JP5536895B2

JP5536895B2 - 複数のデバイスを含みインターネットに接続されたローカル・ネットワーク内でのｉｐサブネット・アドレスの割当て

Info

Publication number: JP5536895B2
Application number: JP2012539212A
Authority: JP
Inventors: ジー．ハウレット，ジェイムズ; ビー．パーキンソン，リチャード
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: EP2326129A1; CN102656932B; KR20120091376A; US20120289237A1; JP2013511869A; KR101455127B1; WO2011060875A1; CN102656932A; EP2326129B1

Description

本発明は、遠隔通信に関し、具体的には無線遠隔通信に関する。

無線遠隔通信システムは、周知である。多くのそのようなシステムは、無線カバレージが、セルと称する無線カバレージ・エリアのバンドルによって提供されるという点で、セルラである。無線カバレージを提供する基地局は、各セル内に配置される。伝統的な基地局は、比較的大きい地理区域内でカバレージを提供し、対応するセルは、しばしばマクロセルと称される。

マクロセル内でより小さいサイズのセルを確立することが可能である。マクロセルより小さいセルを、時々マイクロセル、ピコセル、またはフェムトセルと称するが、我々は、マクロセルより小さいセルについて、一般に用語フェムトセルを使用する。フェムトセルを確立する１つの形は、マクロセルのカバレージ・エリア内の相対的に限られた範囲内で動作するフェムトセル基地局を提供することである。フェムトセル基地局の使用の一例は、ビルディング内で無線通信カバレージを提供することである。

フェムトセル基地局は、比較的低い送信電力を有し、したがって、各フェムトセルは、マクロセルと比較して小さいカバレージ・エリアを有する。

フェムトセル基地局は、主に特定の家庭またはオフィスに属するユーザのためのものである。フェムトセル基地局は、プライベート・アクセスまたはパブリック・アクセスを提供することができる。プライベート・アクセスであるフェムトセル基地局では、アクセスは、登録されたユーザ、たとえば家族構成員または従業員の特定のグループだけに制限される。パブリック・アクセスであるフェムトセル基地局では、他のユーザも、登録されたユーザによって受信されるサービス品質を保護するためのある種の制限を受けて、そのフェムトセル基地局を使用することができる。

フェムトセル基地局は、無線通信のためにアンテナに接続されたラジオ周波数（ＲＦ）トランシーバを含む。フェムトセル基地局を、時々フェムトと称する。

１つの既知のタイプのフェムトセル基地局は、「バックホール」としてすなわちコア・ネットワークへの接続のためにブロードバンド・インターネット・プロトコル（ＩＰ）接続を使用する。ブロードバンド・インターネット・プロトコル接続の１タイプが、非対称ディジタル加入者回線（ＡＤＳＬ）である。ＡＤＳＬルータは、フェムトセル基地局をコア・ネットワークに接続する。

ＩＰ接続は、フェムトセル基地局を介して提供される音声呼とデータ・サービスとの両方をサポートすることを可能にする。

ＩＰネットワークでは、ネットワーク内のノードは、１つまたは複数のＩＰアドレスを有する。これらのアドレスは、データ・パケットのソース・ノードおよび宛先ノードを識別するのに使用される。データ・パケットを、時々データグラムと称する。各データグラムは、ソースＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを含むヘッダを含み、データグラムは、これらのアドレスを基礎としてネットワークを介してルーティングされる。

通常、ＩＰネットワークでは、ノードはコンピュータであり、時々「ホスト」または「サーバ」と称し、このホストまたはサーバは、移動しない。データグラムのルーティングは、自動的に管理されるが、一般に、ウェブサーフィン・セッションなどの特定のセッションの持続時間の間には固定される。

図１に示されているように、ＩＰを用いるモバイル遠隔通信用の既知のネットワーク２では、ノードの一部が移動する。たとえば、モバイル・ユーザ端末は、ＩＰホストである。モバイル・ユーザ端末は、しばしば、ユーザ端末またはユーザ機器すなわちＵＥと表される。図１に示されているように、ユーザ端末ＵＥにＩＰデータ接続を提供するために、モバイル・ネットワークは、ユーザ端末に固定接続ポイント４を提供し、その後、データグラムを固定接続ポイントからユーザ端末へまたはユーザ端末からトンネリングする。ｔｈｉｒｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐｐｒｏｊｅｃｔすなわち３ＧＰＰの第３世代すなわち３Ｇネットワークでは、固定接続ポイント４は、ＧａｔｅｗａｙＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅすなわちＧＧＳＮであり、ＧＰＲＳは、ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｙｓｔｅｍを表す。この固定接続ポイント４は、図１に示されているように、１０．ｘ．ｙ．ｚなどのフォーマットのＩＰアドレスを有する。

既知のように、ＧＧＳＮによって提供されるこのＩＰアドレスは、ネットワーク内の他のノードとの通信のためにユーザ端末ＵＥによって使用される。ユーザ端末ＵＥがフェムトセル基地局（「フェムト」）を介して接続される時に、フェムトは、ＧＧＳＮから延びるモビリティ・トンネルを終端し、ユーザ端末は、固定接続ポイントすなわちＧＧＳＮのＩＰアドレスを使用する。

インターネット・プロトコルは、いわゆるレイヤ３プロトコルであり、このレイヤ３プロトコルでは、ＩＰアドレスが構造を有する。具体的には、ＩＰアドレスは、それぞれが０と２５５との間である一連の４つの数の形である。

図１に示されているように、ＡＤＳＬルータに接続された、ラップトップ機、プリンタ、およびフェムトなどのデバイスのすべてが、同一のＩＰサブネットに属するＩＰアドレスを有する。これは、住居ゲートウェイとして働くＡＤＳＬルータが、ＩＰ用語でレイヤ２ネットワーク機能性を提供するからである。同一のＩＰサブネット内にあることは、デバイスがそのそれぞれのＩＰアドレスの共通する複数の最上位桁を有することを意味する。図１に示された例では、そのＩＰサブネット内のデバイスのすべてが、１９２．１６８．０．ｘというフォーマットのアドレスを有する。これらのデバイスは、共有されるレイヤ２ネットワーク・ノードすなわちＡＤＳＬルータを介して、そのＩＰサブネット・アドレスを使用してお互いと直接に通信する。これらのアドレスは、これらのデバイスのレイヤ２すなわち媒体アクセス制御すなわちＭＡＣインターフェースに直接に関係する。

このＩＰサブネット内には、２５４個までの使用可能なアドレスすなわち１９２．１６８．０．１から１９２．１６８．０．２５４までがある。住居ゲートウェイは、それ自体でこれらのアドレスのうちの１つを使用する。残りは、ＩＰサブネット内のそれぞれのデバイスに割り当てるために使用可能であり、このＩＰサブネットは、この例では住居ＩＰネットワークと考えることができる。これらのアドレスは、単一の「プライベートＩＰ」アドレス範囲に類似し、これに属する。これらのアドレスは、ローカルな意味だけを有し、したがって、他所のＩＰルータは、そのようなプライベートＩＰアドレスに向かってデータグラムをルーティングすることができない。これは、住居ＩＰネットワーク内のデバイスが、インターネット内のノードとのデータ接続を開始できるが、ＩＰデータ通信を受信できないことを意味する。

対照的に、異なるＩＰサブネット内のノードに送信されるデータグラムは、ＡＤＳＬルータによって、宛先ノードに向かう経路上の別のレイヤ２ネットワーク内のノードに渡される。

フェムトが家庭で展開される時に、フェムトは、ＡＤＳＬルータに接続される他のデバイスに似て、ローカルＩＰサブネット・アドレスを割り当てられる。無線によってフェムトに接続するユーザ端末が、アクティブ・データ・セッションを有する時に、フェムトは、固定接続ポイントすなわちＧＧＳＮに戻って延びるモビリティ・トンネルを終端する。ユーザ端末が、この例ではフォーマット１０．ｘ．ｙ．ｚの、ＧＧＳＮのＩＰアドレスを使用する時に、ユーザ端末は、住居ネットワーク内のデバイスと同一のレイヤ２ネットワーク内にあるのではない。したがって、ユーザ端末は、ＡＤＳＬルータおよびそのＡＤＳＬルータに接続された、フェムトを含むデバイスと同一のＩＰサブネット内にあるのではない。ユーザ端末は、住居ネットワーク内で使用されるＩＰアドレスの範囲（この例では１９２．１６８．０．１から１９２．１６８．０．２５４まで）に含まれないＩＰアドレスを有する。

その結果、ユーザ端末は、これらのデバイスとのデータ接続を開始することができない。たとえば、ユーザ端末は、共有ディスク・フォルダなどのローカル・サービスを使用することができず、プリンタが家庭内でフェムトに接続されている場合であってもローカル・プリンタを使用することができない。

この問題に対処するために、ユーザ端末が住居ネットワーク内のデバイスを利用することを可能にするためにフェムト自体をローカルＩＰ固定接続ポイントにすることが既知である。２つの方法が既知であり、一方はフェムトでネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）を用い、他方はフェムトへのＧＧＳＮ機能のシフトを用いる。これら、下でより詳細に概要を示す。

図１および２に示されているように、ネットワーク・アドレス変換（ＮＡＴ）では、フェムトは、ローカルＩＰサブネット内のソースＩＰアドレスを有するデータグラムを識別するために、ユーザ端末から３Ｇコア・ネットワークへのアップリンクのデータ・トラフィックをフィルタリングするフィルタを含む。フェムトは、ソース・アドレスがフェムトのアドレスに変更されるＮＡＴステージをも含む。応答して送信されるすべてのデータグラムは、フェムトによって受信され、このフェムトは、受信されたデータグラム内の宛先アドレスをＩＰサブネット・アドレスに変更する。この場合に、ＩＰサブネット・アドレスは、ユーザ端末のＩＰサブネット・アドレスである。この手法は、受信されたデータグラムをどのユーザ端末に送信すべきかの詳細な記録をフェムトが保持することを伴う。また、フィルタリングおよびアドレス変換が３Ｇコア・ネットワークにシグナリングされないので、３Ｇコア・ネットワークのオペレータは、たとえば要求ごとの基礎でフェムトを制御することによってこのプロセスを制御することができない。

もう１つの既知の代替案は、ＧＧＳＮ機能をフェムトにシフトし、その結果、フェムトがＩＰ固定接続ポイントになるようにすることである。これは、たとえばフェムトとＳｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ（ＳＧＳＮ）との間にＧｎインターフェースを提供するなど、３Ｇコア・ネットワークへのシグナリングに対するかなりの変更を必要とする。

読者は、添付の特許請求の範囲を参照されたい。いくつかの好ましい特徴が、従属請求項で説明されている。

本発明の一例は、複数のデバイスを含み、インターネットに接続されたローカル・ネットワークであって、ネットワークは、デバイスのそれぞれがその中で対応するＩＰサブネット・アドレスを有するローカルＩＰサブネットとして構成され、デバイスのうちの１つは、フェムトセル基地局であり、フェムトセル基地局に接続されたユーザ端末は、ローカル・ネットワーク内のデバイスのうちの別のデバイスとの通信を開始できるようになるために、ＩＰサブネット・アドレスを割り当てられる、ローカル・ネットワークである。

いくつかの好ましい実施形態は、ローカルＩＰサブネット内で他のデバイスに接続されたフェムトセル基地局に接続されたユーザ端末がこれらの他のデバイスと通信することを可能にする。他のデバイスは、ローカル・プリンタを含むことができる。他のデバイスは、家庭内にあり、オーディオを提供するサーバなどのローカル・ストレージ・デバイスを含むことができる。

本発明の実施形態を、これから例として図面を参照して説明する。

既知の無線通信ネットワークを示す図である（従来技術）。図１のネットワーク内で使用されるネットワーク・アドレス変換の既知のプロセスを示す図である（従来技術）。本発明の第１実施形態による無線通信ネットワークを示す図である。図３に示されたフェムトセル基地局のうちの１つを示す図であり、フェムトセル基地局は、サブネット・アドレス・アサイナ（ｓｕｂｎｅｔａｄｄｒｅｓｓａｓｓｉｇｎｏｒ）ステージ（「ミラーＧＧＳＮ」）を含む。図４に示されたフェムトセル基地局によるユーザ端末へのサブネット・アドレスの割当てを示すメッセージ・シーケンス図である。

これから、フェムトセル基地局を含むネットワークを説明し、その後、フェムトセル基地局構造と、フェムトセル基地局に接続されたユーザ端末へのサブネット・アドレスの割当てにおける機能とをより詳細に調べる。

ネットワーク
図３に示されているように、インターネット１６およびＩＰを用いるモバイル遠隔通信用のネットワーク１２内で、ノードのうちのいくつかが移動する。たとえば、モバイル・ユーザ端末は、ＩＰホストである。モバイル・ユーザ端末１８は、しばしば、ユーザ端末またはユーザ機器すなわちＵＥと表される。図３に示されているように、ユーザ端末ＵＥにＩＰデータ接続を提供するために、３Ｇコア・ネットワーク２０は、ユーザ端末に固定接続ポイント１４を提供し、その後、固定接続ポイントからユーザ端末へまたはユーザ端末からのデータグラムをトンネリングする。ｔｈｉｒｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐｐｒｏｊｅｃｔすなわち３ＧＰＰの第３世代すなわち３Ｇネットワークでは、固定接続ポイント１４は、ＧａｔｅｗａｙＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅすなわちＧＧＳＮであり、ＧＰＲＳは、ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉｏＳｙｓｔｅｍを表す。この固定接続ポイント１４は、図３に示されているように、１０．ｘ．ｙ．ｚなどのフォーマットのＩＰアドレスを有する。

ＧＧＳＮのこのＩＰアドレスは、ネットワーク内の他のノードとの通信のためにユーザ端末ＵＥによって使用される。ユーザ端末ＵＥ１８がフェムトセル基地局（「フェムト」）２２を介して接続される時に、フェムトは、ＧＧＳＮから延びるモビリティ・トンネルを終端し、ユーザ端末１８は、固定接続ポイント１４すなわちＧＧＳＮのＩＰアドレスを、それが送信するデータグラム内のソース・アドレスおよびそれが受信するデータグラム内の宛先アドレスとして使用する。

図３に示されているように、ＡＤＳＬルータ２８に接続されたラップトップ機２４、プリンタ２６、およびフェムト２２などのデバイスは、同一のＩＰサブネット３０に属するＩＰアドレスを有する。デバイスを、ローカル・ネットワークのノードと考えることができる。住居ゲートウェイとして働くＡＤＳＬルータ２８は、ＩＰ用語でレイヤ２ネットワーク機能性を提供する。同一のＩＰサブネット３０内にあることは、デバイス２４、２６、２８がそのそれぞれのＩＰアドレスの共通する複数の最上位桁を有することを意味する。図３に示された例では、ＩＰサブネット３０内のデバイスのすべてが、１９２．１６８．０．ｘというフォーマットのアドレスを有する。これらのデバイスは、共有されるレイヤ２ネットワーク・ノードすなわちＡＤＳＬルータを介して、そのＩＰサブネット・アドレスを使用してお互いと直接に通信する。これらのアドレスは、これらのデバイスのレイヤ２すなわち媒体アクセス制御すなわちＭＡＣインターフェースに直接に関係する。

このＩＰサブネット内には、２５４個までの使用可能なアドレスすなわち１９２．６８．０．１から１９２．６８．０．２５４までがある。住居ゲートウェイ２８は、それ自体でこれらのアドレスのうちの１つを使用する。残りは、ＩＰサブネット３０内のそれぞれにデバイスに割り当てるために使用可能であり、このＩＰサブネットは、この例では住居ＩＰネットワークと考えることができる。これらのアドレスは、単一の「プライベートＩＰ」アドレス範囲に類似し、これに属する。これらのアドレスは、ローカルな意味だけを有し、したがって、他所のＩＰルータ（図示せず）は、そのようなプライベートＩＰアドレスを有するデータグラムをルーティングすることができない。

対照的に、異なるＩＰサブネット内のノード（図示せず）に送信されるデータグラムは、ＡＤＳＬルータ２８によって、宛先ノードに向かう別のレイヤ２ネットワーク・ノードに渡される。

フェムトセル基地局は時々ローカルＩＰ接続ポイントとして働く
使用中に、ＧＧＳＮ１４は、ＩＰ接続ポイントとして働く。フェムトセル基地局２２も、ローカルＩＰ接続ポイントとして働く。ユーザ端末１８と３Ｇコア・ネットワーク２０との間のシグナリングは、フェムトセル基地局２２を介して進む。フェムトセルは、ローカルＩＰ接続ポイントとして働くためにシグナリング・メッセージを読み取り、適合させる。

したがって、動作中に、ユーザ端末は２つのＩＰ接続ポイントを有する。一方は、３Ｇコア・ネットワーク２０内のＧＧＳＮである。他方は、フェムトセル基地局である。これらは、多少相補的な形で使用される。ＩＰ接続ポイントは、ＧＧＳＮで確立されるが、ユーザ端末が、そのユーザ端末が登録されているフェムトセル内にある時に、ＧＧＳＮは、そのユーザ端末の接続ポイントとしては使用されない。そうではなく、フェムトセルが、フェムトセル基地局との可能な接続についてフェムトセル基地局によって登録されたユーザ端末がフェムトセルカバレージ・エリアの内部にある時にユーザ端末のために使用されるＩＰ接続ポイントである。

フェムトセル基地局の構造
図４に示されているように、フェムトセル基地局２２は、Ｎｏｎ−ＡｃｃｅｓｓＳｔｒａｔｕｍ（ＮＡＳ）検出器３４、ＩＰアドレス・アロケータ３６、ユーザ端末用のレイヤ２インターフェース３８、およびレイヤ２ブリッジ４０を含むローカル接続ポイント・プロバイダ３２を含む。フェムトセル基地局は、レイヤ１物理インターフェース４２、フェムト自体のレイヤ２インターフェース４４、およびラジオ周波数インターフェース４６をも含む。

ＮＡＳ検出器
ＮＡＳ検出器３４は、ユーザ端末１８とコア・ネットワーク２内のＳｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳＳｕｐｐｏｒｔＮｏｄｅ（ＳＧＳＮ）４８／ＧＧＳＮ１４との間のＮｏｎ−ＡｃｃｅｓｓＳｔｒａｔｕｍシグナリングを監視する。この監視を、時々スヌーピングと称する。このＮＡＳシグナリングは、ユーザ端末１８によって、ユーザ端末１８のウェブ・ブラウザなどのアプリケーションによる使用のためにデータ接続を確立するのに使用される。

このシグナリングは、ユーザが接続を望むＩＰデータ・ネットワークを固定接続ポイントとして識別するコードを含む。このコードが、ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔＮａｍｅ（ＡＰＮ）である。フェムトセル基地局２２は、ＡＰＮを含むデータ接続要求すなわちＡｃｔｉｖａｔｅＰＤＰＣｏｎｔｅｘｔＲｅｑｕｅｓｔを認識し、これをローカルＩＰサブネットにアクセスする要求として扱うように構成される。フェムトセル基地局２２は、その可能な接続のためにリソースを予約し、その要求を３Ｇコア・ネットワーク２０に転送する。コア・ネットワーク２０内では、ＳＧＳＮ４８／ＧＧＳＮ１４が、通常の認証チェックおよび許可チェックを適用する。

ＡＰＮで名前を指定されたＩＰサブネットが、ユーザ端末１８がアクセスを許可されるＩＰサブネットである場合には、ＳＧＳＮ４８／ＧＧＳＮ１４は、その要求を受け入れる。フェムトセル基地局２２は、この受入を検出し、接続を確立する。

その一方で、ユーザ端末１８が、ＡＰＮで名前を指定されたＩＰサブネットへのアクセスを許可されない場合には、ＳＧＳＮ４８／ＧＧＳＮ１４は、要求を拒否する。フェムトセル基地局２２は、この拒否を検出し、リソースを解放する。

ＩＰアドレス・アロケータ
これは、ユーザ端末にＩＰサブネット・アドレスを割り当てることによってそのユーザ端末のＩＰサブネット接続ポイントを確立するフェムトセル基地局である。この例では、これは、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）を使用して行われる。

効果的に、ＩＰアドレス・アロケータ３６は、ＤＨＣＰクライアントとして働き、住居ゲートウェイ２８にＩＰアドレスを要求し、この住居ゲートウェイ２８は、ローカルＩＰサブネット３０内でＤＨＣＰサーバとして働く。

Ｌ２インターフェース
ローカルＩＰサブネットに十分に参加するために、ユーザ端末は、レイヤ２でフェムトセル基地局とインターフェースする。したがって、フェムトセル基地局は、ユーザ端末のために、レイヤ２でのインターフェース３８すなわち、この例ではイーサネット媒体アクセス制御（ＭＡＣ）機能を含む。

フェムトセルは、このインターフェース３８を次の複数の形で管理する。
−インターフェース３８にＭＡＣアドレスを与え、
−ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとの間のマッピング機能を提供するためにアドレス解決プロトコル（ＡＲＰ）を使用し、
−ユーザ端末からのデータグラムのためにレイヤ２フレーム・アセンブリを提供し、具体的には、これは、ユーザ端末がデータグラムを送信しつつあるローカルＩＰサブネット内のノードのレイヤ２ＭＡＣアドレスを提供することを含み、具体的には、宛先ＩＰアドレスを宛先レイヤ２ＭＡＣアドレスにマッピングするのにＡＲＰが使用され、
−ユーザ端末に移動するデータグラムのためにレイヤ２ディスアセンブリを提供し、
−レイヤ３ＩＰマルチキャスト／ブロードキャスト・データグラムをレイヤ２にマッピングする。

レイヤ２ブリッジ
フェムトセル基地局２２は、ローカルＩＰサブネット３０への単一のレイヤ１物理インターフェース４２だけを有するので、レイヤ２ブリッジ４０が、フェムトセル自体のレイヤ２インターフェース４４を、ユーザ端末のためにフェムト内で維持されるレイヤ２インターフェース３８におよびローカルＩＰサブネット３０内の他のノードに接続するのに使用される。したがって、フェムトセル基地局２２およびユーザ端末１８は、レイヤ１物理インターフェース４２を共有する。

ユーザ端末にＩＰサブネット・アドレスを割り当てる際の動作
図５に示されているように、ＩＰアドレスを割り当てる際のメッセージ・シーケンシングは、フェムトセル基地局に接続されたユーザ端末にローカルＩＰサブネット・アドレスを割り当てることを含む。

まず、ユーザ端末１８は、フェムト２２および住居ゲートウェイ２８を介してＳＧＳＮ４８にＡｃｔｉｖａｔｅＰＤＰＣｏｎｔｅｘｔＲｅｑｕｅｓｔを送信する（ステップａ）。

フェムトは、この要求を検出するためにアップリンクＮＡＳシグナリング・メッセージをスヌーピングする（ステップｂ）。この要求は、ローカルＩＰサブネットのＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔＮａｍｅを含む。

フェムトは、要求に含まれるＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒおよびＮｅｔｗｏｒｋＳｅｒｖｉｃｅＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＮＳＡＰＩ）を記録し、要求をＳＧＳＮ４８に転送する（ステップｃ）。

ＳＧＳＮ４８は、ユーザ端末のサブスクリプションを識別し、適当なＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔＮａｍｅ（ＡＰＮ）接続ポイントを選択し、適当なＧＧＳＮ１４を選択する。その後、ＳＧＳＮは、ＣｒｅａｔｅＰＤＰＣｏｎｔｅｘｔＲｅｑｕｅｓｔを定式化し、ＧＧＳＮ１４に送信する（ステップｅ）。

ＧＧＳＮ１４は、ＣｒｅａｔｅＰＤＰＣｏｎｔｅｘｔＲｅｓｐｏｎｓｅをＳＧＳＮ４８に送信することによって応答する（ステップｆ）。

次に、フェムトは、ユーザ端末のためにレイヤ２インターフェース・インスタンス３８およびＭＡＣアドレスを割り当てる（ステップｇ）。ＭＡＣアドレスは、フェムト自体のレイヤ２インターフェース４４内の、サポートされるＭＡＣアドレスのリストに追加される。

次に、ローカルＩＰサブネット内のＩＰアドレスが、フェムト２２と住居ゲートウェイ２８との間のＤＨＣＰを伴う一連のメッセージによって、フェムト２２内のＩＰアドレス・アロケータ３６によってユーザ端末１８のために割り当てられる。具体的には、ＤＨＣＰＤｉｓｃｏｖｅｒｙメッセージが、フェムトから住居ゲートウェイに送信され（ステップｈ）、この住居ゲートウェイは、ＤＨＣＰＯｆｆｅｒメッセージで応答する（ステップｉ）。その後、フェムトは、ＤＨＣＰＲｅｑｕｅｓｔメッセージを送信し（ステップｊ）、このメッセージに対して、住居ゲートウェイはＤＨＣＰＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅメッセージで応答する。

その時から、フェムトは、ローカルＩＰサブネット内のこのＩＰアドレスに関する要求に、ユーザ端末に割り当てられた対応するＭＡＣアドレスを提供することによって応答する。

その後、ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＢｅａｒｅｒ、言い替えればチャネルが、フェムト２２を制御するＳＧＳＮ４８の制御の下でフェムト２２とユーザ端末１８との間でセットアップされる（ステップｌ）。ＳＧＳＮ４８は、ＲＡＢ識別子ＲＡＢ＿ＩＤをＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＢｅａｒｅｒに割り当てる。ＲＡＢは、ＮＳＡＰＩである。

その後、ＳＧＳＮ４８は、ユーザ端末１８に関してフェムトにＡｃｔｉｖａｔｅＰＤＰＣｏｎｔｅｘｔＡｃｃｅｐｔメッセージを返す（ステップｍ）。

フェムトは、以前に記録したＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒを使用して、このＡｃｃｅｐｔメッセージを対応するＰＤＰＣｏｎｔｅｘｔＲｅｑｕｅｓｔと突き合わせる。したがって、このＡｃｃｅｐｔメッセージは、フェムトによって識別され、このフェムトは、その後、ＧＧＳＮ１４によって提供されたＰＤＰＩＰアドレス（この例では１０．１１．１２．１３である）を、フェムトによって提供されるローカルＩＰサブネット・アドレス（この例では１９２．１６８．０．６である）に置換する（ステップｎ）。ところで、Ａｃｃｅｐｔメッセージに含まれる他のＰＤＰプロトコル・セッティング、具体的にはＩＰアドレスをドメイン名にマッピングするＧＧＳＮを超えるサーバ（図示せず）の識別子も、フェムトによって置換される。

Ａｃｃｅｐｔメッセージは、その後、ユーザ端末１８に転送される（ステップｏ）。

その結果、ユーザ端末は、今やローカルＩＰサブネット・アドレスを有するので、ローカルＩＰサブネット内の他のノードとＩＰトラフィックを交換する（ステップｐ）。このトラフィック（ステップｑ）は、フェムト２２および住居ゲートウェイ２８を介して送信される。たとえば、ユーザ端末は、ローカルＩＰサブネット上で家庭内のローカル・デバイスからストリーミングされたディジタル音楽データを聞き、またはローカルＩＰサブネット上でプリンタに電子メールを印刷することができる。トラフィックは、ユニキャスト・トラフィック、マルチキャスト・トラフィック、またはブロードキャスト・トラフィックのいずれかである。

このＲａｄｉｏＢｅａｒｅｒ上のユーザ・トラフィックがローカルＩＰサブネット内で送信される時に、特殊な「キープ・アライブ」データが、ＳＧＳＮおよびＧＧＳＮへのモビリティ・トンネルをアライブに保つために周期的に送信される（ステップｒ）。具体的には、ＩＣＭＰＥｃｈｏＲｅｑｕｅｓｔが、関連するＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＢｅａｒｅｒを介してＧＧＳＮを超えるサーバ（図示せず）に送信される。

この例は、特にデータ・サービスに関する。この例では、音声呼サービスは影響を受けない。

全般
上の例は、３ＧＰＰ３Ｇネットワークに関係するが、いくつかの他の実施形態は、２Ｇ、４Ｇ、ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＷｉＭａｘ、または他のタイプの無線遠隔通信ネットワークに関係することができる。

本発明を、その本質的特性から逸脱せずに他の特定の形で実施することができる。説明された実施形態は、すべてにおいて例示的であるのみであって制限的ではないと考えられなければならない。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の同等性の意味および範囲に含まれるすべての変更は、その範囲に含まれなければならない。

当業者は、さまざまな上で説明された方法のステップを、プログラムされたコンピュータによって実行できることをたやすく認めるであろう。いくつかの実施形態は、プログラム記憶デバイス、たとえばディジタル・データ記憶媒体に関係し、このプログラム記憶デバイスは、機械可読またはコンピュータ可読であり、命令の機械実行可能なまたはコンピュータ実行可能なプログラムを符号化し、前記命令は、前記上で説明された方法のステップの一部またはすべてを実行する。プログラム記憶デバイスを、たとえば、ディジタル・メモリ、磁気ディスクおよび磁気テープなどの磁気記憶媒体、ハード・ドライブ、または光学的に可読のディジタル・データ記憶媒体とすることができる。いくつかの実施形態は、上で説明された方法の前記ステップを実行するようにプログラムされたコンピュータを含む。

Claims

複数のデバイスを含み、インターネットに接続されたローカル・ネットワークであって、前記ネットワークは、前記デバイスのそれぞれがその中で対応するＩＰサブネット・アドレスを有するローカルＩＰサブネットとして構成され、前記デバイスのうちの１つは、フェムトセル基地局であり、前記フェムトセル基地局に接続されたユーザ端末は、前記ローカル・ネットワーク内の前記デバイスのうちの別のデバイスとの通信を開始できるようになるために、ＩＰサブネット・アドレスを割り当てられ、
前記フェムトセル基地局は、インターネットから前記ユーザ端末へのメッセージ内のＡｃｔｉｖａｔｅＰａｃｋｅｔＤａｔａＰｒｏｔｏｃｏｌＣｏｎｔｅｘｔＡｃｃｅｐｔメッセージを検出し、前記ＩＰアドレスを前記ユーザ端末のための前記ローカルＩＰサブネット・アドレスに置換することによってそのメッセージを修正し、前記修正されたメッセージを前記ユーザ端末に転送する、ローカル・ネットワーク。
前記デバイスのそれぞれが接続されるローカル・ゲートウェイをも含み、前記ゲートウェイは、インターネットに接続される、請求項１に記載のローカル・ネットワーク。
前記フェムトセル基地局は、使用中に、前記ローカル・ゲートウェイから前記ユーザ端末のための前記ＩＰサブネット・アドレスを入手する、請求項２に記載のローカル・ネットワーク。
前記フェムトセル基地局は、インターネットを介する転送のために前記ユーザ端末からのメッセージ内のＡｃｔｉｖａｔｅＰａｃｋｅｔＤａｔａＰｒｏｔｏｃｏｌＣｏｎｔｅｘｔ要求を検出し、前記要求の前記検出は、前記フェムトセル基地局が前記ユーザ端末のためのＩＰサブネット・アドレスを要求することをトリガする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のローカル・ネットワーク。
前記フェムトセル基地局は、動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバであるゲートウェイと通信するＤＨＣＰクライアントになることによって前記アドレスを入手する、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のローカル・ネットワーク。
データ・パケットを前記ローカルＩＰサブネット内の前記ユーザ端末から、及び前記ローカルＩＰサブネット内の前記ユーザ端末へ導くために、前記フェムトセル基地局は、前記ユーザ端末のために前記フェムトセル基地局内で割り当てられた対応する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを、前記ローカルＩＰサブネット内の他のノードに提供することによって前記ユーザ端末の前記ローカルＩＰアドレスに関する要求に応答する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のローカル・ネットワーク。
インターネットを介して遠隔通信コア・ネットワークに接続され、ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＢｅａｒｅｒが、前記フェムトセル基地局と前記ユーザ端末との間でセットアップされ、前記ユーザ端末が前記ローカル・ネットワーク内で通信している間に前記コア・ネットワークに関して前記フェムトセル基地局で終端するモビリティ・トンネルをアライブに保つために、特殊なデータが、前記フェムトセル基地局と前記コア・ネットワークとの間で周期的に送信される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のローカル・ネットワーク。
前記フェムトセル基地局に接続された前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末が、前記ユーザ端末がそれに関して登録される前記フェムトセル基地局のフェムトセル内にあるものとして判定される時に、前記ＩＰサブネット・アドレスを割り当てられる、請求項１に記載のローカル・ネットワーク。
複数のデバイスを含み、インターネットに接続されたローカル・ネットワーク内でＩＰサブネット・アドレスを割り当てる方法であって、前記デバイスのうちの１つは、フェムトセル基地局であり、前記方法は、
前記デバイスのそれぞれがその中で対応するＩＰサブネット・アドレスを有するローカルＩＰサブネットとして前記ネットワークを構成するステップと、
前記フェムトセル基地局に接続されたユーザ端末が前記ローカル・ネットワーク内の前記デバイスのうちの別のデバイスとの通信を開始することを可能にするために、前記ユーザ端末にＩＰサブネット・アドレスを割り当てるステップと
を含み、
前記フェムトセル基地局は、インターネットから前記ユーザ端末へのメッセージ内のＡｃｔｉｖａｔｅＰａｃｋｅｔＤａｔａＰｒｏｔｏｃｏｌＣｏｎｔｅｘｔＡｃｃｅｐｔメッセージを検出し、前記ＩＰアドレスを前記ユーザ端末のための前記ローカルＩＰサブネット・アドレスに置換することによってそのメッセージを修正し、前記修正されたメッセージを前記ユーザ端末に転送する、方法。
前記フェムトセル基地局は、インターネットを介する転送のために前記ユーザ端末からのメッセージ内のＡｃｔｉｖａｔｅＰａｃｋｅｔＤａｔａＰｒｏｔｏｃｏｌＣｏｎｔｅｘｔ要求を検出し、その結果、前記ユーザ端末のためのＩＰサブネット・アドレスを要求する、請求項９に記載の方法。
前記ローカル・ネットワークは、インターネットを介して遠隔通信コア・ネットワークに接続され、ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＢｅａｒｅｒが、前記フェムトセル基地局と前記ユーザ端末との間でセットアップされ、前記ユーザ端末が前記ローカル・ネットワーク内で通信している間に前記コア・ネットワークに関して前記フェムトセル基地局で終端するモビリティ・トンネルをアライブに保つために、特殊なデータが、前記フェムトセル基地局と前記コア・ネットワークとの間で周期的に送信される、請求項９または１０に記載の方法。
前記フェムトセル基地局は、インターネットから前記ユーザ端末へのメッセージ内のＡｃｔｉｖａｔｅＰａｃｋｅｔＤａｔａＰｒｏｔｏｃｏｌＣｏｎｔｅｘｔＡｃｃｅｐｔメッセージを検出し、前記ＩＰアドレスを前記ユーザ端末のための前記ローカルＩＰサブネット・アドレスに置換することによってそのメッセージを修正し、前記修正されたメッセージを前記ユーザ端末に転送する、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の方法。