CN101960813A - 在点对点的网络中选择代理网关的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于选择客户端(20)与服务器(22)之间的通信的代理网关的系统(10)和方法。在示例性实施方式中，网络(10)包括多个代理服务器(26，27)、以及与该代理服务器进行信号通信的一个或多个参考节点(28)。在各个代理服务器与参考节点之间确定参考通信路径。然后，将从该客户端至服务器的通信路径与代理服务器的参考路径进行比较以确定哪个代理服务器最适于当作用于通信的代理网关。在一种实施方式中，将具有距客户端-服务器的通信路径为最短逻辑距离的代理服务器选择作为代理网关。

Description

在点对点的网络中选择代理网关的系统及方法

技术领域

本公开的技术总体涉及电子设备之间的通信，更具体地说，涉及用于在点对点网络中选择代理网关的系统及方法。

背景技术

点对点网络中的通信通常出现在经由互联网或其它通信网的电子设备之间。电子设备(诸如台式计算机、膝上型计算机、移动电话和其它便携式电子设备)与各种其它电子设备经由遵循建立的被统称为互联网协议组(也称作TCP/IP)的通信协议的互联网和类似的网络进行通信。

两台设备之间经由TCP/IP网络进行的直接通信通常要求非发起设备(non-initiating device)与其它设备可以接入的、公共IP地址(诸如，公共统一资源定位器(URL))相关联。但是在多数情况下，非发起设备有可能与公共IP地址不相关联。例如，个人计算机所用者可能不希望允许对该计算机的公共接入，因而得不到公共IP地址。这种计算机所有者可能需要额外地使用防火墙和类似的安全设备来禁止对该计算机的公共接入以阻止“黑客”及其他安全威胁而保护敏感信息。

然而，存在以下的情况：计算机或其它设备拥有者可能希望接入其它电子设备以获取和/或共享内容，尽管目标或非发起设备缺少公共IP地址。如现有技术中定义的术语，发起通信的电子设备通常称作“客户端”，接收通信请求的电子设备通常称作“服务器”。例如，如果计算机拥有者希望从音乐服务中下载音乐文件，则计算机构成为客户端，而音乐存储设备构成服务器，如果客户端和服务器两者都具有公共IP地址，则发送至计算机的音乐文件的传输很容易实现。但是，在大部分情况下，非发起或服务器通信设备(尤其是，如果这种设备是个人电子设备)没有公共地址，因此可以采用其它替换来取代直接通信。

当通信设备缺少公共IP地址时，可以通过使用代理网关(也称作代理服务器)来实现通信。代理网关或代理服务器是私人客户端和服务器可以接入以共享或获取内容的、具有公共IP地址的设备。代理网关使用其公共IP地址代表私人客户端和服务器来传递内容请求和传输。按照这种方式，利用提供公共接入点的代理网关，私人客户端和服务器仍然被封锁在网络的剩余部分以外。代理网关还可以采用防火墙或其它安全措施来阻止私人客户端和服务器被不期望的一方侵入。确实，在防火墙结构领域进行了大量与代理网关有关的通信前沿的开发以有效地允许私人客户端和服务器中的选择性的接入以及数据传输。

随着便携式电子设备使用的增加，通过代理网关进行通信的需求也日益增加。便携式电子设备(诸如，移动电话、多媒体播放器、个人数字助理(PDA)等)日益普及。为了避免携带多个设备，目前便携式电子设备被配置为提供多种功能。例如，移动电话不再简单地用于发送和接收电话呼叫。移动电话还可以是照相机、用于访问新闻和信息的互联网浏览器、视听多媒体播放器、消息设备(文本、音频和/或视频消息)、游戏设备、个人记事簿(organizer)以及具有其它功能。通常，便携式电子设备的用户希望与其他人共享内容。

因此，使用便携式电子设备来发送和接收内容(无论是文本、视听材料还是其它内容形式)目前都很司空见惯。但是，便携式电子设备很少与公共IP地址相关联，因此，最常见的是经由代理网关来进行通信。在便携式电子设备的这种广泛应用之前，点对点网络中的内容的通信一般发生在相对静止的设备之间，例如台式机，中央处理机，大型服务器及类似设备。对于这些设备，代理网关的选择相当直接并且由相对固定位置的通信设备来管理。但是，便携式电子设备经常从一个位置移动到另一个位置，因而给定的代理网关至期望的通信路径之间的距离有可能改变。应注意的是，在该上下文中，“距离”不限于物理量度，诸如英尺或英里的数量。距离还与通信设备之间的通信路径中的网络节点的数量有关，有时在相关领域中将其称作“逻辑距离”。

由于电子设备之间的通信或逻辑距离随着设备的移动而变化，代理网关的选择很成问题。代理网关之间的较大的逻辑距离以及通信设备之间的通信路径有可能降低通信质量。此外，当相对大量的客户端和服务器试图通过公共通信路径和/或使用同一代理网关来进行通信时，在“高业务量”的情况下通信质量也有可能受到破坏。在这种情况下，过度使用带宽有可能导致信号质量和传输速率的下降。因此，正确的选择代理网关可能影响涉及便携式电子设备的指定通信的质量。

发明内容

为了改善消费者对电子设备(尤其是便携式电子设备)的体验，在本领域中需要一种选择用于电子设备之间的通信的代理网关的改进的系统和方法。本发明提供了一种选择最适合的代理网关以增强私人客户端和服务器之间的通信的系统和方法。在一种实施方式中，基于哪个代理服务器距客户端与服务器之间的“通信路径”的逻辑距离最近来从多个可接入的代理服务器中选择代理网关。如现有领域中应了解和本文所使用地，“通信路径”是被穿过以从主机A至主机B发送消息的IP号(不包括保留为专用的任何IP号)的序列。其它实施方式采用额外的准则来提供只基于逻辑距离来进行选择的变型。可以增强可用带宽的有效利用，并且减少了等待时间。

在示例性实施方式中，如下进行代理网关的选择。点对点网络包括与网络的一个或多个节点相邻的多个代理服务器。网络还包括与一个或多个代理服务器进行信号通信的参考节点。各个代理服务器通过确定经由网络上的多个节点到参考节点的通信路径或路由，从而在网络上进行“登记”。这种用于各个代理服务器的参考路径(组)被记录并且存储在网络数据库中。

当客户端试图与服务器进行通信时，客户端确定通过网络上的各种中间节点(intervening node)到服务器的路径。可以将从客户端到服务器的路径与用于代理服务器的参考路径进行比较以搜索客户端-服务器路径和代理-参考节点参考路径内的公共节点。一旦确定了公共节点，则可以测量从代理服务器至公共节点的逻辑距离，作为从各代理服务器至客户端-服务器路径的逻辑距离。然后，将具有距离客户端-服务器路径最短逻辑距离的代理服务器选择作为用于客户端-服务器通信的代理网关。通过使从代理网关到客户端-服务器通信路径的逻辑距离最小，可以增强通信质量。在其它实施方式中，在选择哪个代理服务器作为代理网关时，逻辑距离是一个因素，但是不是决定性的因素。

因此，根据本发明的一个方面，客户端电子设备包括：通信电路，其用于通过通信路径与服务器电子设备进行通信；以及控制器，其被配置为从多个代理服务器中选择用于与所述服务器电子设备进行通信的代理网关。所述控制器将所述通信路径与对应于所述多个代理服务器的多个参考路径进行比较(其中各个参考路径位于相应的代理服务器与参考节点之间)以选择所述代理服务器中的一个作为用于所述客户端设备与所述服务器设备之间的通信的代理网关。

根据所述客户端电子设备的一种实施方式，其中，所述控制器还被配置为比较所述通信路径与各所述参考路径，如果所述通信路径和各个所述参考路径内存在公共节点，则识别该公共节点。所述控制器被配置为对于所述多个代理服务器中的、参考路径包括公共节点的各个代理服务器，确定各个这种代理服务器与公共节点之间的逻辑距离。所述控制器还被配置为识别距公共节点的逻辑距离最短的各个代理服务器；以及从具有距公共节点最短的逻辑距离的所述代理服务器中选择所述代理网关。

根据所述客户端电子设备的一种实施方式，其中，所述控制器还被配置为，将所述代理网关选择为与具有距公共节点最短的逻辑距离的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器。

根据所述客户端电子设备的一种实施方式，所述控制器还被配置为，比较所述通信路径与各个所述参考路径，测量从所述通信路径的节点到各所述参考路径中的最近的节点之间的逻辑距离；对于各所述参考路径，加上从所述最近的节点至所述相应的代理服务器的逻辑距离，以确定各所述代理服务器至所述通信路径的节点的逻辑距离。所述控制器还被配置为识别具有距所述通信路径的节点最短的逻辑距离的各个代理服务器；以及从具有距所述通信路径的节点最短的逻辑距离的代理服务器中选择所述代理网关。

根据所述客户端电子设备的一种实施方式，其中，所述控制器还被配置为，将所述代理网关选择为与具有距公共节点最短的逻辑距离的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器。

根据所述客户端电子设备的一种实施方式，其中，所述客户端电子设备是移动电话。

根据本发明的另一个方面，一种通信系统包括：客户端电子设备和服务器电子设备，其中，所述客户端电子设备和服务器电子设备通过通信路径进行通信。所述通信系统还包括多个代理服务器；参考节点，其经由多条参考路径与所述多个代理服务器进行通信。控制器被配置将所述通信路径与各个所述参考路径进行比较，以选择所述代理服务器中的一个作为用于所述客户端电子设备与所述服务器电子设备之间的通信的代理网关。

根据通信系统的一种实施方式，其中，所述控制器还被配置为：比较所述通信路径与各个所述参考路径，如果所述通信路径和各个所述参考路径内存在公共节点，则识别该公共节点。所述控制器被配置为对于所述多个代理服务器中的、参考路径包括公共节点的各个代理服务器，确定各个这种代理服务器与公共节点之间的逻辑距离。所述控制器进一步被配置为识别距公共节点的逻辑距离为最短的各个代理服务器；以及从具有距公共节点最短的逻辑距离的所述代理服务器中选择所述代理网关。

根据通信系统的一种实施方式，其中，所述控制器还被配置为：将所述代理网关选择为与具有距公共节点为最短的逻辑距离的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器。

根据通信系统的一种实施方式，其中，所述控制器还被配置为比较所述通信路径与各所述参考路径，测量从所述通信路径的节点到各个所述参考路径中的最近的节点之间的逻辑距离。对于各个所述参考路径，所述控制器加上从所述最近的节点至所述相应的代理服务器的逻辑距离，以确定各个所述代理服务器至所述通信路径的节点之间的逻辑距离。所述控制器还被配置为识别距所述通信路径的节点最短的逻辑距离的各个代理服务器；以及从具有距所述通信路径的节点最短的逻辑距离的代理服务器中选择所述代理网关。

根据通信系统的一种实施方式，其中，所述控制器还被配置为将所述代理网关选择为与具有距所述通信路径的节点为最短的逻辑距离的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器。

根据通信系统的一种实施方式，其中，所述客户端电子设备或所述服务器电子设备是移动电话。

根据通信系统的一种实施方式，其中，所述控制器位于所述客户端电子设备内。

根据通信系统的一种实施方式，其中，所述通信系统还包括用于存储与各所述参考路径有关的信息的数据库。

根据本发明的另一个方面，一种选择用于客户端电子设备与服务器电子设备之间的通信的代理网关的方法，所述方法包括以下步骤：确定所述客户端电子设备与所述服务器电子设备之间的通信路径；确定参考节点与多个代理服务器的各个之间的多个参考路径；比较所述通信路径与各个所述参考路径；以及作为所述通信路径与各个所述参考路径的比较结果，选择所述代理服务器中的一个作为所述代理网关。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，其中，确定所述通信路径的步骤包括：识别所述客户端电子设备与所述服务器电子设备之间的所述通信路径中的至少一个节点。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，其中，确定所述参考路径的步骤包括：针对所述多个代理服务器的各个代理服务器：将各个代理服务器链接到所述参考节点；以及识别在各个代理服务器与所述参考节点之间的路径中的至少一个节点。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，所述方法还包括以下步骤：比较所述通信路径与各个所述参考路径，如果所述通信路径和各个所述参考路径内存在公共节点，则识别该公共节点；对于所述多个代理服务器中的、参考路径包括公共节点的各个代理服务器，所述方法还包括确定各个这种代理服务器与公共节点之间的逻辑距离；识别距公共节点的逻辑距离为最短的各个代理服务器；以及从具有距公共节点为最短的逻辑距离的所述代理服务器中选择所述代理网关。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，其中，所述选择的代理网关是所述服务器设备的家庭服务器。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，其中，所述选择步骤还包括选择与具有距公共节点为最短的逻辑距离的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，所述方法还包括：比较所述通信路径与各所述参考路径，测量从所述通信路径的节点到各个所述参考路径中的最近的节点之间的逻辑距离。对于各个所述参考路径，所述方法还包括加上从所述最近的节点至所述相应的代理服务器的逻辑距离，以确定各个所述代理服务器至所述通信路径的节点的逻辑距离；识别具有距所述通信路径的节点为最短的逻辑距离的各个代理服务器；以及从具有距所述通信路径的节点为最短的逻辑距离的代理服务器中选择所述代理网关。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，其中，所选择的代理网关是所述服务器设备的家庭服务器。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，其中，所述选择步骤还包括选择与具有距公共节点为最短的逻辑距离的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器。

根据选择代理网关的方法的一种实施方式，其中，所述选择步骤还包括选择与其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器。

可以通过相同的方法或类似的方法将针对一种实施方式介绍和/或例示的特征用于一个或更多个其它实施方式和/或与其它实施方式的特征组合或者取代其它实施方式的特征。

应强调的是，当将术语“包括”和“包含”在本说明书中使用时，用于指出所述的特征、要件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要件、步骤、组件或它们的组的存在或添加。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方式的示例性点对点网络的示意图。

图2是描述了根据本发明的一种实施方式的代理服务器登记的示例性方法的流程图。

图3是根据本发明的一种实施方式使用的示例性代理服务器的可操作部分的示意性框图。

图4是根据本发明的一种实施方式的选择用于私人客户端与服务器之间的通信的代理网关的示例性方法。

图5是根据本发明的一种实施方式的基于通信路径和代理服务器参考路径之间的比较来选择代理网关的示例性方法。

图6是根据本发明的一种实施方式作为示例性电子设备使用的移动电话的示意图。

图7是图6的移动电话的操作部的示意性框图。

具体实施方式

下面参照附图来描述实施方式，在附图中，通篇使用相同的参考标号来指代相同的元素。应理解的是，这些幅图无需按比例进行缩放。

图1介绍了根据本发明的实施方式使用的示例性点对点网络10的示意图。如图所示，网络包括客户端设备20和多个服务器设备22。虽然仅示出了一个客户端设备，但是应了解的是，网络可包括任意数量的客户端设备。类似地，虽然示出了3个服务器设备，但是网络可包括任意数量的服务器设备。此外，这3个服务器设备可以代表3种不同的电子设备，也可以代表位于3个不同物理位置的单个电子设备。

如所示的，客户端和服务器设备是移动电话。应了解的是，本发明不限于移动电话的语境，并且可以涉及任何类型的适当的电子设备，其示例包括多媒体播放器、游戏设备、台式机或膝上型计算机或者其他静止或便携式电子设备。此处为了进行说明，可互换的术语“电子设备(electronic equipment)”和“电子装置(electronic device)”还可以包括便携式无线通信设备。术语“便携式无线通信设备”(有时也称作“移动无线终端”)包括诸如移动电话、寻呼机、通信器、电子记事簿(organizer)、个人数字助理(PDA)、智能电话、以及任何通信装置等的全部设备。具体而言，由于如上所述，当至少一个通信设备是到处移动的便携式电子设备时，合适的代理网关的选择变得更重要，所以移动电话被用作示例性客户端和服务器设备。

在该示例性实施方式中，网络10依照TCP/IP通信协议来工作。可以经由多个节点24在设备之间发送内容。网络10还包括代理服务器26和27、以及参考节点28。关于客户端设备20和服务器设备22，节点、代理服务器和参考节点的精确数量可以改变并且数量巨大。在该实施方式中，代理服务器27还被当作用于服务器设备22的家庭服务器(在图中将“服务器家庭服务器”标注为SHS)。家庭服务器通常为使用该网络的电子设备提供网络接入和与网络有关的应用。例如，家庭服务器功能可以由互联网业务提供商或移动通信运营商来提供。家庭服务器可以被认为是在网络中工作的客户端和服务器设备的初始接入点。家庭服务器可以是用于网络中的多种设备的全局服务器，也可以是用于子网中的个人或家庭所拥有的一个设备或者一小组设备的家庭服务器。

网络10还包括数据库29，该数据库29例如可以存储在计算机或其它网络存储设备中。应了解的是，数据库29可以位于网络中的任何位置，并且可以存储在一个存储设备或者存在多个存储设备中。在一种实施方式中，数据库29可以分布在网络中操作的多个家庭服务器中。

在该实施方式中，服务器设备22是私人设备，它们都缺少公共IP地址。因此，如常规那样的，客户端设备可以利用代理网关与任何一个服务器设备进行通信。可以从代理服务器26或27中选择代理网关。因此，出现了选择哪个代理服务器作为代理网关来通过增强的通信质量和效率的问题。该系统可认为包括两个处理部分：代理服务器登记和代理网关选择。

图2是描述了根据本发明的一种实施方式的代理服务器登记的示例性方法的流程图。尽管该示例性的方法被描述为按照特定的顺序来执行功能性的逻辑步骤，但是执行这些步骤的顺序可以相对于上述顺序而改变。同时，依次介绍的两个或多个步骤可以同时运行或者部分同时运行。应了解的是，所有这些变更都在本发明的范围内。

该方法从步骤100开始，其中，代理服务器开始登记。在步骤110，代理服务器可以确定参考路径，该参考路径是从代理服务器经由网络的一个或更多个节点至参考节点的通信路径。在步骤120，参考节点可以记录参考路径信息，在步骤130，参考路径信息可以存储在网络数据库中。例如，参考路径信息可以被存储作为位于参考节点本身内的数据库组件的一部分，或者参考路径信息可以存储在例如图1所示的参考节点的外部，但是可以由参考节点来访问。参考路径信息可以记录并存储为指定代理服务器与参考节点之间的路径中的节点列表。

参照图1，可以理解代理服务器登记的其它细节。为了简化可应用的通信路径的追踪，将代理服务器26标注为P1，将代理服务器27标注为P2，并参考节点28标注为RN。如下进行P1的登记。在发起登记处理之后，代理服务器P1可以确定至参考节点28的参考路径。如图1所示，例如，通信路径从P1穿过P11处的第一节点，然后穿过P12处的第二节点前进至参考节点。因此，针对P1的可应用的参考路径为：

P1→P11→P12→RN

类似地，通信路径从代理服务器P2通过P21处的第一节点、P22处的第二节点以及P23处的第三节点而前进至参考节点。因此，针对P2的可应用的参考路径为：

P2→P21→P22→P23→RN

可以由参考节点28记录这些参考路径并将它们存储在网络的数据库29中，使得该参考路径信息可以经由该参考节点来访问。如上所述，网络10可包括一个以上的参考节点，因此，可以确定至各个参考节点的给定的代理服务器参考路径信息，并将其存储在数据库中。因此，根据附近的参考节点的数量，一个以上的参考路径可以与各个代理服务器相关联。

图3是根据本发明的实施方式使用的示例性代理服务器26、27的可操作部分的示意性框图。代理服务器可包括用于如上所述地确定并登记参考路径的登记应用32。代理服务器还可以包括用于与网络的剩余部分进行通信的接口34。例如，接口34可用于与参考节点进行通信以确定参考路径。此外，由于代理服务器分别可以作为代理网关进行工作，所以接口34可包括公共地址36(诸如公共URL或可兼容的公共IP地址)。按照这种方式，私人客户端和服务器设备可以接入代理服务器来利用该网关功能。按照这种方式，代理服务器还可以包括用于执行各种网关功能的网关应用38。这些功能可以包括例如，链接私人客户端和服务器设备；在私人设备之间接收和发送内容、以及防火墙及其它安全功能。代理服务器还可以包括用于存储应用和内容的存储器37。根据本发明的实施方式，存储器37还可以作为用于存储参考路径和其它代理网关信息的网络数据库29的一部分。代理服务器的整体操作可以通过代理控制器39来实现。

一旦登记了可接入的代理服务器，可以从那些登记为用作一个或更多个私人客户端与私人服务器设备之间的通信的代理网关的代理服务器中选择代理服务器。图4是根据本发明的一种实施方式的选择用于私人客户端与服务器之间的通信的代理网关的示例性方法。尽管该示例性的方法被描述为按照特定的顺序执行功能性的逻辑步骤，但是执行这些步骤的顺序可以相对于所描述的顺序而改变。同时，依次介绍的两个或更多个步骤可以同时运行或者部分同时运行。应了解的是，所有这些变更都在本发明的范围内。下文说明图4的方法的概述。下面更具体地介绍各个步骤。

该方法从步骤200开始，其中，客户端设备可以发起与私人服务器设备的通信。为了在客户端与服务器之间建立网络通信链接，在步骤210和220，客户端和服务器设备可以连接到服务器的家庭服务器(SHS)。如果目标服务器不可用，例如，该服务器设备被关闭或者没有连接到网络，则客户端可以尝试“唤醒”该服务器。客户端可以通过经由服务器的家庭服务器向该服务器发送警告信号来“唤醒”该服务器。警告信号可以是SMS消息或其它形式的消息。一旦目标服务器设备被警告，则其可以连接到其家庭服务器(如步骤220所指示的)。

在步骤230，客户端设备可以确定到达服务器设备的通信路径。在步骤240，客户端可以建立与一个或更多个附近的参考节点的链接以访问针对可接入的代理服务器的参考路径信息。然后，在步骤250，将通信路径与如上所述创建且被存储在网络数据库中的可用的代理服务器的参考路径信息进行比较。用于比较的参考路径的数量或范围可限于那些与客户端附近的参考节点(诸如距离客户端在特定的逻辑距离范围内的参考节点)相关联的参考路径。在步骤260中，作为比较的结果可以选择代理网关。例如，代理网关可以选择为距客户端-服务器通信路径的逻辑距离为最近的代理服务器。还如下面所介绍的，可以将各种附加的准则与逻辑距离结合起来使用以选择哪个代理服务器应用作指定通信的代理网关。

再次参照图1，可以理解代理网关选择的其它细节。如前所述，为了简化可应用的通信路径的追踪，将代理服务器26标注为P1、将代理服务器27标注为P2、将参考节点28标注为RN。此外，将客户端设备20标注为C，并且将3个服务器设备22分别标注为S1、S2和S3。还应注意的是，在这些例子中，代理服务器27还构成服务器的家庭服务器SHS。因为家庭服务器一般具有公共地址，所以常常也将家庭服务器用作代理服务器(但不是在所有情况下都需要这样做)。此外，如上所述，S1、S2和S3可以是3种不同的服务器设备，或者可以表示位于3个不同物理位置的一个服务器设备。

作为第一个例子，考虑针对客户端C与第一服务器设备S1之间的通信的代理网关的选择。如上所述，如通常的那样，客户端和服务器首先分别连接到SHS。然后，客户端设备确定至目标服务器设备(在该第一例子中的S1)的通信路径。在图1中，用C1来表示C与S1之间的通信路径。通信路径C1(C→S1)延伸穿过4个节点。然后，客户端设备可以链接到附近的参考节点以检索存储的用于可接入的代理服务器的参考路径信息。然后，将通信路径C→S1与代理服务器的参考路径信息进行比较。在该示例中，通过将通信路径C→S1与第一代理服务器的参考路径P1→RN进行比较，可以发现这些路径在由P11和P12表示的节点处共享公共节点。此外，P1与P11所表示的公共节点相邻。

还将通信路径C→S1与第二代理服务器的参考路径P2→RN进行比较。如图1所示，这些路径在由P23表示的节点处共享公共节点。但是，应注意的是，该通信路径和P2参考路径的这个公共节点距离P2有3个节点。因此，P2距离通信路径C→S1的逻辑距离大于P1距离该通信路径的逻辑距离。其它参数相等，P1被选择作为代理网关，这是由于其在距离通信路径C→S1最近的逻辑距离内。

作为第二个例子，考虑针对客户端C与第二服务器设备S2之间的通信的代理网关的选择。如上所述，如通常的那样，客户端和服务器首先分别连接到SHS。然后，客户端设备确定至目标服务器设备(在该第二例子中的S2)的通信路径。在图1中，用C2来表示C与S2之间的通信路径。通信路径C2(C→S2)延伸穿过5个节点。然后，客户端设备可以链接到附近的参考节点以检索存储的用于可接入的代理服务器的参考路径信息。然后，将通信路径C→S2与代理服务器的参考路径信息进行比较。在该示例中，通过将通信路径C→S2与第一代理服务器的参考路径P1→RN进行比较，可以发现这些路径在由P11表示的节点处共享公共节点。此外，P1与该公共节点相邻。

还将通信路径C→S2与第二代理服务器的参考路径P2→RN进行比较。如图1所示，这些路径在由P21和P22表示的节点处共享公共节点。参照节点P21，可以发现的是，与P1类似，P2与公共节点之一相邻。因此，代理服务器P1和P2至通信路径的逻辑距离相等。因此，逻辑距离有可能没有提供用于选择代理网关的决定性准则。在这种情况下，可以采用其它的优选准则。例如，可以设置自动优选来将家庭服务器SHS用作代理网关。作为另选的例子，可以将具有最多的可用带宽的代理服务器选择作为代理网关。按照这种方式，低业务量的代理服务器有可能优于高业务量的代理服务器。也可以设计其它的优先级准则。

作为第三个例子，考虑针对客户端C与第三服务器设备S3之间的通信的代理网关的选择。如上所述，如通常的那样，客户端和服务器首先分别连接到SHS。然后，客户端设备确定至目标服务器设备(在该第三例子中的S3)的通信路径。在图1中，用C3来表示C与S3之间的通信路径。通信路径C3(C→S3)延伸仅穿过1个节点。然后，客户端设备可以链接到附近的参考节点以检索存储的用于可接入的代理服务器的参考路径信息。然后，将通信路径C→S3与代理服务器的参考路径信息进行比较。在该示例中，通过将通信路径C→S3与第一代理服务器的参考路径P1→RN以及第二代理服务器的参考路径P2→RN进行比较，可以发现该通信路径与代理服务器的任一个参考路径都不共享任何节点。

在这种情况下，可以如下来进行代理网关的选择。利用存储的参考路径信息可以确定参考路径与通信路径之间的逻辑距离。例如，对于代理服务器P1来说，节点P11是距通信路径C→S3的逻辑距离最近的参考路径内的节点。该节点P11距该通信路径一个节点远。此外，从数据库中可以了解的是，代理服务器P1与节点P11相邻。因此，在该例子中，P1至该通信路径的逻辑距离包括两个节点。类似地，就服务器P2而言，节点P23是距通信路径C→S3的逻辑距离最近的参考路径内的节点。该节点P23距该通信路径两个节点远。此外，从数据库中可以了解的是，代理服务器P2距离节点P23为3个节点。因此，在该例子中，P2至通信路径的逻辑距离包括5个节点。因此，P2距离通信路径C→S3的逻辑距离大于P1距离通信路径的逻辑距离。其它参数相等，P1再次被选择作为代理网关，由于其在距离通信路径C→S3最近的逻辑距离内。

上述例子说明了在多种环境下如何选择代理网关以增强通信质量和效率。图5是描述了基于通信路径和代理服务器参考路径之间的比较来选择代理网关的示例性方法的流程图。尽管该示例性的方法被描述为按照特定的顺序执行功能性的逻辑步骤，但是执行这些步骤的顺序可以相对于所描述的顺序而改变。同时，依次介绍的两个或更多个步骤可以同时运行或者部分同时运行。应了解的是，所有这些变更都在本发明的范围内。

该方法从步骤300起始，其中，将通信路径与和多个可用的代理服务器的参考路径有关的参考路径信息进行比较。(该步骤对应于图4的步骤250)。如图4所表示的，用于比较的参考路径的数量或范围可限于那些客户端附近的参考节点(诸如距离客户端在特定的逻辑距离范围内的参考节点)相关联的参考路径。在步骤310中，确定该通信路径与一个或更多个参考路径之间是否存在任何公共节点。如果存在，在步骤320，计算各个可应用的代理服务器到通信路径和参考路径的相应的公共节点的逻辑距离。步骤330构成识别距通信路径为最短的逻辑距离(即，距公共节点为最短的逻辑距离)的代理服务器。在步骤340中，确定是否一个代理服务器(或一个以上的代理服务器)位于至通信路径(公共节点)为最短逻辑距离处。如果在该最短逻辑距离处只有一个代理服务器，则该方法前进至步骤360，并且可以选择该代理服务器为代理网关。图5的该支路对应于上述的第一例子。

但是，如果在步骤340处确定为在距通信路径为最短逻辑距离处存在一个以上的代理服务器，则该方法前进至步骤350。在步骤350，应用优选准则来从距通信路径为最短逻辑距离的多个代理服务器中选择代理网关。如上所述，优选准则可包括例如，优选家庭服务器、优选低业务服务器、和/或可以设计的其它优选准则。基于优选准则的应用，在步骤360中选择代理网关。图5的该支路对应于上述的第二例子。

返回去参照步骤310，如果通信路径与任意参考路径之间都不存在公共节点，则该方法前进至步骤410。在步骤410，客户端可以诸如通过经由附近的参考节点访问网络数据库或者通过其它可用的手段访问存储的参考路径信息。在步骤420，可以确定通信路径与各个参考路径的最近节点之间的逻辑距离。在步骤430，针对各个相应的代理服务器，将该逻辑距离与最靠近通信路径的节点和相应的代理服务器之间的逻辑距离相加。按照这种方式，确定了各个代理服务器至通信路径的总逻辑距离。步骤440构成为基于步骤420和430的结果来识别具有至通信路径最短的逻辑距离的代理服务器。在步骤450中，确定是一个代理服务器还是一个以上的代理服务器位于距通信路径最近的逻辑距离处。如果只有一个代理服务器位于该最短的逻辑距离处，则该方法前进至步骤360，并且该代理服务器可以被选择作为代理网关。图5的该支路对应于上述的第三例子。然而，如果在步骤450中，确定为一个以上的代理服务器位于距通信路径最短的逻辑距离处，该方法前进至步骤350。在步骤350中，如上所述，应用优选准则来从位于距通信路径最短的逻辑距离处的多个代理服务器中选择代理网关。

作为另选的实施方式，存在以下情况，其中，优选准则可以决定代理网关的选择而与最短的逻辑距离无关。例如，假设图1的代理服务器26距通信路径的逻辑路径最短，但是该代理服务器由于非正常的大业务量而严重缺少可用的带宽。在这种情况下，尽管另一个代理服务器距离通信路径的逻辑距离更长，但是其是更适合的代理网关。因此，在选择代理网关之前，可以进行带宽检查(或者其它可行性检查)。按照这种方式，可选地将优选准则应用于逻辑距离(或者与优选准则组合)以选择整体来说最适合的代理网关。

类似地，如果代理网关的可用带宽在通信期间例如由于业务量突然增加而突然减小时，可以利用相同的方法来选择新的代理服务器作为代理网关。在一种实施方式中，可以基于用作代理网关的相对合适性来选择多个代理服务器，并按照优选顺序分等级。这些等级被存储在网络数据库中。按照这种方式，如果连接丢失或者带宽下降，则立即从顺序列表中选择新的代理网关。

在另一种实施方式中，可以针对不同的客户端和/或服务器设备存储网关选择历史。例如，如果两个设备经常进行通信，则无需每次重新选择网关。反之，网关历史可用于初始地基于之前通信中的使用来提供代理网关的立即选择。网关历史可以存储在客户端设备、服务器设备、SHS或网络中的其它地方的存储器中。

考虑到可以选择代理网关的各种方法，期望网络中存在很多可行的代理服务器。例如，可以向单个用户或小的用户子网提供金融和/或其它激励以维护本地代理服务器，其中各个本地代理服务器潜在地可以被选择作为代理网关。随着代理服务器的数量的增加，它们中的某一个和通信路径之间的逻辑距离可能减小。由于网关功能在大量代理服务器中分布，所以给定代理服务器的可用带宽也会增加。

在各种示例性实施方式中，客户端和服务器被描述为是移动电话。如上所述，其原因是由于在从一个位置移动到另一个位置的便携式电子设备间的通信中，代理网关的选择变得越来越重要。

因此，图6描述了根据本发明的实施方式的使用的示例性移动电话70的示意图。根据本发明的实施方式，移动电话70可配置为作为客户端设备和服务器设备两者来工作。移动电话70可以是翻盖电话，其具有在打开位置与关闭位置之间可移动的可翻的外盖15。在图6中，该外盖示出为在打开位置。应了解的是，移动电话70可以具有其他结构，诸如“块(block)”或“砖(brick)”形的结构。

图7是移动电话70的功能框图。移动电话70可包括配置为执行移动电话10的功能和操作的总体控制的主控电路41。控制电路41可包括处理设备42，诸如CPU、微控制器或微处理器。

在这些功能中，为了实现本发明的特征，控制电路41和/或处理设备42可以包括可运行存储在机器可读介质上的被实现为代理网关选择应用43的程序码的控制器。应用43可以是单独的软件应用或者形成为执行与移动电话70有关的附加任务的软件应用的一部分。可以运行应用43以执行与本发明的实施方式有关的各种功能。例如，应用43可以从附近的参考节点或节点组访问参考路径信息；确定至服务器设备的通信路径；将通信路径与参考路径比较；基于这种比较来选择代理网关；应用优选准则等。但是，尽管在示例性实施方式中，应用43可以总体实现在移动电话70中，但是应了解的是，各种功能可以遍布系统的几个部件中。例如，可以通过代理服务器、参考节点、服务器设备等来执行系统的一个或更多个功能等。例如，代理服务器26、27(参见图3)内的代理网关应用38可以执行类似于移动电话70中的应用43的系统功能。

对于计算机编程(尤其是移动电话、服务器或其它电子设备的应用编程)领域的技术人员来说，如何对移动电话或其它电子设备进行编程以操作并执行与应用38或43相关的功能是很明显的。因此，为了简洁，省略了有关于具体的编程代码的细节。同时，虽然根据示例性实施方式，这些代码可以由控制电路41来执行，但是这些控制器的功能也可以通过专用硬件、固件、软件或者它们的组合来实现，这并未脱离本发明的范围。

再次参照图6和图7，下面将介绍移动电话70的其它特征。为了简洁，这里没有详细介绍移动电话70的一般常规特征。移动电话70可包括与通信电路46耦合的天线44。通信电路46可包括呼叫电路，其使得移动电话70能够建立呼叫和/或与被呼/发呼设备(一般为另一个移动电话或陆地电话、或另一个电子设备)交换信号。通信电路46还可以被配置为发送、接收和/或处理数据，诸如文本消息，通常被称作“SMS”(代表短消息业务)消息。通信电路46还可以被配置为发送、接收和/或处理电子邮件消息、多媒体消息(例如，通常称作“MMS”(代表多媒体消息业务))、图像文件、视频文件、音频文件、振铃音、流音频、流视频、数据种子(包括播客)等)。处理这些数据可包括将数据存储在存储器45中；执行应用以允许用户与数据交互；显示与该数据有关的视频和/或图像内容；输出与数据有关的音频声音等。移动电话70还包括用于处理由通信电路46发送的以及从通信电路46接收的音频信号的声音信号处理电路48。与声音处理电路48耦接的是扬声器50和麦克风52，它们使得用户能如常规那样经由移动电话70来进行听说。

移动电话70具有当翻盖电话处于打开位置时可视的显示器14。显示器14向用户显示有关移动电话10的各种特征和操作状态的信息，并且显示由移动电话70接收到和/或从存储器45检索到的视觉内容。

键盘18提供了各种用户输入操作。例如，键盘18通常包括数字键，其允许输入数字信息(诸如，电话号码、电话列表、联系人信息、备忘等)。此外，键盘18通常包括特定的功能键17(诸如用于发起呼叫或应答呼叫的“发送”键)等。特定的功能键17还可以包括用来访问移动电话10内的菜单信息的导航和选择操作的各种键。如图6所示，例如，特定的功能键可以包括5向导航环(five-way navigation ring)，其包括4个方向面和一个用作“回车键”选择按钮的中央按钮。部分或全部按键可以与显示器结合起来作为软键使用。按键或者类似功能还可以实现为与显示器14相关联的触摸屏。

显示器14可以通过视频处理电路54而耦合到控制电路41，该视频处理电路54将视频数据转换成用于驱动各种显示器的视频信号。视频处理电路54可包括任何适当的缓冲器、解码器、视频数据处理器等。视频数据可以由控制电路41产生、从存储在存储器45中的视频文件中检索出、从由射频电路48接收的到达视频数据流得到或者通过任何其它适当的方法获得。移动电话内的媒体播放器63可用于播放存储在存储器中的或者通过网络流传输来的视听文件。

移动电话70还可以包括用于建立与附件、另一个移动无线终端、计算机或其它设备的通信的本地无线接口66，诸如红外收发机和/或RF适配器(例如，蓝牙适配器)。例如，在耳机组件具有对应的无线接口的实施方式中，本地无线接口66可操作地将移动电话70耦合到耳机组件(例如，PHF设备)。移动电话70还可以包括允许连接到各种I/O常规I/O设备的I/O接口56。一种这样的设备是可用于对内部电源单元(PSU)58进行充电的充电器。

虽然针对特定的优选实施方式示出并介绍了本发明，但是，应理解的是，本领域的技术人员在阅读并理解了该说明书之后，可以进行等效和修改。本发明包含所有这些等效和修改，并且仅受所附权利要求的范围的限制。

Claims (24)

1.一种客户端电子设备(20)，所述客户端电子设备(20)包括：

通信电路(46)，其用于通过通信路径与服务器电子设备(22)进行通信；以及

控制器(41，42)，其被配置为从多个代理服务器(26，27)中选择用于与所述服务器电子设备进行通信的代理网关，其中，所述控制器将所述通信路径与对应于所述多个代理服务器的多个参考路径进行比较，以选择所述多个代理服务器中的一个作为用于所述客户端设备与所述服务器设备之间的通信的代理网关，其中各参考路径位于相应的代理服务器与参考节点(28)之间。

2.根据权利要求1所述的客户端电子设备(20)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为：

将所述通信路径和各所述参考路径进行比较，如果所述通信路径与各所述参考路径内有公共节点(24)，则识别所述公共节点(24)；

对于所述多个代理服务器(26，27)中的参考路径包括公共节点的各代理服务器，确定各个这种代理服务器与公共节点之间的逻辑距离；

识别距公共节点的逻辑距离最短的各代理服务器；以及

从距公共节点的逻辑距离最短的所述代理服务器中选择所述代理网关。

3.根据权利要求2所述的客户端电子设备(20)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为，将所述代理网关选择为与距公共节点的逻辑距离最短的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器(26，27)。

4.根据权利要求1所述的客户端电子设备(20)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为：

将所述通信路径与各所述参考路径进行比较，测量从所述通信路径的节点(24)到各所述参考路径中的最近的节点的逻辑距离；

对于各所述参考路径，加上从所述最近的节点至相应的代理服务器(26，27)的逻辑距离，以确定各所述代理服务器至所述通信路径的节点的逻辑距离；

识别距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的各代理服务器；以及

从距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的代理服务器中选择所述代理网关。

5.根据权利要求4所述的客户端电子设备(20)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为，将所述代理网关选择为与距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器(26，27)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的客户端电子设备(20)，其中，所述客户端电子设备是移动电话。

7.一种通信系统(10)，所述通信系统(10)包括：

客户端电子设备(20)；

服务器电子设备(22)，其中，所述客户端电子设备和服务器电子设备通过通信路径进行通信；

多个代理服务器(26，27)；

参考节点(28)，其经由多条参考路径与所述多个代理服务器进行通信；以及

控制器(41，42)，其被配置为将所述通信路径与各所述参考路径进行比较，以选择所述代理服务器中的一个作为用于所述客户端电子设备与所述服务器电子设备之间的通信的代理网关。

8.根据权利要求7所述的通信系统(10)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为：

将所述通信路径和各所述参考路径进行比较，如果所述通信路径与各所述参考路径内有公共节点(24)，则识别所述公共节点(24)；

对于所述多个代理服务器(26，27)中的、参考路径包括公共节点的各代理服务器，确定各个这种代理服务器与公共节点之间的逻辑距离；

识别距公共节点的逻辑距离最短的各代理服务器；以及

从距公共节点的逻辑距离最短的所述代理服务器中选择所述代理网关。

9.根据权利要求8所述的通信系统(10)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为：将所述代理网关选择为与距公共节点的逻辑距离最短的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器(26，27)。

10.根据权利要求7所述的通信系统(10)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为：

将所述通信路径与各所述参考路径进行比较，测量从所述通信路径的节点(24)到各所述参考路径中的最近的节点的逻辑距离；

对于各所述参考路径，加上从所述最近的节点至相应的代理服务器(26，27)的逻辑距离，以确定各所述代理服务器至所述通信路径的节点之间的逻辑距离；

识别距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的各代理服务器；以及

从距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的代理服务器中选择所述代理网关。

11.根据权利要求10所述的通信系统(10)，其中，所述控制器(41，42)还被配置为：将所述代理网关选择为与距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的其它代理服务器相比具有最多的可用带宽的代理服务器(26，27)。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的通信系统(10)，其中，所述客户端电子设备(20)或所述服务器电子设备(22)是移动电话。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的通信系统(10)，其中，所述控制器(41，42)位于所述客户端电子设备(20)内。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的通信系统(10)，其中，所述通信系统(10)还包括用于存储与各所述参考路径有关的信息的数据库(29)。

15.一种选择用于客户端电子设备(20)与服务器电子设备(22)之间的通信的代理网关的方法，所述方法包括以下步骤：

确定所述客户端电子设备与所述服务器电子设备之间的通信路径；

确定参考节点(28)与多个代理服务器(26，27)中的各代理服务器之间的多条参考路径；

比较所述通信路径与各所述参考路径；以及

作为比较所述通信路径与各所述参考路径的结果，选择所述代理服务器中的一个作为所述代理网关。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述确定通信路径的步骤包括：识别所述客户端电子设备(20)与所述服务器电子设备(22)之间的所述通信路径中的至少一个节点(24)。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述确定参考路径的步骤包括针对所述多个代理服务器(26，27)中的各代理服务器执行以下操作：

将各个代理服务器链接到所述参考节点(28)；以及

识别各代理服务器与所述参考节点之间的路径中的至少一个节点(24)。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

将所述通信路径和各所述参考路径进行比较，如果所述通信路径与各所述参考路径内有公共节点(24)，则识别所述公共节点(24)；

对于参考路径包括公共节点的各代理服务器(26，27)，确定各个这种代理服务器与公共节点之间的逻辑距离；

识别距公共节点的逻辑距离最短的各代理服务器；以及

从距公共节点的逻辑距离最短的所述代理服务器中选择所述代理网关。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，所选择的代理网关是所述服务器设备(22)的家庭服务器(27)。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述选择步骤还包括：选择与距公共节点的逻辑距离最短的其它代理服务器(26，27)相比具有最多的可用带宽的代理网关。

21.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

比较所述通信路径与各所述参考路径，测量从所述通信路径的节点(24)到各所述参考路径中的最近的节点的逻辑距离；

对于各所述参考路径，加上从所述最近的节点至相应的代理服务器(26，27)的逻辑距离，以确定各所述代理服务器至所述通信路径的节点的逻辑距离；

识别距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的各代理服务器；以及

从距所述通信路径的节点的逻辑距离最短的代理服务器中选择所述代理网关。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所选择的代理网关是所述服务器设备(22)的家庭服务器(27)。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，所述选择步骤还包括：选择与距所述通信路径的逻辑距离最短的其它代理服务器(26，27)相比具有最多的可用带宽的代理网关。

24.根据权利要求15至23中任一项所述的方法，其中，所述选择步骤还包括：选择与其它代理服务器(26，27)相比具有最多的可用带宽的代理网关。

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