兼容802.11i和WAPI安全标准的无线网卡的制作方法

专利名称：兼容802.11i和WAPI安全标准的无线网卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种支持兼容802.11i和WAPI安全标准的(Wireless Local Area Network, WLAN)网卡芯片，尤其涉及一种硬件支持WEP、 WPA、 WPA2、 WPI加密的WLAN网
卡芯片。
背景技术：
目前，无线网络由于其方便和快捷的特性正在得到越来越广泛的应用，无线通信的安 全保障问题也逐渐成为关注的焦点。为此IEEE先后推出了 WEP、 WPA、 802.11x、 802.1U 等密钥协商和加密算法策略，试图保证WLAN安全，但它们要么只是将有线局域网安全 机理通过技术转接到WLAN上，要么在技术上很容易被破译，要么无法合理解决通信双 方身份合法性的相互认证。现在，安全问题依然是WLAN的一个重要的研究方向。国标 WAPI的出现为WLAN的安全提供了一个新的解决方案。基于多种安全标准并存的现状， 作为无线终端或者无线接入点，如果能够兼容这些不同的安全协议和加密算法，无疑会 给用户根据实际需求组建无线网络环境带来很大的灵活性和自由度。

发明内容
本发明作为无线模块，既可用于无线网卡，也可用于实现无线接入点，或者其他形式 的具备miniPCI接口的无线网络节点，具有很好的兼容性和通用性。射频部分支持 802.Ua、 802.11b、 802.11g，天线部分可以根据需求灵活配置成柱状、陶瓷或微带等不同 形式。
在安全标准兼容方面，本发明支持WPA、 WPA2、 802.1x、 WAPI等密钥协商认证协 议，同时支持WEP、 TKIP、 CCMP、 WAPI等数据加解密算法，可以与当前主流市场的 所有设备实现互联。并且使用方便简洁，对使用者屏蔽了大部分安全标准差异带来的配 置差异，具有很好的用户友好性。
由于集成了优化的算法，即使在高负荷运行的情况下，各种安全标准的数据的加解密 带来的吞吐率下降也不会超过1%，不会影响到通讯的性能，这给需要高带宽的应用提供 了充足的保证。
本发明的主要工作原理如下 一旦无线网络建立，其所选用的安全标准就可被已加入或未加入该网络的无线节点获知；欲加入该网络的节点先通过关联，与网络中相关节点 建立起一条非加密的通道；与无线模块配套的软件自动选取适合的安全标准协议(WPA、 WPA2、 WAPI)，在这个通道上与网络相关节点进行相互的认证和密钥的协商；协商完成 后通信双方即形成一条保密的通道，无线模块会选择合适的加解密算法(WEP、 TKIP、 CCMP、 WAPI)，使用刚刚通过协商得到的密钥在这条保密通道上进行用户数据的传输； 网络中相关节点可以在完成协商后的任意时刻发起密钥更新，产生新的传输密钥。这一 流程保证了用户数据传输的安全性。
本发明使用了miniPCI接口，不仅可用于普通的台式电脑、笔记本电脑，也可应用于 很多嵌入式硬件平台如DVD、机顶盒、路由器等。所以本发明也可根据实际需求，为这 些设备增加无线网络接入特性。
本发明的有益效果是，既可用于无线网卡，也可用于实现无线接入点，或者其他形式 的具备miniPCI接口的无线网络节点。无线网络同时支持国家的WAPI标准和IEEE的 S02.11i标准，具有很好的兼容性和通用性，可以为用户提供一个更加安全灵活的无线网 络环境。系统操作简单、工作稳定。


图l是本发明的原理图。
其中1. PCI总线，2.电源模块，3.天线，4.射频模块，5. 802.11基带，6.系 统存储器，7.系统时钟，8. PCI桥接模块。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 本发明的具体连接方式-
电源模块(2)为系统各个模块提供所需的电源，它将PCI总线提供的+ 5V电源转换 成3V、 1.8V等规格，再送至相应设备，同时保证输出电源的高精度和低波纹。
802.11基带(5)是系统工作的核心， 一方面，它实现了无线网络的大部分物理层协 议功能，包括信道竞争、避让、同步、帧类型判断，时隙计算等；另一方面，它负责数 据传输过程中帧的拼装、根据各种安全标准加密、解密等重要工作。
射频(4)支持802.11a/b/g标准，负责把符合802.11系列协议的基带信号调制成为 2.4GHz或者是5GHz的射频信号。
天线(3)根据应用环境以及其他考虑可以选择杆状、陶瓷或者微带天线，可以支持 2.4GHz和5GHz频道中的一个或两个。系统存储器(6)用于存储无线模块工作时所需的相关参数。 系统时钟(7)为射频(4)和802.11基带(5)提供标准时钟。 工作时，802.11基带(5)从PCI桥接模块(8)获取用户通过PCI总线(1)送来的 控制信号和数据流。对控制信号解析并作出对应处理动作，设置与无线网络相关的各种 参数。对数据流则需要进行一定的拼装或拆分，整理成802.11协议标准格式，再根据指 定的加密算法加密后产生基带信号送至射频(4)。射频模块按照802.11a/b/g的不同要求 将基带信号调制成2.4GHz或5GHz的射频信号，再通过天线(3)发送出去。接收到数据 时处理流程与上述过程相反，数据最终通过PCI桥接模块(8)送至系统总线，并被上层 协议处理。
具备miniPCI接口的电脑或其他电子设备，使用本发明所描述的无线网卡，配合相应 的软件，即可组建或接入无线局域网络，实现无线数据通讯。
权利要求
1、兼容802.11i和WAPI安全标准的无线网卡，其特征在于采用miniPCI接口，由电源模块、miniPCI接口电路、基带和射频芯片、天线以及相关控制软件组成。
2、 根据权力要求l所述的兼容802. lli和WAPI安全标准的无线网卡，其特征在于所述 基带兼容国家的WAPI安全标准和IEEE的802. lli安全标准。
3、 根据权力要求l所述的兼容802. lli和WAPI安全标准的无线网卡，其特征在于所述 miniPCI接口作为将数据传输到主控CPU的途径，并且通过电路转接兼容PCI接口。
4、 根据权力要求1所述的兼容802. lli和WAPI安全标准的无线网卡，其特征在于射频 芯片支持802. lla/b/g射频标准。
全文摘要
一种能够兼容802.11i和WAPI安全标准的无线网卡，采用miniPCI接口。系统由电源模块、miniPCI接口电路、基带和射频芯片、天线以及相关控制软件组成，具备处理WEP、WPA、WPA2、WAPI等多种算法的加解密传输能力，可以为用户提供通用的无线安全解决方案。
文档编号H04L12/28GK101577737SQ200810105779
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月5日 优先权日2008年5月5日
发明者欧刚彦, 王慧中, 钱蓉晖, 俊 陈 申请人:北京中电华大电子设计有限责任公司