[发明专利]在包括多个设备且连接至互联网的本地网络中分配IP子网地址

说明书

技术领域

本发明涉及电信领域，特别涉及无线通信。

背景技术

无线通信系统是众所周知的。许多此类系统为蜂窝式，因为无线覆盖是通过一束被称为小区的无线覆盖区域来提供的。提供无线覆盖的基站位于每一小区中。传统基站在相对较大的地理区域提供覆盖，对应的小区通常被称为宏小区。

在宏小区中建立较小规模的小区是可能的。小于宏小区的小区有时被称为微小区(microcell)、微微小区(picocell)或飞小区(femtocell)，但我们将术语飞小区一般地用于小于宏小区的小区。建立飞小区的一种方式包括提供运行于宏小区覆盖区域内相对有限范围的飞小区基站。利用飞小区基站的一个例子包括在建筑物内提供无线通信覆盖。

飞小区基站具有相对低的发射功率，因而每一飞小区具有相比宏小区的小覆盖区域。

飞小区基站主要用于特定家庭或办公室内的用户。飞小区基站可为私有接入或公共接入。在私有接入的飞小区基站，接入仅限于注册用户，例如家庭成员或特定雇员群体。在公共接入的飞小区基站，其他用户也可使用飞小区基站，服从于某些限制以保护注册用户所接收到的服务质量。

飞小区基站包括连接至用于无线通信的天线的射频(RF)收发装置。飞小区基站有时被称为毫微微基站。

一种已知类型的飞小区基站利用宽带互联网协议(IP)连接作为“回程”(backhaul)，即用于连接至核心网络。一种类型的宽带互联网协议连接包括非对称数字用户环路(ADSL)。ADSL路由器将该飞小区基站连接至核心网络。

IP连接允许经由所支持的飞小区基站来提供的语音通话和数据业务。

在IP网络中，网络中的节点拥有一个或多个IP地址。这些地址被用于识别数据包的源节点和目的节点。数据包有时被称为数据报。每一数据报包括包含源IP地址及目的IP地址的报头，数据报基于该等地址在网络中被路由。

通常，IP网络中的节点包括计算机，有时被称为“主机”或“服务器”，它们不移动。数据报的路由被自动管理，但在特定数据会话——如网上冲浪会话——期间一般是固定的。

如图1所示，在涉及IP的用于移动通信的已知网络2中，一些节点移动。例如，移动用户终端为IP主机。移动用户终端经常被表示为用户终端或用户设备UE。如图1所示，为提供至用户终端UE的IP数据连接，移动网络为该用户终端提供固定连接点4，然后从该固定连接点通过隧道将数据报发送至该用户终端或者从该用户终端接收数据报。在第三代合作伙伴项目3GPP的第三代3G网络中，该固定连接点4包括网关GPRS支持节点GGSN，其中GPRS表示通用分组无线系统。该固定连接点4具有格式如10.x.y.z的IP地址，如图1所示。

正如所知，该IP地址由GGSN提供，被用户终端UE用于与网络中的其他节点的通信。当用户终端UE经由飞小区基站(“毫微微基站”)被连接时，该飞小区基站终止延伸自GGSN的移动隧道，该用户终端使用该固定连接点——即GGSN——的IP地址。

互联网协议为所谓的第3层协议，其中，IP地址具备结构。特别地，IP地址采用四个数字的系列的形式，每一数字在0与255之间。

如图1所示，所有连接至ADSL路由器的设备，诸如便携式电脑、打印机和飞小区基站，具有属于相同IP子网的IP地址。这是因为作为家庭网关的ADSL路由器，以IP方式，提供第2层网络功能。位于相同IP子网意味着该等设备各自的IP地址的多个最高位是相同的。在图1所示的示例中，该IP子网中的设备均具有格式为192.168.0.x的地址。这些设备经由共享的第2层网络节点，也就是ADSL路由器，利用其IP子网地址相互直接通信。这些地址直接关联这些设备的第2层——介质访问控制MAC——接口。

在该IP子网中，有多达254个地址可利用，192.168.0.1至192.168.0.254。家庭网关自身使用这些地址中的一个。其余地址可用于分配给该IP子网中的各个设备，在该示例中，该IP子网可被认为是家庭IP网络。这些地址相似且属于单个“私有IP”地址范围。这些地址仅具有局部意义，因此在别处的IP路由器不能够向这样的私有IP地址路由数据报。这意味着该家庭IP网络中的设备可发起与互联网中节点的数据连接，但未必接收IP数据通信。

相反地，待发送至不同IP子网中节点的数据报，由ADSL路由器转发至另一个第2层网络中的节点，该另一个第2层网络在指向目的节点的路径上。