CN1217520C - 用于转换因特网协议地址的装置和使用它的家庭网络系统 - Google Patents

Abstract

一种因特网地址转换装置，具有：地址获得单元，其用于通过连接到动态分配IP地址的DHCP服务器，获得具有第一IPv4地址格式的第一专用IPv4地址，并且也获得用于第二终端的第二专用IPv4地址；网络地址提供单元，用于给第二终端分配网络地址，以产生通用IP地址；存储单元，用于存储映射表，该映射表保存了第二终端的第二专用IP地址和通用IP地址；地址转换单元，用于将第二专用IP地址转换成通用IP地址；和控制单元，用于执行通知、请求到主服务器的第二终端的注册。

Description

用于转换因特网协议地址的装置和使用它的家庭网络系统

技术领域

本发明通常涉及一种用于转换专用于家庭网络系统的英特网协议地址的装置和使用该装置的家庭网络系统，并特别涉及一种用于转换专用于家庭网络的因特网协议地址的装置，和使用该装置的家庭网络系统。上述家庭网络能够提供一种服务，其用于实现在使用因特网协议版本4(IPv4)作为通信协议的IPv4终端与使用因特网协议版本6(IPv6)作为通信协议的Ipv6终端之间的通信。本申请要求于2000年1月29日提交的韩国专利申请No.2002-0005227的优先权，韩国申请全文与本文相结合以供参考。

背景技术

因特网协议(IP)是最为人所知的用于TCP/IP通信的网络层的协议之一，IP是由开放系统互连模型的第三层网络层提供的寻址业务，其指定连接到网络的多个节点作为目的地以执行通信。在目前可用的IPs之中，最流行的IP是因特网协议版本4(IPv4)。IPv4使用32比特的IP地址。

随着不断增长的用户数，现在计算机正变成人们日常生活中的必须品。英特网用户的地址数剧增，而32比特的IPv4 IP地址格式难以满足这样持续增长的需求。为解决这个问题，因特网工程部(IETF)开发出了IPv6作为下一代因特网协议。

IPv6使用128比特的地址格式。IPv6不仅扩展了IP地址的位数，而且减少了用于宽带带宽和对公共报头的处理的成本，因为其可以简化公共报头格式。同时，通过采用概念“流标签”，IPv6使高效实时处理多媒体数据成为可能。而且，IPv6提供更强有力的安全功能，如：验证、无差错数据、密封数据等。

用于IPv4的英特网通信基础结构也用于IPv6。因此，为了实现IPv4终端与IPv6终端之间的通信，连接IPv4网络与IPv6网络的IPv4-IPv6转换器是必不可少的。

图1是一方框图，其示出了使用传统IPv4-IPv6转换器的网络。参考图1，传统上，IPv4网络20与IPv6网络40通过IPv4-IPv6转换装置10连接起来。IPv4网络被连接到IPv4终端31、域名服务版本4服务器(DNSv4)33、和动态主机配置协议版本4服务器(DHCPv4)35。DNSv4服务器33管理IPv4网络20内的域名信息。DHCPv4服务器35给连接到IPv4网络20的IPv4终端动态分配IPv4地址。

IPv6网络被连接到IPv6终端51、DNSv6服务器53、和DHCPv6服务器55。DNSv6服务器53管理IPv6网络40内的域名信息。DHCPv6服务器55给连接到IPv6网络40的IPv6终端动态分配IPv6地址。

下面将描述IPv4终端31与IPv6终端51之间的通信操作。

首先，IPv4终端31给DNSv4服务器33询问与IPv6终端51的域名相应的IPv4地址。DNSv4服务器33将一信息提供给IPv4-IPv6转换装置10，上述信息是关于与IPv6终端51的域名相应的所请求IPv4地址的信息。发方地址是DNSv4服务器33的IPv4地址，而目的地址是IPv4-IPv6转换装置10的IPv4地址。IPv4-IPv6转换装置10将发方的IPv4地址(即：DNSv4服务器33的地址)转换成IPv6地址。此时，IPv4-IPv6转换装置10通过给DNSv4服务器33的IPv4地址增加一个前缀而将DNSv4服务器33的IPv4地址转换成IPv6地址。IPv4-IPv6转换装置10也有DNSv6服务器53的IPv6地址，上述DNSv6服务器53管理象连接到IPv6网络40的IPv6终端的终端的域名信息。因此，IPv4-IPv6转换装置10被连接到DNSv6服务器53并请求与IPv6终端51的域名相应的IPv6地址。发方地址是DNSv4服务器33的IPv6地址，而目的地址是DNSv6服务器53的IPv6地址。

在请求与IPv6终端51相应的IPv6地址时，DNSv6服务器53从已存储的表中取出IPv6地址，并将所取出的信息提供给IPv4-IPv6转换装置10。IPv4-IPv6转换装置10将这样得到的IPv6终端51的IPv6地址转换成IPv4地址，并将这样自转换的IPv6终端51的IPv4地址提供给DNSv4服务器33。DNSv4服务器33将这样得到的IPv6终端51的IPv4地址提供给IPv4终端31。因此，IPv4终端31能发现与IPv6终端51的域名相应的IPv4地址。

在得到了与IPv6终端51的域名相应的IPv4地址之后，IPv4终端31将与IPv6终端51通信的通信请求信号发送到IPv4-IPv6转换装置10。发方地址是IPv4终端31的IPv4地址，而目的地址是IPv6终端51的IPv4地址。当IPv4终端给IPv6网络40中的终端发送控制信息时，转换装置10中的映射表被搜索。如果有用于IPv4地址、即目的地址的已注册的IPv6终端51，那么就不需要执行其它的转换处理。通过与IPv4终端31和IPv6终端51有关的IPv6系统的地址，IPv4-IPv6转换装置10从IPv4终端31将连接请求信号发送到IPv6终端。通过由IPv4-IPv6转换装置10执行的地址转换，IPv4终端31和IPv6终端51彼此之间进行通信。

图2是示出了一个实例的图，在该实例中使用了图1的IPv4-IPv6转换装置10的网络系统用于家庭网络系统。由于用于家庭网络系统，所以IPv4-IPv6转换装置10被称为家庭专用(home-only)IP地址转换装置。然而，该技术领域普通专业技术员将会理解在这里公开的装置、系统和方法不限于在家庭中使用。然而，预期的应用是包括办公室、车辆、学校、或其它这样的环境的任何应用，对于这些应用，这里公开的装置、系统和方法都适用。

在下文说明IPv4终端31，即个人计算机31a和冰箱31b，与IPv6终端51，即数字电视51a和膝上电脑51b，之间的通信操作。

基于由DNSv4服务器33和DHCPv4服务器35提供的服务，个人计算机31a与冰箱31b执行与IPv4网络20a内的装置的通信。同时，基于由DNSv6服务器53和DHCPv6服务器55提供的服务，数字电视51a和膝上电脑51b执行与IPv6网络40a内的装置的通信。

同时，为了实现在家庭网络内的可通信设备之间的家庭连网，家庭网括系统装备有主服务器37。主服务器37管理与注册家庭网络的设备的注册信息。注册信息可以不必包括关于IP地址的附加信息，因为该信息可以通过FPC通信得知。

传统的家庭网络系统要求IPv4-IPv6转换设备10，其提供了用于转换在IPv4终端31与IPv6终端51之间通信的IP地址格式的转换服务。通过使用由IPv4-IPv6转换设备10提供的服务，使个人计算机31a与冰箱31b，和数字电视51a和膝上电脑51b之间的通信成为可能。为了在家庭网络系统中应用IPv4终端31与IPv6终端51，家庭网络要求给家庭网络的IPv4终端31提供IP地址与域名的DNSv4服务器33和DHCPv4服务器35和给家庭网络的IPv6终端51提供IP地址与域名的DNSv6服务器53和DHCPv6服务器55，这产生诸如建网等的困难事。

有另一个问题与DNSv4服务器33和DHCPv4服务器35的服务有关的DNSv6服务器53和DHCPv6服务器55的服务变得多余。而且，为了使IPv4终端31与IPv6终端51彼此之间通信，IPv4终端31与IPv6终端51不得不使用DNSv4服务器33和DHCPv4服务器35与DNSv6服务器53和DHCPv6服务器55的服务。因此，在IPv4终端31与IPv6终端51之间的通信有时会引起各个服务器33、35、53、55的运行中的过载。

同时，由于传统的家庭网络要求在其中安装全部DNSv4服务器33和DHCPv4服务器35与DNSv6服务器53和DHCPv6服务器55，会出现占用过多空间的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的上面提到的问题而产生的。因此，本发明的第一目的是提供解决建造家庭网络的高成本问题的IPv4-IPv6转换设备，上述家庭网络要求DNSv4服务器33、DHCPv4服务器35、DNSv6服务器53、和DHCPv6服务器55，以使在一个家庭网络内的IPv4终端与IPv6终端通信。

本发明的第二个目的是提供IPv4-IPv6转换设备，其解决在IPv4终端与IPv6终端之间的传输过载问题。

本发明的第三个目的是提供IPv4-IPv6转换设备，其在用于使IPv4终端与IPv6终端之间通信的家庭网络的建立期间，减少了由DNSv4服务器33、DHCPv4服务器35、DNSv6服务器53、和DHCPv6服务器55占用的空间。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用来转换IP地址格式和使具有不同IP地址格式的第一终端和第二终端之间能够通信的地址转换装置，该地址转换装置包括：地址获得单元，其被配置成通过连接到动态分配IP地址的DHCP服务器获得用于第一终端的IPv4地址格式的第一专用IPv4地址和获得用于第二终端的第二专用IPv4地址；网络地址提供单元，其被配置成根据第二终端的网络地址请求，给第二终端分配网络地址，以便第二终端合并由网络地址提供单元提供的该网络地址和第二终端的媒体接入控制地址以产生具有IPv6地址格式的通用IPv6地址；地址转换单元，其被配置成将第二专用IPv4地址转换成通用IPv6地址；存储单元，具有存储第二终端的第二专用IPv4地址和通用IPv6地址的映射表；和控制单元，其被配置成执行通知、请求向主服务器注册第二终端，上述主服务器管理和提供关于具有通用IPv6地址的第二终端的注册信息。

同时为了实现上述目的，本发明提供了一种家庭网络系统，包括：DHCP服务器，用于在IPv4网络中分别给IPv4终端、IPv6终端分配IPv4地址；IPv4终端，用于执行与连接到IPv4网络的设备的通信，该设备具有第一媒体接入控制地址和在IPv4系统中分配的一个专用IPv4地址；地址转换设备，用于执行与IPv4终端的通信，并给IPv6终端提供网络地址，以便IPv6终端通过合并由地址转换设备提供的网络地址和IPv6终端的第二媒体接入控制地址，生成通用IPv6地址；IPv6终端，用于执行与连接到IPv6网络的设备的通信，该IPv6终端具有第二媒体接入控制地址和IPv6系统中的通用IPv6地址；主服务器，用于管理与提供关于IPv4终端和IPv6终端的注册信息；其中，地址转换设备包括保存IPv6终端的专用IPv4地址和通用IPv6地址的映射表。

同时为了实现上述目的，本发明提供了一种利用用于转换地址的装置的通信方法，上述装置转换IP地址格式以使具有不同IP地址格式的第一终端和第二终端之间能够通信，该通信方法包括以下步骤：将第一终端连接到DHCP服务器以获得IPv4地址格式的第一专用IPv4地址，并给第一终端分配IPv4地址格式的第一专用IPv4地址；将用于转换地址的装置连接到DHCP服务器并在用于转换地址的装置中为第二终端获得第二专用IPv4地址；将第二终端连接到用于转换地址的装置，并通过合并由用于转换地址的装置提供的网络地址与第二终端的媒体接入控制地址，产生IPv6地址格式的通用IPv6地址；在映射表中保存第二终端的通用IPv6地址和第二专用IPv4地址，该映射表被存储在用于转换地址的装置的存储单元中。

为了实现上述目的，根据本发明，用于转换IP地址格式(其用于在具有不同IP地址格式的第一终端和第二终端之间进行通信)的装置包括：地址获得装置，用于通过连接到动态分配IP地址的DHCP服务器，获得具有第一地址格式的第一专用IP地址，并且也获得用于第二终端的第二专用IP地址；网络地址提供单元，用于根据第二终端的网络地址请求，给第二终端分配网络地址以产生具有第二IP地址格式的通用IP地址；地址转换单元，用于将第二专用IP地址转换成通用IP地址；存储单元，用于存储映射表，该映射表保存第二终端的第二专用IP地址和通用IP地址；和控制单元，用于执行通知(announcing)、请求到主服务器的第二终端的注册，该主服务器管理和提供关于具有通用IP地址的第二终端的注册信息。

控制单元控制地址转换单元，以使当接收到与具有第二专用IP地址的第二终端有关的控制信息时，根据映射表将第二专用IP地址转换成通用IP地址。控制单元控制地址转换单元，以使当具有通用IP地址的第二终端请求在主服务器中注册有关第二终端的信息时，根据映射表将通用IP地址转换成第二专用IP地址。第一IP地址格式是IPv4，并且第二IP地址格式是IPv6。

第二终端合并由网络地址提供单元提供的网络地址和第二终端的硬件地址，以生成通用IP地址。硬件地址是媒体接入控制地址，其是区分在网络中连接的一个接口与另一个接口的接口ID。每一媒体接入控制地址和网络地址包括64比特。

同时为了实现上述目的，根据本发明的家庭网络系统包括：IPv4终端，其用于通过使用IPv4系统中的硬件地址和专用IPv4地址，执行与连接到IPv4网络的设备的通信；IPv6终端，其用于通过使用Pv6系统中的硬件地址和I通用IPv6地址，执行与连接到IPv6网络的设备的通信；地址转换设备，用于通过使用专用IPv4地址执行与IPv4网络中IPv4终端的通信，并给IPv6终端提供网络地址，以使IPv6终端可以产生通用IPv6地址；DHCP服务器，用于在IPv4网络中给IPv4终端、IPv6终端和地址转换设备分配IPv4地址；和主服务器，用于管理与提供关于IPv4终端和IPv6终端注册信息。

地址转换设备包括用于保存IPv6终端的专用IPv4地址和通用IPv6地址的映射表。注册信息包括IPv4终端和IPv6终端的硬件地址、专用IPv4地址和通用IPv6地址。

当接收到用于具有专用IPv4地址的IPv6终端的控制信号时，地址转换设备根据映射表将专用IPv4地址转换成通用IPv6。当具有通用IPv6地址的IPv6终端请求执行用于在主服务器中注册有关IPv6终端的信息时，地址转换设备根据映射表将通用IPv6地址转换成专用IPv4地址。

IPv6终端通过合并由地址转换设备提供的网络地址和IPv6终端的硬件地址，生成通用IPv6地址。硬件地址是媒体接入控制地址，接口ID区分在网络中连接的一个接口与另一个接口。每一媒体接入控制地址和网络地址包括64比特。

同时为了实现上述目的，根据本发明，使用地址转换装置(其转换IP地址格式以使具有不同IP地址格式的第一终端和第二终端之间能够通信)的通信方法包括以下步骤：第一终端被连接到动态分配具有第一地址格式的专用IP地址的DHCP服务器，并获得第一终端的第一地址格式的第一专用IP地址；用于转换地址的装置被连接到DHCP服务器，并获得其第二专用IP地址；第二终端被连接到用于转换地址的装置，并通过由用于转换地址的装置提供的网络地址，产生具有第二IP地址格式的通用IP地址；用于转换地址的装置被连接到DHCP服务器，并获得与第二终端的通用IP地址相应的第一地址格式的第一专用IP地址；保存第二终端的通用IP地址和第一专用IP地址的映射表被存储在用于转换地址的装置的存储单元中；并管理和提供关于第一终端和第二终端的信息。

地址产生步骤通过合并由用于转换地址的装置提供的网络地址和第二终端的硬件地址，以产生通用IP地址。硬件地址是媒体接入控制地址，接口ID区分在网络中连接的一个接口与另一个接口。每一网络地址和媒体接入控制地址包括64比特。

在一实施例中，第一IP地址格式是IPv4格式且第二IP地址格式是IPv6格式。然而，应理解的是，这里公开的设备、系统和方法也适用于其它IP协议转换应用。

根据本发明，通过由网络地址提供单元130提供的网络地址产生IPv6地址；并且DHCPv4服务器350分配与IPv6终端510的IPv6地址相应的IPv4地址，并且IPv4终端310和IPv6终端510的IPv4地址和IPv6地址被存储在存储单元140的映射表中，并且主服务器330管理与提供关于IPv4终端310和IPv6终端510的注册信息。结果，不再需要使用用于通信的DHCPv6服务器和DNSv6服务器。

附图说明

通过参考附图说明本发明的优选实施例，上面提到的本发明的目的和特征将会更清楚，其中：

图1是一方框图，其示出了使用传统IPv4-IPv6转换器的网络；

图2是示出了一个实例的图，在该实例中使用了图1的IPv4-IPv6转换装置10的网络系统被应用于家庭网络中；

图3是一方框图，其示出了根据本发明的优选实施例的家庭专用IP地址转换设备；

图4是一方框图，其详细示出了图3的地址获得单元；

图5是一方框图，其示出了使用了图3的家庭专用IP地址转换设备的家庭网络系统；

图6是示出了一个实例的图，在该实例中图5的家庭网络系统被应用于家庭网络的各个设备中；

图7是一流程图，其解释了家庭网络系统中的IPv4终端的通知，上述家庭网络使用了根据本发明的家庭专用IP地址转换设备；

图8是一流程图，其解释了家庭网络系统中的IPv6终端的通知，上述家庭网络使用了根据本发明的家庭专用IP地址转换设备；

图9是一流程图，其详细示出了家庭专用IP地址转换设备响应于图8的IPv6终端的注册请求而进行的操作；

图10是一流程图，其示出了根据本发明的用于在家庭网络系统中控制IPv6终端的IPv4终端的方法；

图11是一流程图，其详细示出了在发送图10的控制信号给家庭专用IP地址转换设备的步骤中的家庭专用IP地址转换设备的操作。

具体实施方式

通过参考附图将更详细的说明本发明。

图3是一方框图，其示出了根据本发明的家庭专用IP地址转换设备。参考图3，家庭专用IP地址转换设备包括地址获得单元120、网络地址提供单元130、存储单元140、地址转换单元150和控制单元110。

地址获得单元120被连接到DHCPv4服务器(未示出)，其给网络中的设备动态分配IP地址并获得IPv4系统的第一专用IPv4地址和第二专用IPv4地址。第一专用IPv4地址是用于家庭专用IP地址转换设备，以使其与连接到IPv4家庭网络200的设备通信。第二专用IPv4地址对应于连接到IPv6家庭网络400的IPv6终端(未示出)的IPv4系统的地址。

网络地址提供单元130通过自动产生IPv6系统的IPv6地址，给IPv6终端提供请求的网络地址。通常，网络地址包括64比特。因此，具有媒体接入控制地址(MAC地址)，其是用于区分在网络中连接的一个接口与另一个接口的接口ID。这样的MAC地址包括64比特。提供给IPv6终端的网络地址包括64比特。因此，IPv6终端将网络地址添加到MAC地址上，并因而自动产生了IPv6系统的IPv6地址。由IPv6终端自动产生的IPv6系统的IPv6地址包括128比特。自动产生的IPv6终端的IPv6地址被IPv6终端经IPv6家庭网络400和接口单元160发送到控制单元110。

存储单元140存储IPv4终端的第一专用IPv4地址和IPv6终端的第二专用IPv4地址，二者都是通过地址获得单元120获得的，并且也将由IPv6终端提供的IPv6终端的IPv6地址存储在由控制单元110的控制下构造的映射表中。地址转换单元150基于存储在存储单元160中的映射表，将第二专用IPv4地址转换成IPv6地址或相反。最好是，地址转换单元150生成与IPv4终端的IPv4地址相应的IPv6系统的IPv6地址。结果，IPv6终端可以识别发送控制信号的IPv4终端的地址。

当经接口单元160收到来自具有第一专用IPv4地址的IPv4终端的请求连接IPv6终端的请求信号时，控制单元110提取存储在存储单元160中的映射表，并将如此提取的映射表提供给地址转换单元150，并因而基于映射表控制地址转换单元150将第二专用IPv4地址转换成IPv6地址。

由于网络地址提供单元130给IPv6终端提供网络地址，并且IPv6终端通过以提供的IPv6地址产生IPv6地址，DHCPv6服务器不必将IPv6系统的IPv6地址提供给IPv6终端。

图4是一方框图，其更详细地示出了图3的地址获得单元120。地址获得单元120具有第一地址获得单元122和第二地址获得单元124。第一地址获得单元122被连接到DHCPv4服务器以便家庭专用IP地址转换设备与IPv4家庭网络200中的设备通信，并获得IPv4系统的第一专用IPv4地址。第二地址获得单元124被连接到DHCPv4服务器并获得IPv6终端的IPv4系统的专用IPv4地址，其由IPv4终端需要用来发送控制信号给IPv6终端。

图5是一方框图，其示出了使用了图3的家庭专用IP地址转换设备的家庭网络系统。家庭专用IP地址转换设备100连接与IPv4终端310相连的IPv4家庭网络200和与IPv6终端510相连的IPv6家庭网络400。参考图5，IPv4家庭网络200被连接到主服务器330和DHCPv4服务器350。这里，主服务器330可以被连接到IPv6家庭网络400。

通常，主服务器330管理与提供家庭网络中的设备的注册信息。根据本发明的主服务器330存储IPv4终端310的域名和包括与域名相应的地址的关于IPv4终端310的信息。另外，主服务器330存储关于IPv6终端510的信息。

通常，为了提供IPv4终端310与IPv6终端510之间的通信服务，所有用于在具有不同地址格式的设备之间进行通信的设备被装备有中间件。中间件是提供用于在不同类型终端之间通信的服务的软件，其使在家庭网络中的多个终端之间可以通信。换而言之，中间件运行以独立连接网络中的硬件，以便支持各种通信协议、系统结构、管理系统、数据库和应用程序。在目前可用的中间件中，有通用即插即用(UPnP)、家庭音频视频互动(HAVi)、JINI、家庭网络。

DHCPv4服务器350根据IPv4终端310的地址分配请求，动态分配地址。另外，DHCPv4服务器350根据对IPv4系统中的、关于第一地址获得单元122的家庭专用IP地址转换设备100的地址的请求，给第一地址获得单元122提供第一专用IPv4地址。DHCPv4服务器350根据对IPv4系统中的、关于第二地址获得单元124的IPv6终端510的地址的请求，给第二地址获得单元124提供第二专用IPv4地址。

图6是示出了与图5的家庭网络系统一起使用的房屋内的设备的图。参考图6，个人计算机310a作为IPv4终端310被安排在IPv4家庭网络200a内，而作为IPv6终端510的数字电视510a被安排在IPv6家庭网络400a内。DHCPv4服务器350也被安排在房屋内以分配用于个人计算机310a与IPv4家庭网络200a内的其它设备通信的媒体接入控制地址。

同时，为了注册包括个人计算机310a的媒体接入控制地址的个人计算机310a的信息，个人计算机310a向主服务器330请求通知。个人计算机310a的信息包括媒体接入地址、用户名和个人计算机310a的可用服务。因此，主服务器330以表格形式存储个人计算机310a请求通知的信息。为了产生IPv6系统中的IPv6地址，数字电视510a向家庭专用IP地址转换设备100请求网络地址。这里，在IPv6家庭网络400a内提供了主服务器330的情况下，为了在主服务器330中注册个人计算机310a的信息，个人计算机310a将通知发送给家庭专用IP地址转换设备100。在此情形下，家庭专用IP地址转换设备100中的控制单元110向主服务器330请求通知。因此，主服务器330以表格形式存储个人计算机310a的信息。既可以在IPv4家庭网络200a内也可以IPv6家庭网络400a内提供主服务器330。在该实施例中，描述了提供在IPv4家庭网络200a内的主服务器330。

另外，数字电视510a通过合并由家庭专用IP地址转换设备100提供的网络地址和其自己的媒体接入控制地址，生成IPv6系统的IPv6地址。因此，数字电视510a将通知发送给家庭专用IP地址转换设备100，以在主服务器330中注册关于数字电视510a的信息，该信息包括生成的IPv6地址。此时，第二地址获得单元124被连接到DHCPv4服务器350并获得与数字电视510a的IPv6地址相应的第二专用IPv4地址。因此，控制单元110向主服务器330请求通知，以在主服务器330中注册关于具有第二专用IPv4地址的数字电视510a的信息。

因此，为了控制数字电视510a的操作，个人计算机310a向主服务器330请求通过通知注册的数字电视510a的信息。主服务器330给个人计算机310a提供已注册数字电视510a的信息。因此，个人计算机310a从关于所请求的数字电视510a的已提供信息中选择控制信号，并将所选择的信号发送给家庭专用IP地址转换设备100。被发送给家庭专用IP地址转换设备100的数字电视510a的地址是第二专用IPv4地址。家庭专用IP地址转换设备100的控制单元110给地址转换单元150提供存储在存储单元140的映射表。因此，地址转换单元150检测与数字电视510a的第二专用IPv4地址相应的已注册IPv6地址，接收控制信号并将控制信号发送与检测到的IPv6地址相应的数字电视510a。

图7是一流程图，其解释了家庭网络系统中的IPv4终端310的通知，上述家庭网络使用了根据本发明的家庭专用IP地址转换设备100。首先，IPv4终端310向DHCPv4服务器350请求IPv4系统中的专用IPv4地址(步骤S110)。DHCPv4服务器350给IPv4终端310分配专用IPv4地址(步骤S120)。因此，为了注册关于IPv4终端310的信息，IPv4终端310向主服务器330请求通知(步骤S150)。此时，主服务器330注册收到的关于IPv4终端310的信息，并给IPv4终端310发送信息，该信息是关于IPv4终端310的信息是否被注册的信息(步骤S160)。

此外，家庭专用IP地址转换设备100被连接到DHCPv4服务器350，并向DHCPv4服务器350请求IPv4系统中的专用IPv4地址，以执行与存在于IPv4家庭网络200a中的设备通信(步骤S130)。因此，DHCPv4服务器350给家庭专用IP地址转换设备100分配专用IPv4地址(步骤S140)。

图8是一流程图，其解释了家庭网络系统中的IPv6终端510的通知，上述家庭网络使用了根据本发明的家庭专用IP地址转换设备100。由于供给了电源，IPv6终端510向家庭专用IP地址转换设备100请求网络地址(步骤S210)。网络地址提供单元130给IPv6终端510提供网络地址(步骤S220)。因此，IPv6终端510通过合并媒体接入控制地址和接收的网络地址，生成IPv6地址。此时，IPv6终端510执行到家庭专用IP地址转换设备100的通知，以在主服务器330中注册关于IPv6终端510的信息(步骤S230)。

根据IPv6终端510请求的注册信息，家庭专用IP地址转换设备100的第二地址获得单元124被连接到DHCPv4服务器350，并向DHCPv4服务器350请求在IPv4系统中IPv6终端510的IPv4地址(步骤S250)。DHCPv4服务器350给家庭专用IP地址转换设备100提供IPv6终端510的第二专用IPv4地址(步骤S260)。因此，家庭专用IP地址转换设备100请求主服务器330注册具有已分配的IPv6终端510的第二专用IPv4地址的IPv6终端510(步骤S270)。主服务器330注册IPv6终端510，并给家庭专用IP地址转换设备100提供注册结果(步骤S280)。接收到注册结果，家庭专用IP地址转换设备100将接收到的注册结果发送给IPv6终端510(步骤S290)。

图9是一流程图，其详细示出了根据图8的IPv6终端510发起的去向主服务器330的注册请求步骤(步骤S230)，家庭专用IP地址转换设备100的操作。首先，当接收到来自IPv6终端510的、用于在主服务器330中注册IPv6终端510的信息的通知时，控制单元110搜索存储单元140的映射表(步骤S241)。因此，控制单元110通过映射表，确定是否注册与IPv6终端510的IPv6地址相应的IPv4地址(步骤S243)。对应于IPv6终端510的IPv6地址的IPv4地址是第二IPv4地址。换而言之，控制单元110确定是否注册与IPv6地址相应的第二专用IPv4地址。

当确定了在步骤243中注册了第二专用IPv4地址时，控制单元110通过接口单元160向主服务器330请求具有第二专用IPv4地址的IPv6终端510的注册(步骤S245)。因此，主服务器330注册IPv6终端510的信息，并给家庭专用IP地址转换设备100提供关于注册的信息。因此，家庭专用IP地址转换设备100接收注册信息，并给IPv6终端510提供接收的注册信息(步骤S246)。

同时，如果确定了在步骤243中没有注册第二专用IPv4地址，控制单元110控制第二地址获得单元124被连接到DHCPv4服务器350，并向DHCPv4服务器350请求在IPv4系统中IPv6终端510的IPv4地址(步骤S247)。因此，DHCPv4服务器350提供IPv6终端510的IPv4地址，即，第二专用IPv4地址被存储于存储单元140的映射表中(步骤S249)。

图10是一流程图，其示出了根据本发明的用于在家庭网络系统中控制IPv6终端510的IPv4终端310的方法。首先，IPv4终端310向主服务器330请求IPv6终端510的专用IPv4地址(步骤S310)。主服务器330给IPv4终端310提供关于IPv6终端510的信息(步骤S330)。因此，基于提供的信息，IPv4终端310选择用于控制IPv6终端510的控制信号，并且其后将所选的控制信号发送家庭专用IP地址转换设备100，以使所选控制信号可以被发送给IPv4地址(步骤S350)。家庭专用IP地址转换设备100将控制信号发送给具有与IPv4地址相应的IPv6地址的IPv6终端510(步骤S370)。

图11是一流程图，其详细示出了根据图10的S350的家庭专用IP地址转换设备的操作。首先，已经接收到关于IPv6终端510的控制信号后，控制单元110搜索存储单元140的映射表(步骤S361)。控制单元110确定是否注册与IPv6终端510(控制信号的接收方)的IPv6地址相应的IPv4地址(步骤S263)。如果确定注册了IPv6终端510(控制信号的接收方)的IPv4地址，那么，控制单元110将收到的控制信号发送给具有与IPv4地址相应的IPv6地址的IPv6终端510(步骤S365)。与此同时，如果确定没有注册IPv6终端510(控制信号的接收方)的IPv4地址，那么，控制单元110丢弃收到的控制信号(步骤S367)。

根据本发明，通过由网络地址提供单元130提供的网络地址产生IPv6地址。DHCPv4服务器350分配与IPv6终端510的IPv6地址相应的IPv4地址。IPv4终端310与IPv6终端510的IPv4地址与IPv6地址被存储于存储单元140的映射表中，并且主服务器330管理与提供关于IPv4终端310与IPv6终端510的注册信息。结果，不需要采用用于通信的DHCPv4服务器和DHCPv6服务器。

另外，根据本发明，由于在家庭网络中不需要DHCPv4服务器和DHCPv6服务器，所以可以减少建造网络系统的成本。

另外，在建造用于在IPv4终端和IPv6之间通信的终端家庭网络过程中DHCPv4服务器和DHCPv6服务器的省略可以减少系统占用的空间。

同时，如果增加用于配置IPv6地址的设备加上中间件要求的所有其它设备，以便在家庭网络中执行连网，家庭网络可以给用户提供广泛的服务，而决不会被设备的特性和IP地址格式干扰。另外提高了服务质量。

虽然已经描述了本发明的优选实施例，该技术领域的专业技术员将会理解本发明不限于所描述的优选实施例，而且在由所附权利要求书定义的本发明的精神与范围内，可以做各种变更与修改。

Claims (17)

1.一种用来转换IP地址格式和使具有不同IP地址格式的第一终端和第二终端之间能够通信的地址转换装置，该地址转换装置包括：

地址获得单元，其被配置成通过连接到动态分配IP地址的DHCP服务器获得用于第一终端的IPv4地址格式的第一专用IPv4地址和获得用于第二终端的第二专用IPv4地址；

网络地址提供单元，其被配置成根据第二终端的网络地址请求，给第二终端分配网络地址，以便第二终端合并由网络地址提供单元提供的该网络地址和第二终端的媒体接入控制地址以产生具有IPv6地址格式的通用IPv6地址；

地址转换单元，其被配置成将第二专用IPv4地址转换成通用IPv6地址；

存储单元，具有存储第二终端的第二专用IPv4地址和通用IPv6地址的映射表；和

控制单元，其被配置成执行通知、请求向主服务器注册第二终端，上述主服务器管理和提供关于具有通用IPv6地址的第二终端的注册信息。

2.根据权利要求1的地址转换装置，其中当接收到关于具有第二专用IPv4地址的第二终端的控制信号时，控制单元控制地址转换单元以便根据映射表将第二专用IPv4地址转换成通用IPv6地址。

3.根据权利要求2的地址转换装置，其中当具有通用IPv6地址的第二终端请求在主服务器中注册关于第二终端的信息时，控制单元控制地址转换单元以便根据映射表将通用IPv6地址转换成第二专用IPv4地址。

4.根据权利要求3的地址转换装置，其中媒体接入控制地址是区分在网络中连接的一个接口与另一个接口的接口ID。

5.根据权利要求4的地址转换装置，其中媒体接入控制地址包括64比特。

6.根据权利要求5的地址转换装置，其中网络地址包括64比特。

7.一种家庭网络系统，包括：

DHCP服务器，用于在IPv4网络中分别给IPv4终端、IPv6终端分配IPv4地址；

IPv4终端，用于执行与连接到IPv4网络的设备的通信，该设备具有第一媒体接入控制地址和在IPv4系统中分配的一个专用IPv4地址；

地址转换设备，用于执行与IPv4终端的通信，并给IPv6终端提供网络地址，以便IPv6终端通过合并由地址转换设备提供的网络地址和IPv6终端的第二媒体接入控制地址，生成通用IPv6地址；

IPv6终端，用于执行与连接到IPv6网络的设备的通信，该IPv6终端具有第二媒体接入控制地址和IPv6系统中的通用IPv6地址；

主服务器，用于管理与提供关于IPv4终端和IPv6终端的注册信息；

其中，地址转换设备包括保存IPv6终端的专用IPv4地址和通用IPv6地址的映射表。

8.根据权利要求7的家庭网络系统，其中注册信息包括IPv4终端的第一媒体接入控制地址和专用IPv4地址，和IPv6终端的第二媒体接入控制地址、专用IPv4地址和通用IPv6地址。

9.根据权利要求8的家庭网络系统，其中当接收到具有专用IPv4地址的IPv6终端的控制信号时，地址转换设备根据映射表将IPv6终端的专用IPv4地址转换成通用IPv6地址。

10.根据权利要求9的家庭网络系统，其中当具有通用IPv6地址的IPv6终端请求执行在主服务器中注册有关IPv6终端的信息的通知时，地址转换设备根据映射表将通用IPv6地址转换成专用IPv4地址。

11.根据权利要求10的家庭网络系统，其中第二媒体接入控制地址是区分在网络中连接的一个接口与另一个接口的接口ID。

12.根据权利要求11的家庭网络系统，其中媒体接入控制地址包括64比特。

13.根据权利要求12的家庭网络系统，其中网络地址包括64比特。

14.一种利用用于转换地址的装置的通信方法，上述装置转换IP地址格式以使具有不同IP地址格式的第一终端和第二终端之间能够通信，该通信方法包括以下步骤：

将第一终端连接到DHCP服务器以获得IPv4地址格式的第一专用IPv4地址，并给第一终端分配IPv4地址格式的第一专用IPv4地址；

将用于转换地址的装置连接到DHCP服务器并在用于转换地址的装置中为第二终端获得第二专用IPv4地址；

将第二终端连接到用于转换地址的装置，并通过合并由用于转换地址的装置提供的网络地址与第二终端的媒体接入控制地址，产生IPv6地址格式的通用IPv6地址；

在映射表中保存第二终端的通用IPv6地址和第二专用IPv4地址，该映射表被存储在用于转换地址的装置的存储单元中。

15.根据权利要求14的通信方法，其中媒体接入控制地址是区分在网络中连接的一个接口与另一个接口的接口ID。

16.根据权利要求15的通信方法，其中网络地址包括64比特。

17.根据权利要求16的通信方法，其中媒体接入控制地址包括64比特。

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