随着在无线网络内引入移动设备寻呼，使寻呼指示消息具有防伪功能 是重要的。此外，当移动设备处于省电模式(即，它们是空闲的，也称为 处于寻呼模式)时，使移动设备在处于空闲模式时能够高效地判断其是否 正在被寻呼而不需进行深度寻呼指示消息处理，这是重要的。
附图说明
通过下面结合附图给出的具体描述，可以很容易地理解本发明的实施 例。为了便于描述，相同的附图标记表示相同的结构单元。本发明的实施 例以举例的方式加以解释说明，而不受限于附图中的图示。
图1是本发明各个实施例中示例无线通信系统的示意图表示。
图2是本发明各个实施例中无线网络的寻呼指示消息的帧主体的示意 图表示。
图3是本发明各个实施例中无线网络的寻呼指示消息的寻呼位图的示 意图表示。
图4是本发明各个实施例中无线网络的寻呼指示消息的被寻呼站指示 元素的示意图表示。
图5是示出了本发明各个实施例中无线网络的受保护的寻呼机制实例 的流程图。
图6是可以用于实施本发明各个方面的示例处理器系统的方框图表示。

下面结合附图进行详细描述，附图是说明书的一部分，其中相同的数 字标号表示相同的部件，并且附图示出了本发明可以付诸实施的示例实施 例。需要理解的是，在不脱离本发明保护范围的前提下可以利用其它实施 例，并且可以进行结构上或逻辑上的改变。因此，下文的详细描述不能看 作是限制性的，而依照本发明的实施例的保护范围是由权利要求书及其等 同物来界定的。
可以将各种操作描述为按顺序的多个不连续的操作，以便帮助理解本 发明的实施例；然而，所描述的顺序不应当被解释为是暗示这些操作必须 依赖于这样的顺序。
为了便于描述本发明，短语“A/B”意味着A或B。为了便于描述本发 明，短语“A和/或B”意味着“(A)、(B)或者(A和B)”。为了便于描 述本发明，短语“A、B和C中的至少一个”意味着“(A)、(B)、(C)、(A 和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)”。为了便于描述本发明， 短语“(A)B”意味着“B或(AB)”，即，A是可选的元素。
本说明书可以使用短语“在一个实施例中”或“在多个实施例中”，其 可以分别指代一个或多个相同或不同的实施例。此外，本文中针对本发明 实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的。
本发明实施例提供了无线网络内受保护的寻呼指示机制。
参照图1，示例无线通信系统100可以包括一个或多个无线通信网络， 通常如110和120所示。具体地，无线通信系统100可以包括无线局域网 (WLAN)110和无线城域网(WMAN)120。虽然图1描绘了两个无线通 信网络，但是无线通信系统100可以包括额外的或少于两个的无线通信网 络。例如，无线通信网络100可以包括多于或少于两个的WLAN和/或 WMAN。本文所描述的方法和装置不局限于此。
无线通信系统100还可以包括一个或多个移动设备，也称为用户站， 通常如140、142和144所示。例如，用户站140、142和144可以包括如 下无线电子设备：台式计算机、膝上型计算机、手持式计算机、平板式计 算机、蜂窝电话、寻呼机、音频和/或视频播放机(例如，MP3播放机或 DVD播放机)、游戏设备、摄像机、数码相机、导航设备(例如，全球定 位卫星(GPS)设备)、无线外围设备(例如，打印机、扫描仪、耳机、键 盘、鼠标等)、医疗设备(例如，心率监视器、血压监视器等)和/或其它合 适的固定、便携式或移动电子设备。虽然图1描绘了三个用户站，但是无 线通信系统100可以包括多于或少于三个的用户站。
用户站140、142和144可以使用各种调制技术，诸如扩频调制(例如， 直接序列码分多址(DS-CDMA)和/或跳频码分多址(FH-CDMA))、时分 复用(TDM)调制、频分复用(FDM)调制、正交频分复用(OFDM)调 制、多载波调制(MDM)和/或其它合适的经由无线链路进行通信的调制技 术。
在一个实施例中，膝上型计算机140可以使用直接序列扩频(DSSS) 调制和/或跳频扩频(FHSS)调制来实现WLAN110(例如，根据电气和电 子工程师协会(IEEE)开发的802.11标准族中的任何一个标准和/或这些标 准的变型及演进的调制)。例如，膝上型计算机140可以经由无线链路与关 联于WLAN110的设备(比如手持式计算机142和/或智能电话144)进行 通信。膝上型计算机140还可以经由无线链路与接入点(AP)150进行通 信。通常，WLAN和WMAN包括多个AP 150。如下文将具体描述地，AP 150可以操作性耦合到路由器152。作为另一种选择，AP 150和路由器152 可以集成到单个设备(例如，无线路由器)中。
膝上型计算机140可以利用OFDM调制，通过将射频信号分成多个较 小的子信号然后在不同频率同时发送这些子信号，由此来发送大量数字数 据。具体地，膝上型计算机140可以利用OFDM调制来实现WMAN 120。 例如，膝上型计算机140可以根据由IEEE开发的802.16标准族(例如， 由IEEE 2004公布的IEEE标准802.16)进行操作，以便提供固定的、便携 式的和/或移动的宽带无线接入(BWA)网络，从而经由无线链路与基站(通 常如160、162和164所示)进行通信。
尽管结合IEEE开发的标准来描述上述部分实例，但是本文所公开的方 法和装置易于应用于由其它特定相关组和/或标准开发组织(例如，无线保 真(Wi-Fi)联盟、微波存取全球互通(WiMAX)论坛、红外数据联盟(IrDA)、 第三代合作伙伴项目(3GPP)等)所开发的很多规范和/或标准。本文所描 述的方法和装置不局限于此。
WLAN 110和WMAN 120可以经由到以太网、数字用户线(DSL)、电 话线、同轴电缆的连接和/或任何无线连接等，操作性地耦合到普通的公共 或专用网络170，比如因特网、电话网(例如，公共交换电话网(PSTN))、 局域网(LAN)、电缆网、和/或与以太网、数字用户线(DSL)、电话线、 同轴电缆和/或其它无线连接等相连的另一无线网络。在一个实例中，WLAN 110可以经由AP 150和/或路由器152操作性地耦合到普通的公共或专用网 络170。在另一实例中，WMAN 120可以经由基站160、162和/或164操作 性地耦合到普通的公共或专用网络170。
无线通信系统100可以包括其它合适的无线通信网络。例如，无线通 信系统100可以包括无线广域网(WWAN)(未示出)。膝上型计算机140 可以根据支持WWAN的其它无线通信协议进行操作。具体地，这些无线通 信协议可以基于模拟、数字和/或双模式通信系统技术，比如全球移动通信 系统(GSM)技术、宽带码分多址(WCDMA)技术、通用分组无线服务 (GPRS)技术、增强数据GSM平台(EDGE)技术、通用移动电信系统 (UMTS)技术、基于这些技术的标准、这些标准的变型和演进和/或其它 合适的无线通信标准。尽管图1描绘了WLAN和WMAN，但是无线通信 系统100可以包括WLAN、WMAN和/或WWAN的其它组合。本文所描述 的方法和装置不局限于此。
无线通信系统100可以包括其它WLAN、WMAN和/或WWAN设备(未 示出)，比如网络接口设备和外围设备(例如，网络接口卡(NIC))、接入 点(AP)、重分配点、端点、网关、网桥、集线器等，以实现蜂窝电话系统、 卫星系统、个人通信系统(PCS)、双向无线电系统、单向寻呼机系统、双 向寻呼机系统、个人计算机(PC)系统、个人数据助理(PDA)系统、个 人计算附件(PCA)系统和/或任何其它合适的通信系统。尽管上文已描述 了某些实施例，但是本发明涵盖的范围不局限于此。
根据本发明的各个实施例，寻呼服务和移动用户站(STA)各自包括全 向天线、控制块、操作性耦合到控制块和天线的发射块以及操作性耦合到 控制块和天线的接收块。发射块和接收块至少可以是具有至少一个通用组 件的收发机的一部分。至少在STA内，发射块和接收块包括实现通信模型 的媒体访问控制(MAC)层和物理(PHY)层的组件。STA可以通过控制 块打开和关闭实现MAC和/或PHY层的至少部分或全部组件来进入和退出 寻呼模式。
本发明各个实施例的过程规定：一旦STA完成与扩展服务集(ESS) 相关联(第一次联系)，则网络认证服务器(NAS)为寻呼服务分配移动站 密钥(MSK)。寻呼服务可以在AP或分开的网络实体中实现。寻呼服务和 STA根据MSK导出服务成对密钥(SPK)。或者，可以使用高速缓存的预 共享密钥(PSK)的比特。SPK可以经由密钥导出功能利用例如MSK的比 特256-511、STA的MAC地址、寻呼服务标识符以及密钥的长度来生成。 根据本发明的各个实施例，寻呼服务和STA根据SPK来生成完整性成对瞬 时密钥(IPTK)。IPTK可以经由密钥导出功能利用SPK、寻呼服务、在STA 生成的随机数A、在寻呼服务生成的随机数B以及密钥的长度来生成。
根据本发明的各个实施例，当网络内的STA进入寻呼模式时，STA可 以在寻呼间隔(例如，通过寻呼服务通告或告知)之前暂时地或部分地“苏 醒”，其中在该寻呼间隔期间，通过寻呼服务(有时通过接入点(AP))播 送寻呼指示消息(PIM)。随后，当存在针对STA的输入信息分组、一些实 体正在寻呼STA和/或一些实体想要联系STA或与STA通信时，STA为寻 呼服务的寻呼做好准备。
图2示出了根据本发明各个实施例的寻呼指示消息200的帧主体的实 例。如图所示，该主体包括MAC报头字段202、寻呼位图字段204、用于 被寻呼站指示元素的多个字段206、208、210以及帧检查序列字段(FCS) 212.
根据本发明的各个实施例，参照图3描述了寻呼位图的实例。如图3 所示，寻呼位图300包括标识字段302、指示寻呼位图长度的字段304以及 寻呼位图本身字段306。举一个例子，标识字段可以是一个八位字节(8比 特)，长度字段也可以是一个八位字节，而寻呼位图字段可以是八个八位字 节。因此，在该实例中，寻呼位图包括64个比特并被组织成八个八位字节， 使得位图中的比特数N(0≤N≤64)对应于八位字节数[N/8]中的比特数(N mod 8)。每个八位字节的低阶比特是比特数0，而每个八位字节的高阶比特 是比特数7。寻呼位图中的每个比特对应于寻呼服务的基本服务集内的一个 或多个STA的寻呼索引。如果对于STA不存在寻呼，其中STA的寻呼索 引表示为N，则比特数N为0。如果STA的任一寻呼帧得到寻呼服务，则 寻呼位图中的比特数N为1。可以利用导出函数来设置寻呼索引，其中该 导出函数可以使用STA的密钥ID或STA MAC地址中的至少之一来作为其 输入。例如，寻呼索引＝哈希(6个比特，密钥ID的2字节)。密钥ID标 识之前所描述的寻呼服务和STA之间的IPTK。因此，寻呼索引具有模糊密 钥标识或模糊STA MAC地址中的至少之一，其中模糊密钥标识对寻呼服务 和STA之间的IPTK进行标识。
因此，取决于用于创建寻呼位图的导出函数和各个STA的密钥ID，多 个STA可以具有相同的寻呼索引。因此，在寻呼间隔期间，在接收到寻呼 指示消息之后，STA可以使用该寻呼位图来判断其是否正受到寻呼。如果 STA发现其寻呼索引比特是1，则STA利用寻呼指示消息搜索整个被寻呼 站指示元素列表，以找到其指定寻呼信息(如果存在该信息的话)。被寻呼 站指示元素列表可以使用密钥ID作为其索引。当被寻呼站指示元素以密钥 ID进行索引时，可以应用二进制搜索以便对整个列表进行分类。
根据本发明的各个实施例，如果在寻呼间隔期间没有寻呼STA，则寻 呼位图元素和被寻呼站指示元素不会出现在寻呼指示帧中。这样可以防止 必须将寻呼位图清“零”。
如图4所示，根据本发明各个实施例，被寻呼站指示元素400包括若 干字段。一个字段402可以用于标识，而另一个字段404可以用于长度。 还可以提供序列号字段406、密钥ID字段408以及消息完整性代码(MIC) 字段410。举一个例子，标识字段可以是一个八位字节，长度字段可以是一 个八位字节，序列号字段可以是一个八位字节，密钥ID字段可以是两个八 位字节，而MIC字段可以是八个八位字节。根据本发明的各个实施例，序 列号字段提供了重播保护，而密钥ID字段对寻呼服务和STA之间用于计算 MIC的IPTK进行标识。如前所述，根据MSK导出IPTK。MIC字段可以 包括通过整个寻呼位图信息元素和被寻呼站指示信息元素中所有前序字段 计算出的MIC。
因此，参照图5可以看出，在500，STA进入寻呼模式(变为空闲)。 在寻呼间隔期间，在502，STA暂时地或部分地苏醒以便处理寻呼指示消息。 在504，STA检查寻呼位图中的适当比特。如果该比特没有进行设置，即是 零值，则由于STA没有受到寻呼，因此该STA保持空闲。如果该比特进行 设置，即具有数值1，则在506，STA搜索被寻呼站指示元素，以判断该STA 是否确实受到寻呼。如果针对该STA没有发现被寻呼站指示元素，则该STA 保持空闲。如果针对该STA发现了被寻呼站指示元素，则在508，该STA 执行完整性检查。如果未通过完整性检查，则该STA保持空闲模式。如果 通过完整性检查，则在510确实正在寻呼该STA，并且在512该STA退出 空闲模式并“苏醒”。
图6是适用于实现本文所公开的方法和装置的根据不同实施例的示例 性处理器系统2000的方框图。处理器系统2000可以是台式计算机、膝上 型计算机、手持式计算机、平板式计算机、PDA、服务器、因特网设备和/ 或其它类型的计算设备。处理器系统2000可以用作STA、AP、或容纳寻呼 服务功能的服务器。
图6示出的处理器系统2000可以包括芯片组2010，后者包括存储器控 制器2012和输入/输出(I/O)控制器2014。芯片组2010可以提供存储器和 I/O管理功能以及多个通用和/或专用寄存器、定时器等，这些可以由处理器 2020访问或使用。芯片组2010可以使用一个或多个下列组件来实现：无线 个域网(WPAN)组件、无线局域网(WLAN)组件、无线城域网(WMAN) 组件、无线广域网(WWAN)组件和/或其它合适的联网组件。具体地，在 设计为STA或寻呼服务的各个实施例中，芯片组2010可以具有本发明原理， 实现上述寻呼机制的所选方面。处理器2020利用具有如下技术的一个或多 个处理器来实现：例如，CoreTM技术、技术、 技术、CentrinoTM技术、双核TM技术、XeonTM技术和/或 技术。可替换地，其它处理技术可以用于实现处理器2020。 处理器2020可以包括高速缓存2022，其可以利用一级统一高速缓存(L1)、 二级统一高速缓存(L2)、三级统一高速缓存(L3)和/或任何其它合适的 结构存储数据来实施。
存储器控制器2012可以执行如下功能：使处理器2020通过总线2040 能够访问主存储器2030并与主存储器2030进行通信，主存储器2030包括 易失性存储器2032与非易失性存储器2034。易失性存储器2032可以由下 列存储器实现：同步动态随机访问存储器(SDRAM)、动态随机访问存储 器(DRAM)、RAMBUS动态随机访问存储器(RDRAM)和/或任意其它 类型的随机访问存储器设备。非易失性存储器2034可以使用下列存储器实 现：闪存、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM) 和/或任意其它所需类型的存储器设备。在设计用作适合容纳上述寻呼服务 功能的服务器的各个实施例中，主存储器2030可以包括实现上述寻呼服务 功能的全部或部分功能的指令(的非持久性拷贝)。
处理器系统2000还可以包括耦合至总线2040的接口电路2050。接口 电路2050使用任意类型的接口标准来实现，例如以太网接口、通用串行总 线(USB)、第三代输入/输出(3GIO)接口和/或任意其它合适类型的接口。 在设计为STA或AP的各个实施例中，上述寻呼机制的所选方面除了或取 代在芯片组2010中实现也可以在接口电路2050中实现。
可以将一个或多个输入设备2060连接至接口电路2050。输入设备2060 允许个体向处理器2020输入数据和命令。例如，输入设备2060可以通过 下列部件实现：键盘、鼠标、触摸传感显示器、轨迹板、轨迹球、等值点 (isopoint)和/或语音识别系统。
也可以将一个或多个输出设备2070连接至接口电路2050。例如，输出 设备2070通过显示器设备(例如，发光显示器(LED)、液晶显示器(LCD)、 阴极射线管(CRT)显示器)、打印机和/或扬声器)来实现。除此之外，接 口电路2050可以包括图形驱动卡。
处理器系统2000还可以包括一个或多个大容量存储设备2080以存储 软件和数据。这种大容量存储设备2080的实例包括：软盘和驱动器、硬盘 驱动器、光盘和驱动器以及数字化可视光盘(DVD)和驱动器。在设计用 作适合容纳上述寻呼服务功能的服务器的各个实施例中，大容量存储设备 可以包括实现上述寻呼服务功能的全部或部分功能的指令(的非持久性拷 贝)。
接口电路2050还可以包括通信设备，例如调制解调器或网络接口卡， 以便有助于经由网络与外部计算机交换数据。在处理器系统2000和网络之 间的通信链路可以是任意类型的网络连接，例如以太网连接、数字用户线 (DSL)、电话线、蜂窝电话系统、同轴电缆等。
I/O控制器2014控制对输入设备2060、输出设备2070、大容量存储设 备2080和/或网络的接入。具体地，I/O控制器2014可以执行如下功能：使 处理器2020能够经由总线2040和接口电路2050与输入设备2060、输出设 备2070、大容量存储设备2080和/或网络进行通信。
尽管将图6所示的组件描绘为处理器系统2000内的独立模块，但是这 些模块中的部分模块执行的功能可以集成在单个半导体电路内部，或者可 以使用两个或多个独立集成电路来实现。例如，虽然将存储器控制器2012 和I/O控制器2014描绘为芯片组2010内的独立模块，但是存储器控制器 2012和I/O控制器2014可以集成在单个半导体电路中。
虽然为了描述优选实施例，本文中已解释说明并描述了特定的实施例， 但是本领域的普通技术人员应该明白，各种替换和/或等效实施例或能实现 相同目的的实现方式都可以替代所示的和所描述的实施例，而不脱离本发 明的保护范围。本领域普通技术人员应该很容易理解，依照本发明的实施 例可以用很多种方法来实现。本申请意在覆盖本文所讨论的实施例的任何 变型或变化版本。因此，本申请明确表示，依照本发明的实施例仅受限于 权利要求及其等效物。