[發明專利]在包括多個設備且連接至互聯網的本地網絡中分配IP子網地址

有效

• 申請號: 201080052731.0
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN102656932A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 詹姆斯·G·休利特;理查德·B·帕金森
• 申請（專利權）人: 阿爾卡特朗訊
• 主分類號: H04W60/00
• 分類號: H04W60/00
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 羅朋;周建華

技術領域

本發明涉及電信領域，特別涉及無線通信。

背景技術

無線通信系統是眾所周知的。許多此類系統為蜂窩式，因為無線覆蓋是通過一束被稱為小區的無線覆蓋區域來提供的。提供無線覆蓋的基站位于每一小區中。傳統基站在相對較大的地理區域提供覆蓋，對應的小區通常被稱為宏小區。

在宏小區中建立較小規模的小區是可能的。小于宏小區的小區有時被稱為微小區(microcell)、微微小區(picocell)或飛小區(femtocell)，但我們將術語飛小區一般地用于小于宏小區的小區。建立飛小區的一種方式包括提供運行于宏小區覆蓋區域內相對有限范圍的飛小區基站。利用飛小區基站的一個例子包括在建筑物內提供無線通信覆蓋。

飛小區基站具有相對低的發射功率，因而每一飛小區具有相比宏小區的小覆蓋區域。

飛小區基站主要用于特定家庭或辦公室內的用戶。飛小區基站可為私有接入或公共接入。在私有接入的飛小區基站，接入僅限于注冊用戶，例如家庭成員或特定雇員群體。在公共接入的飛小區基站，其他用戶也可使用飛小區基站，服從于某些限制以保護注冊用戶所接收到的服務質量。

飛小區基站包括連接至用于無線通信的天線的射頻(RF)收發裝置。飛小區基站有時被稱為毫微微基站。

一種已知類型的飛小區基站利用寬帶互聯網協議(IP)連接作為“回程”(backhaul)，即用于連接至核心網絡。一種類型的寬帶互聯網協議連接包括非對稱數字用戶環路(ADSL)。ADSL路由器將該飛小區基站連接至核心網絡。

IP連接允許經由所支持的飛小區基站來提供的語音通話和數據業務。

在IP網絡中，網絡中的節點擁有一個或多個IP地址。這些地址被用于識別數據包的源節點和目的節點。數據包有時被稱為數據報。每一數據報包括包含源IP地址及目的IP地址的報頭，數據報基于該等地址在網絡中被路由。

通常，IP網絡中的節點包括計算機，有時被稱為“主機”或“服務器”，它們不移動。數據報的路由被自動管理，但在特定數據會話——如網上沖浪會話——期間一般是固定的。

如圖1所示，在涉及IP的用于移動通信的已知網絡2中，一些節點移動。例如，移動用戶終端為IP主機。移動用戶終端經常被表示為用戶終端或用戶設備UE。如圖1所示，為提供至用戶終端UE的IP數據連接，移動網絡為該用戶終端提供固定連接點4，然后從該固定連接點通過隧道將數據報發送至該用戶終端或者從該用戶終端接收數據報。在第三代合作伙伴項目3GPP的第三代3G網絡中，該固定連接點4包括網關GPRS支持節點GGSN，其中GPRS表示通用分組無線系統。該固定連接點4具有格式如10.x.y.z的IP地址，如圖1所示。

正如所知，該IP地址由GGSN提供，被用戶終端UE用于與網絡中的其他節點的通信。當用戶終端UE經由飛小區基站(“毫微微基站”)被連接時，該飛小區基站終止延伸自GGSN的移動隧道，該用戶終端使用該固定連接點——即GGSN——的IP地址。

互聯網協議為所謂的第3層協議，其中，IP地址具備結構。特別地，IP地址采用四個數字的系列的形式，每一數字在0與255之間。

如圖1所示，所有連接至ADSL路由器的設備，諸如便攜式電腦、打印機和飛小區基站，具有屬于相同IP子網的IP地址。這是因為作為家庭網關的ADSL路由器，以IP方式，提供第2層網絡功能。位于相同IP子網意味著該等設備各自的IP地址的多個最高位是相同的。在圖1所示的示例中，該IP子網中的設備均具有格式為192.168.0.x的地址。這些設備經由共享的第2層網絡節點，也就是ADSL路由器，利用其IP子網地址相互直接通信。這些地址直接關聯這些設備的第2層——介質訪問控制MAC——接口。

在該IP子網中，有多達254個地址可利用，192.168.0.1至192.168.0.254。家庭網關自身使用這些地址中的一個。其余地址可用于分配給該IP子網中的各個設備，在該示例中，該IP子網可被認為是家庭IP網絡。這些地址相似且屬于單個“私有IP”地址范圍。這些地址僅具有局部意義，因此在別處的IP路由器不能夠向這樣的私有IP地址路由數據報。這意味著該家庭IP網絡中的設備可發起與互聯網中節點的數據連接，但未必接收IP數據通信。

相反地，待發送至不同IP子網中節點的數據報，由ADSL路由器轉發至另一個第2層網絡中的節點，該另一個第2層網絡在指向目的節點的路徑上。