйвера устройства работать с конкретным устройством (546) сменного сетевого интерфейса.

11. Беспроводная стыковочная станция (520) из состава системы по п. 1, причем стыковочная станция содержит:

первое средство для установления первого сетевого соединения (215) для подключения к стыкуемому устройству (110, 210); и

второе средство для установления второго сетевого соединения (225) для подключения к точке (130, 230) доступа беспроводной сети,

причем стыковочная станция (220) выполнена с возможностью:

на первом этапе устанавливать первое защищенное беспроводное соединение между стыковочной станцией и стыкуемым устройством для приема от стыкуемого устройства (110, 210) первой информации и

на втором этапе устанавливать второе защищенное беспроводное соединение между стыковочной станцией и точкой доступа беспроводной сети путем подключения к точке (130, 230) доступа с использованием первой информации;

при этом стыковочная станция дополнительно выполнена с возможностью обеспечения туннельного соединения для первого трафика через первое защищенное беспроводное соединение.

12. Стыкуемое устройство связи из состава системы по п. 1, при этом стыкуемое устройство имеет первую информацию для осуществления доступа к точке (130, 230) доступа беспроводной сети через первоначальное соединение между стыкуемым устройством (110, 210, 510) и точкой (130, 230) доступа беспроводной сети для первого трафика между стыкуемым устройством (110, 210) и точкой (130, 230) доступа беспроводной сети;

стыкуемое устройство выполнено с возможностью действовать совместно со стыковочной станцией для установления первого защищенного беспроводного соединения;

стыкуемое устройство дополнительно выполнено с возможностью отправки на стыковочное устройство первой информации, причем первая информация предпочтительно содержит IP-адрес и/или МАС-адрес стыкуемого устройства;

стыкуемое устройство дополнительно выполнено с возможностью автоматически переконфигурироваться для использования туннельного соединения для подключения к точке доступа.

13. Стыкуемое устройство связи по п. 12, при этом стыкуемое устройство по меньшей мере отчасти отвечает за построение беспроводных кадров, которые стыковочная станция должна отправлять на точку доступа, заботясь о шифровании и упорядочении кадров, по мере необходимости их отправки на точку доступа.

14. Способ беспроводной связи стыкуемого устройства (110, 210, 510) со стыковочной станцией (220, 520), содержащий этап, на котором:

устанавливают первое защищенное беспроводное соединение между стыкуемым устройством (110, 210, 510) и стыковочной станцией (220, 520) через первое сетевое соединение,

причем стыкуемое устройство имеет первую информацию для осуществления доступа к точке (130, 230) доступа беспроводной сети через первоначальное соединение между стыкуемым устройством (110, 210, 510) и точкой (130, 230) доступа беспроводной сети для первого трафика между стыкуемым устройством (110, 210) и точкой (130, 230) доступа беспроводной сети; и

способ содержит этапы, на которых:

принимают посредством стыковочной станции (220, 520) от стыкуемого устройства (110, 210, 510) первую информацию;

подхватывают посредством стыковочной станции (220, 520) первоначальное соединение путем подключения к точке (130, 230) доступа через второе защищенное беспроводное соединение (225) между стыковочной станцией и точкой доступа беспроводной сети с использованием первой информации и путем туннелирования первого трафика через первое защищенное беспроводное соединение.

15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором инициализируют или управляют универсальным драйвером (528) устройства в стыковочной станции (220, 520) посредством стыкуемого устройства (110, 210, 510) для обеспечения отправки данных от стыкуемого устройства (110, 210, 510) на стыковочную станцию (220, 520) через первое защищенное беспроводное соединение между стыкуемым устройством (110, 210, 510) и устройством (546) сменного сетевого интерфейса.