本地ip访问方案的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2009年4月22日、申请号为200980114453. 4、发明名称为"本 地IP访问方案"的中国发明专利申请的分案申请。
[0002] 优先权要求
[0003] 本申请要求2008年4月24日递交的并被分配W代理人备案号No. 081435P1的 共同拥有的美国临时申请No. 61/047, 700的优先权，该临时申请的内容W引用方式并入本 文。
技术领域
[0004] 概括地说，本发明设及无线通信，具体地但并非排他性地说，本发明设及本地访问 的实现。
【背景技术】
[0005] 为了向多个用户提供各种类型的通信（例如，语音、数据、多媒体服务等等）而广 泛地部署了无线通信系统。随着高速率和多媒体数据服务需求的快速增长，对具有增强性 能的高效且稳健的通信系统的实现提出了挑战。
[0006] 为了补充常规的移动电话网络基站，部署小覆盖范围基站（例如，安装在用户家 中），W便为移动单元提供更稳健的室内无线覆盖。该些小覆盖范围基站通常称为接入点基 站、家庭节点B、毫微微接入点或毫微微小区。通常，该种小覆盖范围的基站通过D化路由器 或有线电视调制解调器连接到互联网和移动运营商的网络。
[0007] 在一些情况下，在与小覆盖范围基站相同的位置部署一个或多个本地服务。例如， 用户具有支持本地计算机、本地打印机、服务器和其它部件的家庭网络。在该种情况下，期 望通过小覆盖范围的基站提供对于该些本地服务的访问。例如，当用户在家时，会希望使用 他/她的行动电话访问本地打印机。因此，存在对用于有效且高效访问本地服务的方法的 需求。
【发明内容】
[000引下面是本发明的一些示例性方面的简要说明。应该理解，对本文技术方面的任何 提及均是指本发明的一个或多个方面。
[0009] 一些方面的描述设及促进对本地服务和运营商网络服务的访问。例如，本地IP访 问（也称为本地中断）用于当接入终端由给定的接入点提供服务时，使接入终端能够访问 一个或多个本地服务。此外，向在该一接入点的接入终端提供对运营商网络的访问。
[0010] 本发明的一些方面设及对于不同的服务使用不同的互联网协议（"IP")接口。例 如，接入终端可使用一个IP接口访问本地服务并使用另一个IP接口访问运营商网络服务。
[0011] 本发明的一些方面设及提供将分组目的地映射到IP接口的列表。接入终端使用 列表确定使用哪个IP接口发送给定的分组。在一些方面，该种列表由接入终端的服务接入 点提供。
[0012] 本发明的一些方面设及作为接入终端的代理服务器的接入点。例如，接入点截获 发往到分配给接入终端的本地IP地址的分组。在一些情况下，接入点将截获的分组路由到 接入终端。在一些情况下，接入点代表接入终端执行代理服务器地址解析协议（"ARP")功 能。例如，接入点可W截获发往分配给接入终端的本地网络IP地址的消息，并使用接入点 的MAC地址对消息进行响应。
[0013] 本发明的一些方面设及提供代理功能W便获得本地IP地址并将该本地IP地址分 配给接入终端的接入点。例如，接入点获得接入终端的本地网络IP地址，W便使接入终端 能够访问本地服务。在一些实施方式中，该种代理功能包括动态主机控制协议（"DHCP") 功能。
[0014] 本发明的一些方面设及在接入点执行网络地址转换（"NAT")。例如，接入点将由 接入终端发送的分组的运营商网络（例如，公有）源IP地址转变为本地（例如，私有）源 IP地址，W便使接入终端能够访问本地服务。
[0015] 本发明的一些方面设及根据分组的目的地确定是否将来自接入终端的分组经由 协议隧道进行发送的接入点。例如，接入点经由协议隧道发送去往可经由运营商网络访问 的节点的分组，并（例如，经由本地网络）将其它分组发送到本地节点。对于发送到本地节 点的分组，在一些实施方式中，接入点会提供代理服务器功能，通过提供代理服务器功能， 接入点用代表接入终端获得的本地IP地址替换分组源地址。在一些实施方式中，接入点可 W提供反向NAT功能，通过提供反向NAT功能，接入点用其本地IP地址W及分配的端口号 替换分组源地址。
【附图说明】
[0016] 在下面的详细说明和所附的权利要求书W及附图中将描述本发明的该些和其它 示例性方面，其中：
[0017] 图1是用于支持本地IP访问的通信系统的一些示例性方面的简化方框图；
[001引图2是使用多个IP接口支持本地IP访问的通信系统的一些示例性方面的简化方 框图；
[0019] 图3是当使用多个IP接口时建立本地IP访问所执行的操作的一些示例性方面的 流程图；
[0020] 图4A和4B是当使用多个IP接口时结合发送分组的接入终端所执行的操作的一 些示例性方面的流程图；
[0021] 图5是结合用于处理由本地节点向接入终端发送的分组的代理服务器功能所执 行的操作的一些示例性方面的流程图；
[0022] 图6是在接入点中使用NAT功能支持本地IP访问的通信系统的一些示例性方面 的简化方框图；
[0023] 图7是当在接入点中提供NAT功能时建立本地IP访问所执行的操作的一些示例 性方面的流程图；
[0024] 图8A和8B是当在接入点中提供NAT功能时结合发送分组的接入终端所执行的操 作的一些示例性方面的流程图；
[0025] 图9是结合用于处理由本地节点向接入终端发送分组的代理服务器功能所执行 的操作的一些示例性方面的流程图.
[0026] 图10是结合提供本地IP访问所使用的无线节点的部件的一些示例性方面的简化 方框图；
[0027] 图11是示出了无线通信覆盖区域的简化图；
[002引图12是无线通信系统的简化图；
[0029]图13是包括多个毫微微节点的无线通信系统的简化图；
[0030] 图14是通信部件的一些示例性方面的简化方框图；
[0031] 图15 - 18用于根据本发明的启发提供本地IP访问的装置的一些示例性方面的简 化方框图。
[0032]根据一般惯例，附图中所示的各种特征没有按比例进行描绘。因此，为了清楚起 见，各种特征的尺寸可能被任意放大或缩小。另外，为了清楚起见，一些附图可能被简化。从 而，附图可能没有描述出给定设备（例如，装置）或方法的所有部件。最后，在整个说明书 和附图中，相同的附图标记用于表示相同的特征。
【具体实施方式】
[0033]下文描述了本申请的各个方面。应当明白的是，本文的公开内容可W用多种形式 来实现，本文公开的任何特定结构、功能或结构和功能仅仅是说明性的。根据本文的公开内 容，本领域的普通技术人员应当理解，本文公开的方面可W独立于任何其它方面来实现，并 且可W用各种方式组合该些方面的两个或更多。例如，使用本文阐述的任意数量的方面可 W实现装置或可W实施方法。此外，使用其它结构、功能、或者除本文阐述的一个或多个方 面之外的结构和功能或不同于本文阐述的一个或多个方面的结构和功能，可W实现此种装 置或实施此方法。此外，一个方面包括一个权利要求的至少一个元素。
[0034]图1示出了在示例性通信系统100(例如，通信网络的一部分）中的一些节点。为 了说明的目的，就相互通信的一个或多个接入终端、接入点、路由器和网络节点描述本发明 的各个方面。然而，可W理解，本文的公开内容可适用于使用其它术语描述的其它类型的装 置或其它相似的装置。例如，在一些实施方式中，接入点可W称为或实现为基站，接入终端 可W称为或实现为用户设备等等。
[0035]系统100包括为一个或多个接入终端提供一个或多个服务（例如，网络连通性） 的接入点，所述一个或多个接入终端位于该接入点的覆盖区域之内或穿过接入点的覆盖 区域。为了降低图1的复杂性，仅示出了单个接入点102和单个接入终端104。系统100中 的每个接入点可W与一个或多个核屯、网络节点（例如，运营商网络106所示）进行通信，W 便促进广域网连通性。网络节点可W是各种形式的，例如，一个或多个无线和/或核屯、网络 实体（例如，移动管理实体、会话参考网络控制器、网关、路由器或某个或某些其它合适的 网络实体）。
[0036] 系统100中的节点可W使用各种方式相互通信。在图1的例子中，接入点102与 路由器114相连接，由通信链路118表示，路由器114与互联网116相连接，由通信链路120 表示，运营商网络106与互联网116相连接，由通信链路122表示。此外，如RF符号124所 示，接入终端104经由空中接口与接入点102进行通信。
[0037] 通过使用该些通信链路，接入终端104可W与系统100中的多个通信节点（例如， 节点108、110和112)进行通信。在一些方面，该些不同的通信节点对应于不同等级的服务。
[0038] 例如，第一等级的服务设及通过运营商网络访问的服务。目P，第一等级的服务使接 入终端能够访问类似于当接入终端与宏网络相连接时（例如，连接到无线运营商网络中的 宏基站）的服务。
[0039] 此外，第二等级的服务设及无需经由运营商网络访问的本地服务。例如，第二等级 的服务使接入终端能够在其位于家庭网络或其它某个局域网（localareanetwork)时访 问特定的服务。通过绕过运营商网络，能够有效地改善延时，并且能够节约运营商网络的资 源（例如，通过对来自运营商的回程的业务进行减荷）。
[0040] 本地服务可W采取各种形式。在一些实施方式中，本地服务可W设及由本地网络 (localarea)上的实体提供的服务。例如，通信节点110表示与接入点102位于相同IP 子网的本地服务器（例如，由路由器114服务的局域网）。在该种情况下，访问本地网络服 务包括访问本地打印机、本地服务器、本地计算机、另一个接入终端或IP子网上的其它某 个实体。在图1中，接入终端104和通信节点110之间的业务（例如，分组）流由虚线126 表示。虚线126示出了接入终端104可通过接入点102和路由器114(即，经由链路124和 118)而无需通过运营商网络106访问该一本地服务。
[0041] 在一些实施方式中，本地服务设及与其它某个网络连接的节点（例如，连接到互 联网116的通信节点112)。例如，路由器114提供到互联网服务提供商（"ISP")的互联 网连接，并且接入终端104使用该一互联网连接来访问由节点112 (例如，web服务器）提 供的服务。因此，通过使用本地IP访问，可W向网络中不同的接入终端提供在网络中特定 位置（例如，用户的家庭、雇主的设施、互联网热点等等）的互联网访问。接入终端104和 通信节点112之间的业务流（例如，经由链路124、118和120)由图1中的虚线128表示。
[0042] 在图1的例子中，将对通信节点108的访问（例如，另一个接入终端）定义为非本 地服务，其原因在于，对该节点的访问要经由运营商网络106。接入终端104和通信节点108 之间的业务流（例如，经由链路124、118、120和122)由点线130表示。通常，该一业务在 接入点102和运营商网络106 (例如，运营商网络106中用于接入终端102的IP网关）之 间经由协议隧道（例如IPsec隧道）路由，如双排线132所示。
[0043] 在各种实施方式中，系统100中的节点通过提供本地网络的代理服务器功能（例 如，代理服务器ARP功能），并通过提供本地网络的NAT功能，使用多个IP接口来促进本地 IP访问。例如，在一些实施方式中，接入终端104和接入点102可W分别包括多个IP接口处 理功能134和136,该些功能使接入终端104能够使用不同的IP接口访问不同的服务（例 如，不同等级的服务）。此处，接入终端104使用第一IP接口访问运营商网络服务并使用第 二IP接口访问本地服务。在一些方面，使用该