用於和無線設備的雙方發起數據通信的方法和系統的製作方法

2023-04-23 19:50:36 1

專利名稱：用於和無線設備的雙方發起數據通信的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及發起與無線設備的通信的方法和系統，尤其涉及從公共網絡上的設備發起與專用網絡上的設備的通信，以實現虛擬端到端連接的方法和系統。
背景技術：
當我們全社會因企業和個人原因而努力進行國際水平的通信時，把網絡計算機與其它計算機網絡連接在一起的需要變得越來越重要。該需要驅使專業團體設計各種方式以互連不同物理網絡上的設備，使得異構和同構網絡上的設備可以用統一方式(或標準)彼此通信。這種互連技術通常被稱作「網際互聯」，「網間」，或簡稱為「網際」。全球網際互聯的一種實現是網際網路(英文第一字母通常大寫以便與「網際」區分)，最初由ARPA，NSF等出於教育和政府的目的而開發。網際網路在其現在擴展的版本中，作為網絡幹線的複雜基礎設施而連接到全世界的網絡。其它(本地，區域，專用或公共)網絡通過網關或路由器(還被稱為網關伺服器，網關系統，路由伺服器，和路由系統)連接到網際網路幹線。在本文中，單獨使用或用於修飾另一個名詞的術語「路由器」或「網關」是可以互換使用的，並且一般是指任意硬體或軟體，子系統，系統或代碼，其能夠在兩個或更多同構或異構機器，系統或子系統之間傳送數據分組(任何層次的網絡或物理數據傳送)，而與特定網關/路由器機器或服務無關。在網際網路環境中，路由器或網關的存在通常表示向另一個路由器或機器傳送網際網路數據報的能力。通常使用網絡術語「主機」或「主機機器」表示被用來運行應用程式的機器；對於這裡的目的，路由器/網關可以充當具有主機機器的功能，也可以是單獨設備。
在網際網路環境中，各種網絡和設備使用諸如TCP/IP(或UDP/IP)的標準網絡協議和模型通信。雖然在本文中假定讀者熟悉網絡概念，協議和標準，然而為方便起見，在此提供簡要概述。有關網際互連，網際網路，網際網路的廣泛背景信息及相關術語和背景技術可以在Tanenbaum，A.，計算機網絡，Prentice-hall，N.J.，第3版，1996，及Comer，D.，TCP/IP網際互連，原理，協議及體系結構，Prentice Hall，N.J.，第4版，2000中找到。
TCP/IP及UDP/IP(或通常稱作″UDP″)是指流行的傳送層與網絡層協議的組合，通常存在於網際互連環境(在所有這些層中還存在其它協議)。TCP/IP中的″IP″指″網際協議″，並且是規定如何組織和表示數據(數據報的格式和意義)，以及如何使用通信事務路由數據的網絡層協議。TCP(″傳輸控制協議″))和UDP(″用戶數據報協議″)均是可在IP協議頂端實現的傳送層協議，其分別支持基於連接的和無連接的數據傳送。基於連接的數據傳送意味著源和目的設備請求連接，並且接著通過″虛擬″連接以有序方式互相發送數據。術語″虛擬″在這裡意味著，儘管連接不必是硬連線的，然而連接看上去是在源(請求方)和目的地(接收方)之間建立了直接管道。數據實際流過較低協議層以最終通過物理傳輸介質發送。無連接數據傳送意味著源向目的地發送數據報，但是不保證傳送到或數據以特定順序到達。
IP協議還定義了統一的網絡尋址機構，使得實現使用諸如TCP或UDP的IP的協議的機器能夠指定其數據傳送的源和目的地。網絡尋址機構指定抽象地址和綁定協議，以把抽象地址映射到物理硬體地址。在本文中，統一的網絡尋址機構一般被稱為″IP位址″。IP位址通常以成″帶小數點的十進位數″的表示方法書寫，其中將地址指定為″w.x.y.z″(例如在32位地址中，各字母指定一個字節的信息)。例如，諸如″192.251.0.1″的IP位址可指定在網絡″192″，子網″251″和域″0″上的主機。通過使用IP，通常某個範圍的地址被保留給專用網絡使用，並且其餘IP位址被保留用於其它用途或公共(可路由)地址，這些均由授權組織來分配。多個專用網絡可以在內部(當前為網際網路域名地址管理機構，ICANN)分配相同(不可路由)的IP位址，但是使用唯一的公共IP位址連接到網際網路。例如，在B類網絡(在使用基於類的尋址約定的情況下，每個均允許有多達254個主機)中，專用地址的範圍可以從192.168.0.0到192.168.255.0。本領域技術人員熟悉此尋址約定，並且假定讀者也了解。對於本申請，IP位址被理解為在特定網際互連環境中有意義的(並被定義)的任何地址，儘管可以指代使用網際網路IP尋址的例子。
通過提供向另一個路由器或基於IP位址的主機傳送數據的路由器，支持IP的網絡可以被連接到另一個基於TCP/IP或基於UDP/IP的網際網路或網際網路。路由器(或路由伺服器/服務)通常包含路由表，該路由表判定向哪個機器(及可選地，哪個埠)發送給定目的IP位址的數據報。IP位址唯一標識路由器/主機，並且在典型的TCP/IP網絡中，可以被映射到字串名，其例如將特定機器標識為較大的域的一部分。(雖然這裡通常被稱作基於TCP/IP的網絡，然而本領域技術人員可認識到，該網絡也可以是基於UDP(無連接)的，並且可以支持另一個會話管理系統。)在典型的TCP/IP(互聯)網絡中，根據命名層次管理機器。一種這樣的層次是域名系統(″DNS″)，其規定特定機器怎樣連接到其它機器。(術語DNS有時也用於指代實現DNS協議的伺服器或服務。)例如，字符串″initials_machine.4thpass.service_provider.com″可以被用來指定屬於你並且被連接到4thpass公司的LAN的機器，而4thpass公司的LAN則被連接到service_provider的WAN(廣域網)。TCP/IP及UDP/IP為客戶系統定義工具/庫，其被用於確定特定路由器/機器的指定字串名的IP位址(網際網路的邏輯地址)。一種這樣的工具被稱為DNS查詢，並且包含例如被稱作″GetHostByName″的API。GetHostByName返回指定字符串的IP位址。針對特定組織，網絡或子網實現DNS標準的伺服器機器在這裡被簡稱為DNS，儘管可以結合單個物理機器上的其它網絡服務提供DNS服務。
圖1是使用TCP/IP或UDP/IP發送數據分組的基本網際網路或網際網路通信的示例性模塊圖。在圖1中，示出主機機器101通過線路102被連接到網際網路110。其它有線設備，比如主機140和141，被連接到專用(或公共)網絡130，該網絡可以是例如區域網(LAN)。網絡130上的設備通過附加機器，即路由器121在網際網路110上進行通信，其中路由器121被示出通過線路(例如電話線)連接。圖中DNS伺服器120還通過線路連接到網際網路110。在基本的常見操作中，準備向設備140(通過TCP或UDP)發送數據分組的源設備(主機)101首先執行DNS查詢以獲得對應於代表設備140的字串名的IP位址。例如，為了向″initials_machine.4thpass.service_provider.com″發送數據，DNS 120可以對應於″4thpass.com″的DNS伺服器。這個伺服器知道如何定位其″域″中的機器，例如″initials_machine″，並且可以檢索其相應的公共IP位址。當確定正確的(公共)IP位址時，DNS 120把這個地址返回到源設備101。接著，源設備101既可以打開TCP連接以與目的設備140通信，也可以簡單地通過UDP或者其它無連接協議使用返回的公共IP位址發送分組。

發明內容
本發明的實施例提供了一種基於計算機和網絡的方法和系統，用於利用諸如TCP/IP和UDP/IP的基於連接的或無連接協議，與無線設備進行雙方發起的雙向通信。示例性實施例提供了一種地址管理代理系統(″AMPS″)，其允許連接到公共網際互連，比如網際網路的設備和系統發起與連接到專用無線網絡的無線設備的通信並向其發送數據，而不用暴露這些無線設備的非可路由專用地址。AMPS分配公共(可路由)網絡地址，以被外部公共網絡上的請求方設備臨時用來與專用無線網絡上的無線設備通信。例如在一個實施例中，一組公共地址，例如公共IP位址，由AMPS維護並且根據需要動態分配給無線網絡設備。無線設備的臨時公共地址到專用地址的映射由AMPS使用路由表和其它映射數據結構進行維護並且透明地更新。
在一個實施例中，AMPS包括一或多個經過修改的DNS/API伺服器，一或多個地址代理/路由器，地址管理數據伺服器，一或多個地址管理數據倉庫，和可選的負載均衡器。AMPS DNS/API伺服器從公共網絡上的設備接收針對特定無線設備的請求，並且返回合適的臨時公共地址，該地址被內部映射到無線設備的專用地址。接著，公共地址可被外部公共網絡上的設備用於向無線設備發送數據。比如，臨時公共地址是與地址代理/路由器之一相關的地址，該地址代理/路由器被連接到外部公共網絡並且訪問專用無線網絡上的專用地址。在某些情況下，公共網絡上期望向無線設備發送數據的設備使用基於連接的協議，例如TCP/IP發送數據。在其它情況下，設備使用諸如UDP(UDP/IP)的無連接協議發送數據。
根據一個方案，AMPS提供經過修改的DNS伺服器，該DNS伺服器改變作為調用標準DNS查詢函數，例如GetHostByName的結果而返回的內容。在另一個方案中，AMPS實現專用於公共網絡上的設備的API，以便用於查詢指定無線設備的公共地址。使用結合網際網路協議的專用API實現，AMPS可以把專用地址映射到僅僅包括IP位址的地址，或可以映射到(IP位址，埠)對。後一種實現可以擴展特定公共地址空間的用途。
AMPS技術可以被專用或公共網絡上的有線設備使用，並且可以被這種網絡上兼備源設備能力的無線設備使用，只要該設備被連接到可以尋址AMPS並且可以被AMPS尋址的公共網絡。因而，AMPS機構可以被不同專用無線網絡上的設備用來彼此通信。另外，AMPS機構可被用於諸如ATM網絡的其它網際互連，並且可用於除TCP/IP或UDP之外的數據傳送協議。
為了保證更大程度的安全，根據一個實施例，AMPS為每個地址映射維護一個有效期(Time to live)(TTL)參數。通過這種方式，一旦TTL數值表明映射已經過期，AMPS可以銷毀映射，以及任何連接。此外，在某些實施例中，AMPS還在其自身的映射表中加入時間標記。在某個基於時間標記的超時周期之後，AMPS可以銷毀映射，從而周期性地強制啟動新映射。


圖1是使用TCP/IP或UDP/IP發送數據分組的基本網際網路或網際網路通信的示例性模塊圖。
圖2是與無線設備的雙向通信中使用的示例性地址管理代理系統的模塊圖。
圖3是示例性地址管理代理系統的部件的示例性模塊圖。
圖4是用於實施地址管理代理系統的實施例的通用計算機系統的示例性模塊圖。
圖5是由公共網絡上的設備使用地址管理代理系統向位於專用無線網絡的無線設備發送數據時所執行的處理的示例性流程圖。
圖6是某些用於支持DNS/API伺服器和地址代理/路由器的例程的地址管理代理系統數據倉庫表的示例性模塊圖。
圖7是由地址管理代理系統的DNS/API伺服器提供的用於返回對應於指定唯一標識符的公共地址的示例性例程的示例性流程圖。
圖8是示例性地址管理代理系統的地址代理/路由器中用於接收數據的示例性例程的示例性流程圖。
具體實施例方式
本發明的實施例提供了一種基於計算機和網絡的方法和系統，用於利用諸如TCP/IP和UDP/IP的基於連接的或無連接協議，與無線設備進行的雙方發起的雙向通信。示例性實施例提供了一種地址管理代理系統(″AMPS″)，其允許連接到公共網際互連，比如網際網路的設備和系統發起與連接到專用無線網絡的無線設備的通信並向其發送數據，而不用暴露這些無線設備的非路由專用地址。
在現有的系統中，在連接到專用無線網絡的無線設備和連接到公共有線網(例如，網際網路)的有線設備之間的數據通信(數據信道上的通信)只能由無線設備發起。某些網絡公司向無線設備分配固定的公共IP位址；然而，無線設備則需要具有接收和處理傳入通信分組的客戶端程序(例如，UDP堆棧)的能力。此外，這些無線設備是公共無線網絡而不是專用無線網絡的一部分。由於公共IP位址正變成非常稀缺的資源，並且目前對於為數百萬設備的網絡提供服務而言成本過高，實際上網絡公司不能指望為其網絡上的各個設備分配固定的公共IP位址。(雖然升級到IPv6會提供更多地址，然而當前的IPv4定義受到限制，並且歸屬大網絡公司的無線用戶的潛在數量非常高。在世界上的某些區域中，當前的公共地址方案受到更多的限制)。此外，這種尋址能力會把各個設備暴露在其它安全風險下，因為各個這種設備是可公開訪問的網絡的一部分，並且變得較難實施和推行安全措施。因而，與向設備分配固定公共IP位址相比，在現有無線網絡中向設備分配專用IP位址是優選的。當無線網絡是專用網時，網絡公司系統(或在某些國家被稱為運營商)的基礎設施有意對公眾隱藏無線設備的位置(地址)。
專用網絡上的無線系統使用類似於網絡地址轉換(NAT)的技術向公共網絡界發送來自無線設備的數據。在使用專用網絡的典型網絡公司基礎設施中，當無線設備開機時(或在其它情況下，當設備嘗試啟動數據服務時)，將其自身「註冊」在網絡公司基礎設施上。網絡公司通過DHCP(或類似DHCP的)伺服器為無線設備動態分配專用非可路由地址。有關臨時專用IP位址到設備公共IP位址的映射的信息被存儲在內部網絡公司資料庫中，並且由諸如RADIUS伺服器的網絡公司服務來管理。
數據在從專用網絡上的無線設備發送到網際網路(或反之)時所採取的實際路徑非常嚴重地依賴網絡基礎設施，即網絡公司的技術，並且是專用的。儘管已經出現若干種標準，但是它們在本質上非常不同。例如在GPRS網絡中，SGSN(服務GPRS節點)管理與無線設備的通信；而SGSN連接到GGSN(網關GPRS節點)，以便連接到網際網路網絡。無論使用何種行動網路，無線設備和網際網路之間的數據通信均涉及類似GGSN(或類似單元，取決於GPRS，GSM，CDMA或任何其他網絡)，DNS伺服器，路由器和網關的各種網絡單元。
有限的設施為從公共網絡上的有線設備向無線網絡上的行動裝置(具有專用地址)發送短序列消息而存在，並且也依賴網絡公司和網絡技術。SMS(短消息系統)協議定義了這種消息的格式，但是不提供任何有關基礎結構或數據傳送的指導。另外，這種消息具有固定(非常短)長度，並且使用專用信道而非數據信道發送控制信息(信令信道)。
因此，不存在使用標準尋址方案建立與通過專用網絡連接到的網絡公司基礎設施的無線設備建立雙向通信信道的現有機構。也不存在任何從連接到公共網絡的設備發起與這種無線設備的通信的機構。因而，現有系統的實施例不能支持從駐留於網絡公司基礎設施外部的有線設備到無線設備的任何類型的可編程數據″推送″。另外，有線設備不能直接響應從無線設備向公共(有線)網絡上的設備發送的消息，因為包含在消息中的無線設備的地址可能不再有效。此外，不可能使用這些系統提供應用程式的空中無線供應(provisioning)，也不能從網絡公司基礎設施外部的設備向無線設備發送其它編碼。空中無線供應以及向無線設備動態供應和下載應用程式的相關技術在標題為″維護和發布無線應用程式的方法和系統″，2001年11月28日提交的美國專利申請09/997,402中詳細討論。因而，非常期望提供一種允許具有公共IP位址的外部設備發起與無線設備的雙向通信的機構。
通過實現修改的DNS伺服器並且當專用無線網絡上的設備與公共有線網際互連界接口時充當所述設備的代理/路由器，地址管理代理系統實現了雙方發起的雙向通信。總之，由AMPS根據需要維護一組公共地址並且在活躍無線設備之中動態分配。圖2是與無線設備的雙向通信中使用的示例性地址管理代理系統的模塊圖。這裡使用的術語″雙向″意指數據路徑和通信可以在兩個端點系統之間的任意方向流動。圖2示出了連接到公共網絡210的有線設備201，202和203。本領域技術人員會認識到，這些設備可以連接到另一個專用或公共網絡，其中所述網絡通過一或多個有線設備被連接到公共網絡210，然而仍然能實現這裡討論的功能。任何這樣的變化均提供等同的功能，並且被明確地考慮和假定為本發明的一部分。在無線端，其能力可作為無線設備的代理(和路由器)的AMPS 220通過線路連接到公共網絡210，並且通過標準的網絡公司基礎設施單元(未示出)連接到無線網絡230。假定讀者了解網絡公司的基礎設施單元，以及用於路由的基本機構，和把分組從有線網絡轉換到無線網絡的機構。這些可使用模擬或數位技術，並且需要協議轉換以便發送物理數據並且比如通過衛星最終發送給無線設備。無線技術和無線路由機構的詳細背景信息在Stalling，W.，無線通信和網絡，Prentice Hall，N.J.，2002中描述。在圖2中，示出了通過各種無線單元(未示出)連接到無線網絡230的無線設備240。
在操作中，當諸如有線設備201的有線設備期望向無線設備240發送數據時，有線設備首先需要確定公共網絡210上無線設備240的可路由地址位置。然而，從圖2可以觀察到，無線設備240不直接連接到公共網絡210。因而，有線設備必須使用地址管理代理系統220確定可路由(公共)地址，向其發送針對無線設備240的數據。為實現此任務，有線設備201執行查詢(例如，修改的DNS查詢)以便找到對應於無線設備240的可路由公共地址。地址管理代理系統220接收查詢，並且確定和分配一組地址中的公共(可路由)地址，該地址可以被用作針對無線設備240的數據分組的目的地址。應當注意，雖然這裡示出了DNS查詢，然而如下面所述進一步描述的，地址管理代理系統修改DNS查詢實現以處理無線設備技術，和/或提供可選的API以確定適用的可路由地址。一旦地址管理代理系統220已經向有線設備201返回可路由地址，則有線設備201可向該地址發送數據。地址管理代理系統220接收數據，根據需要轉換格式和協議等等，並且通過無線網絡230向無線設備240發送轉換的數據。
圖3是示例性地址管理代理系統的部件的示例性模塊圖。在一個實施例中，地址管理代理系統(AMPS)包括一或多個經過修改的DNS′/API伺服器302，一或多個地址代理/路由器305，管理資料庫或諸如地址管理數據倉庫304的其它數據倉庫的地址管理數據伺服器303，及可選的負載均衡器301。DNS′/API伺服器302被單獨連接到公共網絡310，或連接到依次被連接到公共網絡310的負載均衡器301。類似地，每個地址代理/路由器305通過可路由(公共)地址也被連接到公共網絡310，其中來自外部網絡310的針對無線設備的數據被發送到該地址。DNS′/API伺服器302或者是DNS伺服器為增加與無線設備通信所需的功能而修改的實現，或者是實現一或多個專用API的伺服器，下面會進一步描述。DNS′/API伺服器302使用地址管理數據伺服器303以輔助將無線設備的唯一標識符(例如，字串名)映射到公共網絡310上的公共地址。公共地址組也由地址管理數據伺服器303和數據倉庫304來維護。地址管理數據伺服器303和地址管理數據倉庫304可以通過使用現有資料庫技術，例如ODBC技術來實現，或可以被實現成諸如簡單文本文件的結構。本領域技術人員會認識到，可以使用任何用於存儲一組表格，數據，列表或映射的實施例。每個地址代理/路由器305也使用地址管理數據伺服器303或等效裝置根據需要產生和更新用來向無線設備分配公共地址的一系列路由表，並且更新無線設備的公共地址和不可路由(專用)地址之間的各種映射。地址管理數據伺服器303代表DNS′/API伺服器302和地址代理/路由器305維護的表格和映射將參照圖6在下面描述。
雖然AMPS的技術通常適用於與無線設備通信的任何有線設備，但是短語″公共網絡″(或″有線網絡″)通常用於表示任何類型的網際互連環境，包含公共網絡或在某處被連接到一或多個專用或公共網絡的幹線。此外，儘管這裡描述的例子通常是指網際網路，然而本領域技術人員會認識到，所描述的概念和發明適用於網際互連的其它形式和實施例，包含例如ATM類型的網絡。
因而，本發明的技術也可以被第一無線網絡上的一個設備用於與第二網絡上的另一個無線設備通信--各個設備均結束與另一個網絡的地址代理/路由器的通信。這個情況是可行的，因為每個無線網絡(或其網絡公司基礎設施)連接到代理/路由器，而代理/路由器也連接(通過公共地址)到公共網絡。此外，雖然公共網絡在這裡有時也稱作有線網絡，然而本領域技術人員會認識到，該術語可以涵蓋任何公開可路由(公共)地址的網絡。因而，具有唯一公共(和可路由)地址的無線網絡也可以使用本發明的技術進行雙向通信。並且，本領域技術人員會認識到，諸如無線設備，電話，手持電話等等的術語可以互換地用來指示任何類型的、能夠與AMPS互操作的無線設備。此外，術語可以具有替代的寫法(可能有或沒有專門指出)，並且本領域技術人員會認識到，所有這種術語的變化均已經被涵蓋。
這裡描述的示例性實施例提供應用程式，工具，數據結構和其它支持，以實現用於雙向通信的一或多個有線和無線網絡上的專用-公共地址映射。本領域技術人員會認識到，本發明的方法和系統的其它實施例可以用於許多其它目的，包含從諸如網際網路的公共網絡向無線設備推送信息和/或數據或代碼。此外，儘管本文主要涉及通過網絡發送的″數據″，然而本領域技術人員會認識到，所有類型的數據均可以使用這裡描述的包含但不限於文本，圖形，音頻和視頻的技術來傳送。
並且，在下面的描述中，為了建立對本發明的方法和系統的技術的徹底理解，提出諸如數據格式和代碼序列等等的許多特定細節。然而，本領域技術人員會認識到，如果沒有這裡描述的特定細節，或具有其它特定細節，例如對代碼流的順序進行轉變，也可以實施本發明。
圖4是用於實施地址管理代理系統的實施例的通用計算機系統的示例性模塊圖。通用計算系統400可以包括一或多個伺服器和/或客戶端計算系統，並且可以橫跨分散的位置。此外，每個塊可表示一或多個適合於特定實施例的這種塊，或可以與其它塊合併。各個塊的地址管理代理系統410可物理駐留在一或多個機器上，所述機器使用標準的進程間通信機構互相通信。在示出的實施例中，計算機系統400包括計算機存儲器(″存儲器″)401，顯示器402，中央處理單元(″CPU″)403，和輸入/輸出設備404。示出的地址管理代理系統410駐留於存儲器401。地址管理代理系統410的部件最好在CPU 403上執行，並且管理無線網絡上的無線設備的地址映射，如前面附圖所示，以允許其它有線系統與無線設備通信。其它下載的代碼405和可能的其它數據倉庫也駐留在存儲器410上，並且最好在一或多個CPU 403上執行。在典型的實施例中，AMPS 410包含一個或多個DNS′/API伺服器411，一或多個地址代理/路由器412，地址管理數據伺服器413，及地址管理數據倉庫414。如前所述，根據具體實現，AMPS可包含其它數據倉庫及諸如負載均衡器的部件。
在示例性實施例中，AMPS 410的部件通過修改現有的基於UDP的技術，例如DNS伺服器和路由器來實現，其通常在用C程式語言編寫的Linux/UNIX系統上實現。針對DNS′/API伺服器411和地址代理/路由器412的編程接口可通過例如利用C，C++，C#和Java API，以及利用諸如XML的腳本語言或支持該語言的Web伺服器的標準手段來實現。地址管理數據伺服器413和地址管理數據倉庫414在考慮到可伸縮性因素的情況下最好被實現為資料庫系統而不是文本文件，並且可用SQL/ODBC資料庫管理系統實現。DNS′/API伺服器411和地址代理/路由器412通常使用Linux，UNIX，或其他基於UNIX，或類似UNIX的機器實現。
本領域技術人員會認識到，AMPS 410可以在包括多個，甚至異構的計算機系統和網絡的分布式環境中實現。例如，在一個實施例中，DNS′/API伺服器411，地址代理/路由器部件412，及地址管理數據伺服器413與其數據倉庫414全部位於物理上不同的計算機系統。在另一個實施例中，AMPS 410的各個部件均被駐留在分離的伺服器機器上，並且可以從存儲在地址管理數據倉庫414的表格中遠程查找到。此外，在某些情況下，整個AMPS系統410可以駐留在網絡公司的基礎設施內，並且被網絡公司的基礎設施完全包含。程序和數據的不同配置和位置均被考慮用於本發明的技術。在示例性實施例中，這些部件可並行和異步執行；因而部件可使用眾所周知的消息傳遞技術進行通信。本領域技術人員會認識到，等價的同步實施例也被AMPS實現支持。並且，針對各個例程可以實現其它步驟，並且所述其它步驟以不同的順序，在不同的例程中，仍然實現AMPS的功能。
對於地址管理代理系統的部件，存在若干的實現方案，在這裡描述其中三種。本領域技術人員會認識到，可使用各種其它方案和組合。所有三種方案均分配被有線設備臨時用來與無線設備通信的公共(可路由)網絡地址。在一個實施例中，維護一組公共地址，例如公共IP位址並且根據需要動態分配給無線網絡設備。例如，典型的B類網際網路網絡地址塊允許約65,000個與無線設備的同時連接。儘管這個數字乍看之下似乎較大，但當考慮蜂窩電話和手機的數量時，例如連接到網絡公司的蜂窩電話和手機的數量時，這個數字是相當有限的。
第一方案為無線設備提供公共地址映射，並且使用UDP協議使該映射有效。這是存儲轉發類型的方案。此方法的一個優點是其有利於通過無線連接進行基於UDP的針對無線設備的傳輸，並且允許與連接的公共端相連的設備發起連接。然而，缺點是標準UDP協議需要修改，或增加額外的API調用，以使請求方設備可標識目的無線設備。這些修改是必要的，因為UDP協議只支持IP位址的指定，並且不提供唯一標識設備的可選手段(諸如類似於TCP/IP協議的串)。由於期望隱藏這個(專用)地址，發送數據的標準UDP調用不滿足需要。
用於實現AMPS的第二方案支持通過例如使用TCP/IP協議建立的點到點連接進行的全雙向通信。(注意，這些相同技術還支持無連接UDP雙向通信)。第二方案可以通過提供標準UDP或TCP/IP函數″GetHostByName″的修改實現來實施。GetHostByName API允許一個串指定來標識所指定的設備，並且返回IP位址數據結構。可選地，為增加所提供的安全級別，AMPS可以實現專用API以動態返回分配的，(當前)對應於所請求的無線設備的公共地址。專用API方案的缺點是公共網絡上的設備(或希望獲得與無線設備的連接的其它設備)需要在請求方設備的應用程式中包含專用代碼。
第三方案類似於第二方案，但是使用″埠″概念提供更多潛在的同時連接。通過使用此方法，而不是僅返回有線網絡上對應於無線設備的主機地址(地址代理/路由器的公共地址)，AMPS還返回主機(地址代理/路由器)上的具體埠指定。埠及其實現在本領域是公知的，並且通常對應於由接收數據以跟蹤針對不同位置的消息的機器所實現的隊列。根據消息中的埠指定，接收數據的機器把消息傳送到不同目的地，並且以通過埠(by-port)的方式處理必要的定序和握手。
埠通常被用於在單個物理地址上打開多個虛擬信道，並且潛在的把單個物理地址擴展到其它接近65,000的連接。這允許AMPS使用例如C類IP位址，對於實現到無線設備的接近1千6百萬個同時連接(使用基於UNIX的系統)而言，通常C類IP位址比其它類型的地址更加便宜並且更容易實現。本領域技術人員會認識到，可用埠的數量及其具體實現與作業系統相關，並且直接與用於指定埠地址的比特數相關。
UDP(以及TCP/IP)協議目前支持埠抽象；然而，用於UDP和TCP/IP系統的標準DNS查詢(例如，GetHostByName)不允許返回埠指定，並且把埠指定的控制留給請求方設備而不是接收方路由器。因而，根據實現AMPS的第三方案，最好由地址代理/路由器使用專用API指定埠，並且返回到具有主機指定的請求方設備。
在一個實施例中，腳本語言接口，比如XML，可以代替專用API(代碼接口)被用來與專用地址映射函數接口。當使用XML時，DNS′/API伺服器接受API調用作為XML投送事件(post event)並且返回XML格式的響應。針對使用其它語言模型和/或其它程式語言調用這個映射函數的類似支持也被考慮，並且將用於本發明的技術。XML類型的接口最小化請求方設備把API集成到其軟體中的成本。
另外，當使用專用API時，請求方設備可以把額外數據推送到專用無線設備，而不需要其它編碼工作。例如，針對與有線設備建立的連接類型對無線設備進行計費的計費代碼可被推送到使用這種技術的無線設備。在標題為″基於傳輸的應用計費的方法和系統″，2002年2月26日提交的美國專利申請10/085,981中討論了示例性的計費代碼機構。
一些與安全相關的原因也表明期望使用專用API而不是UDP和TCP/IP的標準GetHostByName API。這些安全原因表明期望使用也需要專用API的基於埠的機構。首先，任何使用″GetHostByName″API和路由器協議的雙向通信易於受到與該主機名相關的拒絕服務(DOS)攻擊。在一或多個機器同時指定具有相同輸入參數的相同GetHostByName時可發生DOS攻擊，從而消除有足夠公共地址(代理/路由器機器地址的)可用的可能性。第二，GetHostByName(或任何其他標準)API的使用也使得AMPS因DNS區傳送而易受安全攻擊。例如，當一個DNS向一或多個其它DNS伺服器傳送DNS查詢以發現所請求的主機名時，發生DNS區傳送。一個典型的情況涉及國家到國家的多個DNS轉發段。DNS區伺服器攻擊的思路是通過插入惡意編碼作為惡意DNS伺服器，來捕捉在具體DNS伺服器上的信息，並且模仿目的地址。第三，忽略連接的持續時間可以使數據被未經授權的請求方設備得到。具體地，由於映射被建立在公共設備和無線設備之間，公共設備可假定映射的存在時間比其實際存在的時間要長，並且可能完成(惡意或非惡意地)與錯誤設備的通信。因為某些DNS伺服器實現忽略有效期設置，可能會出現這種情況。通過修改DNS伺服器的實現，不管其實現標準的GetHostByName API，還是專用API，均可通過遵守專用和公共地址之間建立映射的TTL特徵來避免這個問題。
圖5-8描述了DNS′/API伺服器和地址代理/路由器實現的具體例程的各種示例性實施例，用於實現參照圖2和3描述的功能。圖5是由公共網絡上的設備使用地址管理代理系統向位於專用無線網絡的無線設備發送數據時執行處理的示例性流程圖。在步驟501，源(例如，有線)設備向AMPS請求指定無線設備的公共(可路由)地址。如上所述，用於檢索這種地址的一個機構是使AMPS實現經過修改的DNS服務接口，諸如經過修改的GetHostByName例程。例如，GetHostByName例程可以被調用以指明字符串形式的唯一無線設備指定。字符串″personname.phone.wsp.com″是示例性字符串，表明對應於具有名稱″person″，電話號碼″phone″，位於無線服務提供商的簡稱為″wsp.com″的Web站點(DNS)的個人的無線設備。(例如，susan.ph2065551212.sprint.com可以指個人Susan，其具有電話號碼206 555 1212，在sprint網上。)可由AMPS實現的另一個機構是提供分立(專用)的API，諸如″GetProxylP″，其返回對應於指定無線設備的公共(可路由)地址的指示。使用分立API對於安全原因是有用的；例如，騙子設備通過欺騙來截取可路由地址變得更加困難。另一個原因是控制返回的地址信息的實際格式，例如能夠提供除地址代理/路由器的主機地址之外的埠指定。GetHostByName或諸如GetProxylP的專用API的實現將參照圖7進一步討論。
在步驟502，一旦無線設備的公共地址已經從AMPS返回，源設備從所指示的地址信息中提取實際地址位置(IPdata.ip)，有效期參數(IPdata.TTL)，並且例如當不使用標準的GetHostByName API時，可選的埠指定(IPdata.port)(如果有)。在步驟503，當源設備期望執行與無線設備的基於連接的通信時，打開諸如套接字的連接。在步驟504，有線設備確定有效期參數是否表明返回的無線設備公共地址已經過期，如果是這樣的話，返回到步驟501以請求不同的地址，否則繼續步驟505。AMPS使用有效期參數保證無線設備(可能或未能始終連接到無線網絡並且開機)的公共地址沒有超出該無線設備的可用周期。在某些實施例中，使用非常短的TTL參數，以防止出現有線設備能夠監視具體公共地址上的活動並且把該地址用於其它目的的安全破綻。在步驟505，有線設備向無線設備發送數據分組(通過連接或不通過連接)。假定(但未示出)有線設備和無線設備使用在所使用的例如UDP或TCP/IP的傳送協議中指定的標準調用進行通信。在步驟506，如果完成數據事務處理，那麼有線設備完成工作，否則返回到步驟504檢查TTL參數，以發送更多數據。
下面的表格1包含偽碼，該偽碼描述公共(請求方)設備通過使用地址管理代理系統如何能夠使用如圖5所述的經過修改的GetHostByName查詢來獲得對應於由電話號碼″2065551212″標識的用戶的公共地址的一個實現例子。從公共設備的角度看，以標準方式執行標準UDP和TCP/IP調用。
表1　　InetAddress ip＝　　InetAddress.GetHostByName(″2065551212.fourthDNS.att.com″)；　　byte[ ]data；　　int destPort＝80；　　//通過某個內部例程，例如populateDataBuffer填充數據緩衝區　　//該例程則使用setDataJava API。　　int datasize＝populateDataBuffer(data)；　　DatagramSocket socket＝new DatagramSocket(destPort，ip)；　　//現在發送數據...　　DatagramPacket packet＝new DatagramPacket(data，datasize)；　　socket.send(packet)；下面的表格2包含偽碼，該偽碼描述在圖5中描述的專用API機構的示例性實現，該機構被公共(請求方)設備用來獲得由相同電話號碼標識的用戶的公共地址。在表格2中，公共設備調用專用API，GetProxylP，以得到包含所需信息的數據結構，所需信息包含分配的地址代理/伺服器的公共地址。此後，公共設備可以使用相同技術(標準UDP或TCP/IP協議)發送數據。
表2　　public class IPInfo　　{　　 private String_publicIPAddress；　　 private int_publicPort，_TTL；　　 public String getPublicIPAddress{　　return_publicIPAddress；　　 }!-- SIPO DP --dp/　　 public int getPublicPort{　　return_publicPort；　　 }　　 public int getTTL　　 {　　return_TTL；　　 }　　}　　int destPort＝80；　　IPInfo ipi＝GetProxyIP(″2065551212.fourthDNS.att.com″，destPort)；　　//x.y.z.q格式的ipi.getPublicIPAddress的返回值　　//例如142.432.14.2　　InetAddress ip＝　　InetAddress.getByName(ipi.getPublicIPAddress)；　　byte[ ]data；　　//通過某個內部例程，例如populateDataBuffer填充數據緩衝區　　//該例程則使用setDataJava API。　　int datasize＝populateDataBuffer(data)；　　DatagramSocket socket＝　　new DatagramSocket(destPort，ipi.getPublicPort)；　　//現在發送數據...　　DatagramPacket packet＝new DatagramPacket(data，datasize)；　　socket.send(packet)；圖6是某些用於支持DNS′/API伺服器和地址代理/路由器的例程的地址管理代理系統的數據倉庫表的示例性模塊圖。在一個實施例中，地址管理數據倉庫包括3個表格唯一標識符(唯一ID)-專用地址表610，公共-專用地址表630，及公共地址-代理/路由器機器表620。雖然示出3個表格，但是本領域技術人員會認識到，這些表格可包含其它數據，並且可以通過不同方式組織，包含不同數量的表格和具有不同的列或欄位。另外，可以使用任何用於存儲表格或列表數據的技術。為了支持把主機地址加上埠代號映射到無線設備的實施例，表格被相應修改。
唯一ID表610把無線設備的唯一字串名映射到由網絡公司的基礎設施分配的專用無線網絡地址。在某些實施例中，當無線設備在開機時註冊自身到網絡公司基礎設施時，網絡公司基礎設施使用類似DHCP協議的方法動態分配專用無線網絡地址。因而，唯一ID表610可以稀疏地填充或動態產生記錄，並且當設備註冊和取消註冊到網絡公司基礎設施系統時，被動態刪除。
公共-專用地址表630包括一些欄位/列，其中包含公共網絡地址631，專用(無線)網絡地址602，指定存儲在欄位631中的公共地址是空閒還是被使用的標誌632，有效期(TTL)參數633，及其它連接數據634。在一個實施例中，AMPS的DNS′/API伺服器查詢表630以確定對應於指定的專用無線網絡地址的公共網絡地址，或分配未使用的公共網絡地址(如欄位632所示)並且把所確定的未使用公共地址映射到存儲在欄位602中的專用網絡地址。
公共地址-代理/路由器機器表620包括公共網絡地址欄位631，和工作的代理/路由器機器621的指示。通過維護這種映射，AMPS能夠用代理/路由器機器替換其它代理/路由器機器以提供更高程度的健壯性。各個代理/路由器機器具有預先配置的公共網絡地址集合，比如象通常通過插入代理/路由器機器的網卡來配置的那樣。這些地址以標準方式通過預先購買或從地址授權機構獲得的方式來分配，所述機構目前是網際網路域名地址管理機構(ICANN)。當機器被插入AMPS進行使用時，這些地址的指示被存儲在欄位631中。
在一個實施例中，公共網絡地址和專用地址之間映射的時標也被標註在表格630中。在規定的超時之後，基於該時標，地址管理數據伺服器向與映射相關的地址代理/路由器發送請求以解除公共到專用地址的映射，並且更新映射表630，因而把相關公共地址返回到未使用公共網絡地址組中。
圖7是由地址管理代理系統的DNS′/API伺服器提供的用於返回對應於指定唯一標識符的公共地址的示例性例程的示例性流程圖。基本上，這個例程實現了針對使用經過修改的GetHostByName接口或專用API，例如GetProxylP(參照圖5所描述)的AMPS的DNS查詢或DNS類查詢的能力。總之，該例程動態地分配合適的地址代理/路由器機器以便與無線設備相關，並且返回該機器的公共地址(與TTL參數和可能的其它參數)。具體地，在步驟701，該例程確定由作為例程輸入來傳遞的字符串參數所指定的無線設備的專用(不可路由)地址。例如，字符串參數可使用諸如″uniquelD.hostname.domain.tld″的欄位，其在諸如公司網絡的一個域中指定名稱為″hostname″的機器上的典型個人/服務層次，這個域位於諸如″org″，″com″，″edu″等等的頂級域上。本領域技術人員會認識到，可以使用許多其它的字符串參數指定。一個用於實現這個例程的機構是向地址管理數據倉庫請求信息。在一個實施例中，數據倉庫存儲將唯一ID映射到專用網絡地址的表(見圖6中的表610)。最好是，AMPS使用的任何機構均以安全方式存儲這個數據，以便保持無線網絡地址是私有的。在步驟702，如果公共網絡地址已經被AMPS分配給指定設備並且仍然有效，則例程檢索對應於指定設備的專用無線網絡地址的公共網絡地址。在一個實施例中，數據倉庫存儲專用無線網絡地址和公共網絡地址之間的該映射信息(例如參見圖6中的表630)。如果公共網絡地址尚未分配或無效，則例程使得新公共網絡地址被分配，並且新公共地址與專用無線網絡地址相關。接著數據倉庫中的合適表格被更新。在步驟703，例程確定與分配的公共網絡地址相關的地址代理/路由器機器(例如使用圖6中表620)。在步驟704，例程向所確定的代理/路由器機器發送請求，以更新其把所確定的公共網絡地址映射到專用無線網絡地址的路由表。在步驟705，例程更新數據倉庫中的信息以便包含任何其他與連接相關的信息(例如，圖6的表630中的欄位634)，並且指示公共-專用地址關聯的有效期(TTL)參數(例如，圖6的表630中的欄位633)。一旦所有的表已經在代理/路由器和數據倉庫中被更新，則DNS′/API伺服器返回相關地址代理/路由器機器的所確定的公共網絡地址。如前所述，當使用基於埠的實現時，公共地址可以是(主機名，埠)對。
圖8是示例性地址管理代理系統的地址代理/路由器中用於接收數據的示例性例程的示例性流程圖。這個例程由地址代理/路由器實現，以便使用相關協議(例如，TCP/IP，UDP/IP等等)從有線設備接收數據。(數據被發送到特定地址代理/路由器，因為該地址代理/路由器的公共(可路由)地址被返回到請求方/源設備以響應AMPS的DNS′/API伺服器的查詢。)代理/路由器負責從有線網絡向無線網絡發送數據所需的任何數據轉換(例如，如果網絡公司基礎設施希望在這個層次執行這種轉換)。代理/路由器還負責通過無線網絡向對應於公共地址(用來調用代理/路由器)的無線設備的專用無線地址傳送數據。
具體地，在步驟801，例程確定(例如，根據地址管理數據倉庫)對應於所調用的公共地址的專用無線地址，以及與這個映射相關的TTL參數。這些數值可以從例如圖6的公共專用地址表630獲得。在步驟802，例程確定所定的TTL參數是否指示映射已經過期，並且如果過期，則返回錯誤，否則繼續步驟803。在步驟803，例程確定目標設備所需的格式(無線網絡格式)。在步驟804，例程確定是否需要任意協議轉換，如果需要，則繼續步驟805，否則繼續步驟806。注意，用於具體無線網絡的轉換，例如數據到″HTTP″分組的協議轉換，可以由代理/路由器完成，或可以由網絡公司基礎設施內的某個其它部件完成。本領域技術人員會認識到，這些是示例性步驟，並且對於具體環境，不同格式化或不同協議轉換的例程可以被增加或省略。在步驟806，地址代理/路由器例程發送數據分組(根據，已經被格式化，並且其協議得到轉換)給所確定的無線設備的相關專用地址，並且返回。
通過上面的描述可以理解，儘管這裡為了圖解描述了本發明的具體實施例，但是可以在不偏離本發明的宗旨和範圍的前提下進行各種修改。例如，本領域技術人員會認識到，這裡討論的用於建立雙向通信的方法和系統適用於其它類型的公共網絡和除網際網路，TCP/IP和UDP之外的協議，甚至是多個這樣的網絡。例如，專用地址到公共地址的映射也可以提供給ATM網絡以便把ATM網絡上的設備連接到無線設備。本領域技術人員會認識到，這裡討論的方法和系統適用於不同的協議，通信介質(光學，無線，有線等等)和無線設備(比如無線手機，電子管理器，個人數字助理，便攜電子郵件機器，遊戲機，尋呼機，比如GPS接收器的導航設備等等)，適用於不同的有線設備(比如信息站，個人計算機，大型機)，並且適用於具有有線連接能力(例如，無線電子郵件)的無線設備，或可以被連接到接駁站以進行同步的PDA設備。
權利要求
1.一種計算機網絡環境中用於在第一裝置和第二裝置之間建立雙向通信信道虛擬通信信道的方法，所述第一裝置使用公共網絡地址連接到計算機網絡環境，所述第二裝置連接到無線通信網絡並且具有專用地址，該方法包括接收來自第一裝置的與第二裝置通信的請求；動態地從一組公共網絡地址中確定一個公共網絡地址；把所確定的公共網絡地址與第二裝置的專用地址關聯；和把所確定的公共網絡地址的指示返回給第一裝置，使得第一裝置可以接著使用所確定的公共網絡地址向第二裝置發送數據。
2.如權利要求1所述的方法，其中請求指示不同於第二裝置的專用地址的第二裝置的唯一標識，並且使用唯一標識把所確定的公共地址與第二裝置的專用地址相關聯。
3.如權利要求1所述的方法，還包括從第一裝置接收針對所確定的公共網絡地址的數據；和使用與所確定的公共網絡地址相關的專用網絡地址透明地向第二裝置傳送接收的數據。
4.如權利要求3所述的方法，其中由通過計算機網絡環境的公共網絡地址連接到計算機網絡環境的偽裝系統執行透明傳送。
5.如權利要求1所述的方法，其中第一裝置是有線裝置。
6.如權利要求1所述的方法，其中第一裝置是無線裝置。
7.如權利要求1所述的方法，其中第二裝置是能夠進行有線連接的裝置。
8.如權利要求1所述的方法，其中第二裝置是無線裝置。
9.如權利要求1所述的方法，其中所確定的公共網絡地址指定主機系統地址和埠規格。
10.如權利要求1所述的方法，其中所確定的公共網絡地址指定網際協議(IP)地址。
11.如權利要求1所述的方法，其中由經過修改的DNS伺服器執行該方法。
12.如權利要求1所述的方法，其中所接收的請求是計算機網絡環境的標準API。
13.如權利要求12所述的方法，其中API是GetHostByNameAPI。
14.如權利要求1所述的方法，其中所接收的請求是計算機網絡環境的經過修改的API，其指定主機名稱和埠指示。
15.如權利要求1所述的方法，還包括使所確定的公共網絡地址與超時周期關聯；和當超時周期過期時，銷毀第二裝置的所確定的公共網絡地址和專用地址之間的關聯。
16.如權利要求15所述的方法，其中超時周期被指定為有效期(TTL)數據。
17.一種連接到計算機網絡環境、用於在第一裝置和第二裝置之間建立虛擬通信信道的地址代理管理系統，所述第一裝置使用公共網絡地址連接到計算機網絡環境，所述第二裝置連接到無線通信網絡並且具有專用地址，所述地址代理管理系統包括域名服務(DNS)，其被構造成接收來自第一裝置的與第二裝置通信的請求，動態地從一組公共網絡地址中確定一個公共網絡地址；把所確定的公共網絡地址與第二裝置的專用地址關聯；和把所確定的公共網絡地址的指示返回給第一裝置，使得第一裝置可以接著使用所確定的公共網絡地址向第二裝置發送數據。
18.如權利要求17所述的系統，其中DNS是遵守UDP和TCP/IP標準中的至少一個的經過修改的DNS。
19.如權利要求17所述的系統，其中計算機網絡環境是網際網路。
20.如權利要求17所述的系統，其中根據網際協議(IP)尋址約定指定每個公共網絡地址。
21.如權利要求17所述的系統，其中DNS使用資料庫使所確定的公共網絡地址與第二裝置的專用地址相關聯。
22.如權利要求17所述的系統，其中DNS使用資料庫從一組公共網絡地址中動態確定一個公共網絡地址。
23.如權利要求17所述的系統，其中請求指示不同於第二裝置的專用地址的第二裝置的唯一標識，並且DNS使用唯一標識把所確定的公共地址與第二裝置的專用地址相關聯。
24.如權利要求17所述的系統，還包括專用地址管理路由器，其被構造成從第一裝置接收針對所確定的公共網絡地址的數據，並且使用與所確定的公共網絡地址相關的專用網絡地址向第二裝置透明傳送接收數據。
25.如權利要求24所述的系統，其中專用地址管理路由器通過計算機網絡環境的公共網絡地址被連接到計算機網絡環境，並且通過確定與接收數據相關的專用網絡地址，向第二裝置的公共地址透明傳送接收數據，使得數據通過無線通信網絡被傳遞到位於所確定的專用網絡地址的第二裝置。
26.如權利要求24所述的系統，其中專用地址管理路由器使得當在透明傳送接收數據之前適用時，執行接收數據的協議轉換。
27.如權利要求17所述的系統，其中第一裝置是有線裝置。
28.如權利要求17所述的系統，其中第一裝置是無線裝置。
29.如權利要求17所述的系統，其中第二裝置是能夠進行有線連接的裝置。
30.如權利要求17所述的系統，其中第二裝置是無線裝置。
31.如權利要求17所述的系統，其中所確定的公共網絡地址指定主機系統地址和埠規格。
32.如權利要求17所述的系統，其中所確定的公共網絡地址指定網際協議(IP)地址。
33.如權利要求17所述的系統，其中所接收的請求是計算機網絡環境的標準API。
34.如權利要求33所述的系統，其中API是GetHostByNameAPI。
35.如權利要求17所述的系統，其中所接收的請求是新的API，其指定主機名稱和埠指示。
36.如權利要求17所述的系統，其中DNS被進一步構造成使所確定的公共網絡地址與超時周期關聯；並且使得當超時周期過期時，銷毀第二裝置的所確定的公共網絡地址和專用地址之間的關聯。
37.如權利要求36所述的系統，其中超時周期被指定為有效期(TTL)數據。
38.一種連接到計算機網絡環境、用於在第一裝置和第二裝置之間建立虛擬通信信道的地址代理管理系統，所述第一裝置使用公共網絡地址連接到計算機網絡環境，所述第二裝置連接到無線通信網絡並且具有專用地址，所述地址代理管理系統包括用於接收來自第一裝置的與第二裝置通信的請求的裝置；用於動態地從一組公共網絡地址中確定一個公共網絡地址的裝置；用於把所確定的公共網絡地址與第二裝置的專用地址關聯的裝置；和用於把所確定的公共網絡地址的指示返回給第一裝置，使得第一裝置可以接著使用所確定的公共網絡地址向第二裝置發送數據的裝置。
39.一種包含指令的計算機可讀存儲器介質，所述指令用於通過各種操作控制計算機系統中的處理器在第一裝置和第二裝置之間建立雙向通信信道虛擬通信信道，所述第一裝置使用公共網絡地址連接到計算機網絡環境，所述第二裝置連接到無線通信網絡並且具有專用地址，所述操作包括接收來自第一裝置的與第二裝置通信的請求；動態地從一組公共網絡地址中確定一個公共網絡地址；把所確定的公共網絡地址與第二裝置的專用地址關聯；和把所確定的公共網絡地址的指示返回給第一裝置，使得第一裝置可以接著使用所確定的公共網絡地址向第二裝置發送數據。
40.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中請求指示不同於第二裝置的專用地址的第二裝置的唯一標識，並且使用唯一標識把所確定的公共地址與第二裝置的專用地址相關聯。
41.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，所述指令還通過以下操作控制計算機處理器從第一裝置接收針對所確定的公共網絡地址的數據；和使用與所確定的公共網絡地址相關的專用網絡地址透明地向第二裝置傳送接收的數據。
42.如權利要求41所述的計算機可讀存儲器介質，其中由通過計算機網絡環境的公共網絡地址連接到計算機網絡環境的偽裝系統執行透明傳送。
43.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中第一裝置是有線裝置。
44.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中第一裝置是無線裝置。
45.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中第二裝置是能夠進行有線連接的裝置。
46.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中第二裝置是無線裝置。
47.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中所確定的公共網絡地址指定主機系統地址和埠規格。
48.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中所確定的公共網絡地址指定網際協議(IP)地址。
49.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中由經過修改的DNS伺服器執行該方法。
50.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中所接收的請求是計算機網絡環境的標準API。
51.如權利要求50所述的計算機可讀存儲器介質，其中API是GetHostByName API。
52.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，其中所接收的請求是計算機網絡環境的經過修改的API，其指定主機名稱和埠指示。
53.如權利要求39所述的計算機可讀存儲器介質，所述指令還通過以下操作控制計算機處理器使所確定的公共網絡地址與超時周期關聯；和當超時周期過期時，銷毀第二裝置的所確定的公共網絡地址和專用地址之間的關聯。
54.如權利要求53所述的計算機可讀存儲器介質，其中超時周期被指定為有效期(TTL)數據。
55.一種計算機網絡環境中的方法，所述計算機網絡環境通過地址管理代理系統連接到無線通信網絡，無線通信網絡連接到使用無線通信網絡的專用網絡地址的無線裝置，無線裝置具有相關的唯一標識符，地址管理代理系統具有計算機網絡環境的公共網絡地址，並且計算機網絡環境使用計算機網絡環境的公共網絡地址連接到有線裝置，該方法包括在有線裝置的控制下，使用地址管理代理系統的公共網絡地址向地址管理代理系統發送請求，以得到有關計算機網絡環境的用於和無線裝置通信的公共網絡地址的指示，所述請求指示與無線裝置相關的唯一標識符；在地址管理代理系統的控制下，接收針對公共網絡地址的指示的請求；從計算機網絡環境的多個可用公共網絡地址中確定公共網絡地址；使所確定的公共網絡地址與對應於所指示的唯一標識符的無線裝置的專用網絡地址相關；和向有線裝置傳遞所確定的公共網絡地址的指示；和在有線裝置的控制下，接收所指示的公共網絡地址；和使用所指示的公共網絡地址向無線裝置發送數據，使得有線裝置得知有線裝置正與無線裝置直接通信。
56.如權利要求55所述的方法，還包括在地址管理代理系統的控制下，接收從有線裝置發送的數據；確定與所指示的公共網絡地址相關的專用網絡地址；和以對有線裝置透明的方式通過無線通信網絡向專用網絡地址傳送接收數據。
57.如權利要求55所述的方法，其中計算機網絡環境是網際網路，並且根據網際協議(IP)地址約定指定每個公共網絡地址。
58.如權利要求55所述的方法，其中計算機網絡環境是ATM網絡。
59.如權利要求55所述的方法，其中所指示的公共網絡地址是地址管理代理系統的公共網絡地址，從有線裝置發送的數據指示無線裝置的唯一標識符，並且地址管理代理系統存儲和向與所指示的唯一標識符相關的無線裝置傳遞數據。
60.如權利要求55所述的方法，其中作為有線裝置對計算機網絡環境的地址映射函數的調用的結果，接收所指示的公共網絡地址。
61.如權利要求60所述的方法，其中地址映射函數是計算機網絡環境的標準函數。
62.如權利要求60所述的方法，其中地址映射函數是GetHostByName函數。
63.如權利要求55所述的方法，其中作為有線裝置對返回主機系統地址和埠規格的函數的調用的結果，接收所指示的公共網絡地址。
64.如權利要求63所述的方法，其中函數是定製的API。
65.如權利要求63所述的方法，其中函數支持XML接口。
66.如權利要求55所述的方法，還包括在無線裝置的控制下，使用有線裝置的公共網絡地址向有線裝置發送數據，從而執行雙向通信。
67.如權利要求55所述的方法，其中在有線裝置和無線裝置之間建立虛擬端到端連接。
68.如權利要求55所述的方法，其中在有線裝置和無線裝置之間建立無連接通信路徑。
69.一種計算機網絡環境，包括使用無線通信網絡的專用網絡地址連接到無線通信網絡的無線裝置，所述無線裝置具有相關的唯一標識符；使用計算機網絡環境的公共網絡地址連接到計算機網絡環境的有線裝置，被構造成請求有關計算機網絡環境的用於和無線裝置通信的公共網絡地址的指示，所述請求指示與無線裝置相關的唯一標識符，接收所指示的公共網絡地址，和使用所指示的公共網絡地址向無線裝置發送數據，使得有線裝置使用虛擬端到端連接與無線裝置直接通信；和使用計算機網絡環境的公共網絡地址連接到計算機網絡環境的地址管理代理系統，被構造成從有線裝置接收請求，從計算機網絡環境的多個可用公共網絡地址中確定公共網絡地址，使所確定的公共網絡地址與對應於所指示的唯一標識符的無線裝置的專用網絡地址相關，和向有線裝置傳遞所確定的公共網絡地址的指示。
70.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中地址管理代理系統被進一步構造成接收從有線裝置發送的數據，確定與所指示的公共網絡地址相關的專用網絡地址，和以對有線裝置透明的方式通過無線通信網絡向專用網絡地址傳送接收數據。
71.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中計算機網絡環境是網際網路，並且根據網際協議(IP)地址約定指定每個公共網絡地址。
72.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中計算機網絡環境是ATM網絡。
73.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中所指示的公共網絡地址是地址管理代理系統的公共網絡地址，從有線裝置發送的數據指示無線裝置的唯一標識符，並且地址管理代理系統被構造成存儲和向與所指示的唯一標識符相關的無線裝置傳遞數據。
74.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中作為有線裝置對計算機網絡環境的地址映射函數的調用的結果，接收所指示的公共網絡地址。
75.如權利要求74所述的計算機網絡環境，其中地址映射函數是計算機網絡環境的標準函數。
76.如權利要求74所述的計算機網絡環境，其中地址映射函數是GetHostByName函數。
77.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中作為有線裝置對返回主機系統地址和埠規格的函數的調用的結果，接收所指示的公共網絡地址。
78.如權利要求77所述的計算機網絡環境，其中函數是定製的API。
79.如權利要求77所述的計算機網絡環境，其中函數支持XML接口。
80.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中無線裝置被進一步構造成使用有線裝置的公共網絡地址向有線裝置發送數據，從而執行雙向通信。
81.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中在有線裝置和無線裝置之間建立虛擬端到端連接。
82.如權利要求69所述的計算機網絡環境，其中在有線裝置和無線裝置之間建立無連接通信路徑。
83.一種計算機網絡環境中與使用專用網絡地址連接到地址管理代理系統的無線裝置進行通信的方法，無線裝置具有不是專用網絡地址的相關唯一標識符，地址管理代理系統使用網絡環境的公共網絡地址連接到計算機網絡環境，該方法包括向地址管理代理系統請求對應於與無線裝置相關的唯一標識符的公共網絡地址；接收無線裝置的公共網絡地址的指示；和向所指示的公共網絡地址發送數據。
84.如權利要求83所述的方法，其中計算機網絡環境是網際網路。
85.如權利要求83所述的方法，其中根據網際協議(IP)地址標準指定所指示的公共網絡地址。
86.如權利要求83所述的方法，其中唯一標識符是人名和電話號碼中的至少一個，MSISDN號和ISMI號。
87.如權利要求83所述的方法，其中請求是標準API，使得以相同於和連接到計算機網絡環境的有線裝置的通信的方式執行與無線裝置的通信。
88.如權利要求87所述的方法，其中API是GetHostByName函數調用。
89.如權利要求83所述的方法，其中無線裝置的公共網絡地址的指示是主機地址。
90.如權利要求83所述的方法，其中無線裝置的公共網絡地址的指示是主機地址和埠規格。
91.一種包含指令的計算機可讀存儲器介質，所述指令用於通過各種操作控制計算機處理器在計算機網絡環境中與使用專用網絡地址連接到地址管理代理系統的無線裝置進行通信，無線裝置具有不是專用網絡地址的相關唯一標識符，地址管理代理系統使用網絡環境的公共網絡地址連接到計算機網絡環境，所述操作包括向地址管理代理系統請求對應於與無線裝置相關的唯一標識符的公共網絡地址；接收無線裝置的公共網絡地址的指示；和向所指示的公共網絡地址發送數據。
92.如權利要求91所述的計算機可讀存儲器介質，其中計算機網絡環境是網際網路。
93.如權利要求91所述的計算機可讀存儲器介質，其中根據網際協議(IP)地址標準指定所指示的公共網絡地址。
94.如權利要求91所述的計算機可讀存儲器介質，其中唯一標識符是人名和電話號碼中的至少一個，MSISDN號和ISMI號。
95.如權利要求91所述的計算機可讀存儲器介質，其中請求是標準API，使得以相同於和連接到計算機網絡環境的有線裝置的通信的方式執行與無線裝置的通信。
96.如權利要求95所述的計算機可讀存儲器介質，其中API是GetHostByName函數調用。
97.如權利要求91所述的計算機可讀存儲器介質，其中無線裝置的公共網絡地址的指示是主機地址。
98.如權利要求91所述的計算機可讀存儲器介質，其中無線裝置的公共網絡地址的指示是主機地址和埠規格。
99.一種使用計算機網絡環境的公共網絡地址連接到計算機網絡環境的有線裝置，網絡環境連接到使用網絡環境的公共網絡地址的地址管理代理系統，地址管理代理系統連接到使用專用網絡地址的無線裝置，無線裝置具有不是專用網絡地址的相關唯一標識符，所述有線裝置包括通信代碼模塊，被構造成向地址管理代理系統請求對應於與無線裝置相關的唯一標識符的公共網絡地址，接收無線裝置的公共網絡地址的指示；和向所指示的公共網絡地址發送數據。
100.如權利要求99所述的裝置，其中計算機網絡環境是網際網路。
101.如權利要求99所述的裝置，其中根據網際協議(IP)地址標準指定所指示的公共網絡地址。
102.如權利要求99所述的裝置，其中唯一標識符是人名和電話號碼中的至少一個，MSISDN號和ISMI號。
103.如權利要求99所述的裝置，其中請求是標準API，使得以相同於和連接到計算機網絡環境的有線裝置的通信的方式執行與無線裝置的通信。
104.如權利要求103所述的裝置，其中API是GetHostByName函數調用。
105.如權利要求99所述的裝置，其中無線裝置的公共網絡地址的指示是主機地址。
106.如權利要求99所述的裝置，其中無線裝置的公共網絡地址的指示是主機地址和埠規格。
107.如權利要求99所述的裝置，其中通信代碼模塊實現與無線裝置的UDP和TCP/IP通信中的至少一個。
108.如權利要求99所述的裝置，其中通信代碼模塊實現與無線裝置的UDP通信。
全文摘要
提供了用於利用諸如TCP/IP和UDP/IP的基於連接的或無連接協議，提供與無線設備的雙方發起雙向通信的方法和系統。提供了允許設備和系統連接到公共網際互連，以發起與連接到專用無線網絡的無線設備的通信並向其發送數據，而不用暴露這些無線設備的非路由專用地址的地址管理代理系統(″AMPS″)。AMPS為在公共網絡上與無線網絡上的無線設備通信的請求方設備分配暫時使用的公共(路由)網絡地址。一組公共地址，由AMPS維護並且根據需要動態地分配給無線網絡設備。AMPS包括一或多個經過修改的DNS/API伺服器，地址代理/路由器，地址管理數據伺服器，數據倉庫，和可選的負載均衡器。AMPS DNS′/API伺服器接收來自公共網絡上的設備針對特定無線設備的請求，並且返回合適的臨時公共地址，該地址在內部被映射到無線設備的專用地址。
文檔編號H04L29/12GK1528081SQ02814031
公開日2004年9月8日 申請日期2002年6月10日 優先權日2001年6月8日
發明者薩莫·N.·米塔, 馬澤恩·拉瑪丹, 傑夫裡·S.·海勒, 文尼特·R.·莎曼, 馬庫斯·L.·詹森, 艾德華·L.·高, 尼戈昌·T.·尼古耶, L. 詹森, L. 高, R. 莎曼, S. 海勒, T. 尼古耶, 拉瑪丹, 薩莫 N. 米塔 申請人:第四傳遞公司