CN1875602A - 在双堆叠UPnP设备上节省带宽的发现 - Google Patents
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Abstract
一种双堆叠服从UPnP的设备支持IPv4和IPv6。所述设备根据IP多播使用SSDP协议来发现。所述设备发送包括用于表明所述设备支持IPv4和IPv6的指示的SSDP查询分组。所述指示被容纳在分组的选项字段中。响应双堆叠设备只对首先到达的查询分组作出响应或只对IPv6的查询分组作出响应。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有用于在数据网络上多播查询分组的操作模式的电子设备,所述数据网络支持多个数据通信协议。本发明还涉及配置软件以及能够配置电子设备的方法。
背景技术
通用的即插即用(Universal Plug and Play UPnP)是工业中广泛应用于开放式网络结构的技术,其被设计成用于能够在来自多个销售商的分布设备和软件应用之间进行简单且专门的通信。UPnP平衡了因特网技术并且将其扩展到用于无监督的家庭网络。UPnP旨在控制家用器具,包括家庭自动化、音频/视频、打印机、灵巧电话机等。UPnP区分控制点(Control Points CP)和受控设备(controlleddevices CD)。CP例如包括在PC上运行的浏览器、无线键盘等,其使用户能够访问由受控装置所提供的功能。
UPnP定义了用于由CP发现并控制设备的协议。UPnP并不定义由音频视频设备所使用的流送机制。某些发现和控制协议是UPnP规范的一部分,而其余的协议分别由IETF(Internet Engineering TaskForce因特网工程任务组)标准化。
在CP和设备之间的交互作用是基于网际协议(Internetprotocol IP)的。然而,UPnP允许非IP设备由在服从IP的设备上所运行的软件组件代理。这种称作受控设备(CD)代理的组件负责向所代理的设备转换并转送UPnP交互作用。
在最低级服务,UPnP设备具有子设备层次。设备和服务都具有标准化的类型。设备类型确定它所允许包含的子设备或服务。服务类型定义了允许服务所包含的动作和状态变量。状态变量建立设备状态的模型,并且CP可以调用动作以便改变该状态。状态变量和动作的描述被称作SCP(Service Control Protocol服务控制协议)。UPnP设备以XML文档的形式提供了其自身的描述。此文档尤其包含它所支持的服务类型。选择性地,设备可以具有用于由CP直接UI控制的展示服务器。
UPnP目前依赖AutoIP(自动IP),所述AutoIP向IP设备提供了用于在没有DHCP服务器的情况下获取唯一地址的装置。UPnP根据UDP多播定义了发现协议,称作SSDP(Simple Service Discovery Protocol简单服务发现协议)。SSDP是基于设备定期地多播通知它们所提供的服务的。通知包含将向该处发送服务动作的URL:控制服务器。除此之外,CP可以查询用于特定设备或服务类型或实例的UPnP网络。
UPnP依赖GENA(Generic Event Notification Architecture通用事件通知体系结构)来定义状态变量签名并且根据TCP来改变通知机制。
在CP检测到它所想要使用的服务之后(经由SSDP),它通过向控制服务器URL发送SCP动作或查询状态变量来控制所述服务。使用HTTP POST消息来发送该动作。这种消息的主体由SOAP(SimpleObject Access Protocol简单对象访问协议)标准来定义。SOAP根据XML定义了远程过程调用。
如上所述,UPnP是基于IP的。在所述IP下,把分组从源路由到目的地。路由器依照路由表把分组从输入网络接口转送到出站接口。典型情况下,路由表依照每个目的IP地址所连接的网络数目来维护用于所述IP地址的下一跳(出站接口)信息。通过屏蔽一些最低位来根据IP地址导出网络号。因而,典型情况下IP地址携带用于指定IP节点的附着点的信息。
因特网的指数增长导致IP地址的缺乏。被称为IP版本4或IPv4的当前使用的IP版本使用32位来指定IP地址。由32位所跨度的地址空间大约有4.3*109个不同地址。预计在2010年之前所需要的地址数目会被耗尽。
已经提出了IP版本6或IPv6来找到用于IPv4地址缺乏的解决方案。新的IPv6使用128位宽度的地址,使得大约3.4*1038个不同地址可用。结果是将不再存在地址瓶颈,从而可以通过向任何用户的每个设备给出唯一的IPv6地址来使其服从IP。除解决地址问题之外,IPv6还在诸如路由和网络自动配置方面对IPv4添加许多改进。预计IPv6会逐渐代替IPv4,在此过渡期间这两者会共存一段时间。
最初为IPv4设计UPnP。至于家庭联网,IPv6将要扮演重要角色,使用在IPv6之上的UPnP,并且特别是IPv4/IPv6双堆叠(dual stack)尤其值得注意。考虑到与IPv4设备的兼容性,双堆叠系统近年来会变得重要。
例如在Eugene Shteyn和Thomas Chiu于2001年9月13日提交的美国系列号09/952,095、美国专利公开号20030051052(代理人概要US018150)“ADDRESSING SCHEME FOR WIRELESS CLIENTS”中描述了用于IPv4/IPv6环境的方法,在此将其内容引用以供参考。此文档涉及使无线客户端能够经由接入点与数据网络通信。接入点根据接入点本身的网络地址和客户端的唯一标识符(例如,MAC)来向所述客户端分配地址。使用唯一标识符来产生端口号,例如对于确定持续时间所分配给客户端的端口号。依照这种方式,无线通信中的中断避免把新的端口号分配给相同的客户端,这可能会导致地址冲突。此唯一标识符方法对于今后的IP寻址版本(例如,IPv6)还具有优点。可以使用唯一标识符来产生唯一的IPv6类型号。于是在传统的IPv4网络中或由于安全原因,此号码可以用来产生端口号。为了确保将来(与IPv6)兼容性,接入点可以把所有客户端内部表示为具有IPv6地址。因此,当网络被升级到IPv6时,接入点绕过网络地址转换(network address translation NAT)来直接使用IPv6寻址模式。在混合的IPv4/IPv6环境中,接入点还可以根据客户端或网络配置来灵活地使用两种寻址模式。
在2002的“UPnP FORUM,UPnP Device Architecture V1.0,AnnexA-IP Version 6 Support”中公开了怎样对于IPv6和双堆叠来修改UPnP的建议。此文档如下解决问题。UPnP使用用于服务发现的SSDP协议,如上所述。SSDP是基于用于查询的IP多播和用于查询应答的IP单播的。从双堆叠设备进行查询所建议的方式为在IPv4和IPv6连接上发送相同的查询分组。这样只有IPv4、只有IPv6和双堆叠设备会接收查询。依照所述协议,必须对每个查询分组作出响应。从而,双堆叠设备对由其它双堆叠设备所发送的查询给出双重响应。
发明内容
发明人认识到在UPnP论坛文档中所倡导的方法的缺点在于浪费了带宽和资源,由此限制了UPnP在双堆叠环境中的可扩展性。此问题在具有有限带宽的无线以太网或蓝牙网络中特别显著。换句话说,具有由上面文档所建议的双堆叠设备的网络与只有IPv4或只有IPv6的网络相比并不会那么有效地操作。至于与传统设备的兼容性,双堆叠设备是必需的。注意,考虑到支持传统设备,双堆叠设备的存在会持续很长时间。据此,如果它们不那么吸引人使用的话,那么如上所述存在严重的问题。
因此取而代之,发明人提出使用由双堆叠设备所发送的附加SSDP查询分组来表明它们使用IPv4和IPv6来操作。当只有IPv4设备或只有IPv6设备接收查询分组时,所述分组被解析,并且不能由相关设备解释的分组被忽略。响应双堆叠设备具有用于处理这种查询的随后选项。作为第一选项,设备只对首先通过IPv4或IPv6到达的查询的实例作出响应。这要求响应设备明了它已经处理了什么查询。注意,相同查询的IPv4和IPv6查询分组都能够识别相同的查询。如已知那样,UPnP使用通用的唯一标识符(Universal Unique IdentifierUUID)使得能够识别设备。因而例如可以通过把相关UUID包括在OPT字段中来识别来自特定设备的查询。OPT字段是HTTP格式的扩展,其能够在HTTP首部中使用专有的首部字段。作为第二选项,设备优选IPv6——这可能是由于IPv6所提供的优点——并且忽略通过IPv4所接收的双堆叠查询分组。由于SSDP分组为HTTP格式,所以在不违犯协议的情况下不难把信息添加到分组。完成此点的简单方式为通过使用在RFC 2774中所陈述的OPT字段。
优点是多种多样的。减少了对网络带宽的使用。响应双堆叠设备只会发送单个应答而不是两个。较少的分组还意味着较少的HTTP解析。对于具有有限资源的设备来说这可能是有意义的。所扩展的SSDP查询分组完全与默认的SSDP实现方式兼容并且不需要修改SSDP协议。这意味着不会存在兼容性问题。结果,本发明中的双堆叠UPnP设备减少了带宽使用,而保持了与其它只有IPv4、只有IPv6和双堆叠的服从UPnP的设备兼容。
本发明可以被推广到用于相似情况的UPnP,其中通过异机种网络上的多个信道发送多播查询。
附图说明
以举例形式并且参考附图来进一步详细地解释本发明,其中:
图1-3是用于图示多播查询的常规方案的图;和
图4-6是用于图示本发明的多播查询的方案的图。
遍及附图,相同的附图标记表示相似的或相应的部件。
具体实施方式
本发明的实例涉及用于异机种数据网络上的设备,所述异机种数据网络支持多个数据通信协议。这种异机种网络是诸如以太网之类的单个物理网络,由例如IPv4网络和IPv6网络之类的多个逻辑网络组成。所述设备具有用于在数据网络上多播各自查询分组的操作模式,所述各自的查询分组使用多个协议中的各自协议。在本发明中,至少各自查询分组中的特定一个包括用于表示设备支持多个协议的指示。例如,所述设备包括用于根据IP多播来查询网络的服从UPnP的组件。所述协议例如包括IPv4和IPv6。UPnP组件被配置为发送具有表明所述组件支持IPv4和IPv6的指示的特定查询分组。优选地是,特定查询分组包括SSDP分组并且所述指示容纳在SSDP分组的OPT字段中。
本发明的另一实例涉及用于数据网络上的电子设备,所述数据网络支持多个数据通信协议。所述设备支持多个协议并且具有用于经由网络使用多个协议中的各自协议来接收各自的查询分组的操作模式。至少查询分组中的特定一个包括用于表示查询分组的源支持多个协议的指示。设备根据该指示只使用单个协议来对单个查询分组作出响应。例如,设备只对首先到达的单个查询分组作出响应。作为选择,所述设备只对使用所述协议中特定一个的单个查询分组作出响应。所述设备可以包括服从UPnP的组件,并且所述协议包括IPv4和IPv6。所述设备可以被配置为只对使用IPv6的查询分组作出响应。
本发明的另一实例涉及用于配置在支持多个数据通信协议的数据网络上所使用的电子设备的软件。所述设备被配置成用于在数据网络上使用多个协议中的各自协议来多播各自的查询分组。所述软件可操作来将所述设备配置为至少在各自查询分组中的特定一个中包括用于表示所述设备支持多个协议的指示。例如,所述设备包括用于根据IP多播来查询网络的服从UPnP的组件,并且所述协议包括IPv4和IPv6。然后所述软件可操作来将所述组件配置为发送具有表明所述组件支持IPv4和IPv6的指示的特定查询分组。在此例子中,特定查询分组包括SSDP分组。然后所述软件将所述组件配置为把所述指示容纳在SSDP分组的OPT字段中。
本发明的又一实例涉及用于配置在支持多个数据通信协议的数据网络上所使用的电子设备的软件。所述设备被配置为支持多个协议并且具有用于经由网络使用多个协议中的各自协议来接收各自的查询分组的操作模式。至少查询分组中的特定一个包括用于表示查询分组的源支持多个协议的指示。所述软件可操作来将所述设备配置为根据所述指示只对使用单个协议的单个查询分组作出响应。例如,所述软件将所述设备配置为只对首先到达的单个查询分组作出响应。作为选择,所述软件将所述设备配置为只对使用所述协议中的特定一个的单个查询分组作出响应。在本发明的特定实施例中,所述设备包括服从UPnP的组件,并且所述协议包括IPv4和IPv6。然后所述软件将所述设备配置为只对使用IPv6的单个查询分组作出响应。
本发明的进一步实例涉及一种能够配置在支持多个数据通信协议的数据网络上使用的电子设备的方法。这种方法例如与服务供应商有关,例如可以委派所述服务供应商配置家庭网络设备。在此上下文内,例如参见Erik Ekkel等人于2000年3月6日提交的美国系列号9/519,546(代理人概要US 000014)“PERSONALIZING CE EQUIPMENTCONFIGURATION AT SERVER VIA WEB-ENABLED DEVICE”,在此将其内容引用以供参考并且该申请被作为WO0154406公布。上述文档涉及借助于把配置委派给因特网上的应用服务器来使消费者便于配置消费者电子设备(CE)。消费者通过具有因特网功能的设备的适当用户接口把相关信息输入到特定的交互式网页中,所述具有因特网功能的设备诸如PC或机顶盒或数字手机。应用服务器根据所输入的信息项来产生控制数据并且把所述控制数据下载对CE设备本身或具有因特网功能的设备。本发明的方法适用于被配置成用于在数据网络上使用多个协议中的各自协议来多播各自的查询分组的设备。所述方法包括能够将所述设备配置为至少在各自查询分组中的特定一个中包括用于表示所述设备支持多个协议的指示。所述设备例如包括用于根据IP多播来查询网络的服从UPnP的组件,并且所述协议包括IPv4和IPv6。所述方法包括能够配置所述组件以便发送具有表明所述组件支持IPv4和IPv6的指示的特定查询分组。例如,特定查询分组包括SSDP分组,并且所述方法包括能够配置所述组件以便把所述指示容纳在所述SSDP分组的OPT字段中。
本发明的又一实例涉及能够配置在支持多个数据通信协议的数据网络上所使用的电子设备的方法。这种方法与例如上述的服务供应商有关。所述设备被配置为支持多个协议。所述设备具有用于经由网络使用多个协议中的各自协议来接收各自的查询分组的操作模式。至少查询分组中的特定一个包括用于表示查询分组的源支持多个协议的指示。所述方法包括能够配置所述设备以便根据所述指示只对使用单个协议的单个查询分组作出响应。例如,所述方法包括能够将所述设备配置为只对首先到达的单个查询分组作出响应。作为选择,所述方法包括能够配置所述设备使得只对使用所述协议中的特定一个的单个查询分组作出响应。例如,所述设备包括服从UPnP的组件,并且所述协议包括IPv4和IPv6。所述方法可以包括能够配置所述设备使得只对使用IPv6的单个查询分组作出响应。
图1是用于图示在IPv4网络上常规的多播查询方案的图100。在图100中,服从IPv4的设备102在IPv4网络106上多播SDDP查询分组104。由另一服从IPv4的设备108接收分组104。依照SSDP协议,接收设备108必须对接收到查询分组104作出响应。据此,设备108经由IPv4网络106返回单播应答分组110。
图2是用于图示在IPv6网络上常规的多播查询方案的图200。在图200中,服从IPv6的设备202在IPv6网络206上多播SDDP查询分组204。由另一服从IPv6的设备208接收分组204。依照SSDP协议,接收设备208必须对接收到查询分组204作出响应。据此,设备208经由IPv6网络206返回单播应答分组210。
图3是用于图示在支持IPv4和IPv6的异机种网络304上的常规多播查询方案的图300。在图300中,双堆叠设备302多播SDDP IPv4查询分组104和SDDP IPv6查询分组204。在网络306支持IPv4的逻辑部分上多播分组104。在网络306支持IPv6的逻辑部分上多播分组204。由另一双堆叠设备308接收分组104和204。依照SSDP协议,接收设备308必须对每个接收的查询分组作出响应。据此,设备308使用IPv4返回单播应答分组110并且使用IPv6返回单播应答分组210。
图4是用于图示双堆叠设备302经由异机种网络306与服从IPv4的设备108的交互的图400。设备302多播IPv4查询分组104和IPv6查询分组204。设备108是服从IPv4的并且忽略分组204。设备108识别分组104并且经由IPv4返回单播分组110。
图5是用于图示双堆叠设备302经由异机种网络306与服从IPv6的设备208的交互的图500。设备302多播IPv4查询分组104和IPv6查询分组204。设备208是服从IPv6的并且忽略分组104。设备208识别分组204并且经由IPv6返回单播分组210。
图6是用于图示在支持IPv4和IPv6的异机种网络304上的多播查询方案的图600。在图600中,双堆叠设备302多播SDDP IPv4查询分组104和SDDP IPv6查询分组204。在网络306支持IPv4的逻辑部分上多播分组104。在网络306支持IPv6的逻辑部分上多播分组204。由另一双堆叠设备308接收分组104和204。依照本发明,分组104和204都包括用于表明设备302是双堆叠设备的指示,所述双堆叠设备即是又能依照IPv4协议又能IPv6协议来处理数据通信的设备。接收双堆叠设备308现在具有多个选项来通过发送单播应答602对查询分组104和204作出响应。第一选项是通过IPv4或IPv6只对首先到达的查询实例作出响应。例如,如果首先接收了IPv4查询分组104,那么设备308发送单播IPv4应答602,并且如果首先接收了IPv6查询分组204,那么设备308发送单播IPv6应答602。作为选择,设备308当接收到分组104和204中的第一个时始终发送IPv6应答分组602。第二选项是当通过IPv4接收到来自双堆叠设备(诸如设备302)的查询分组时忽略所述查询分组,并且等待IPv6查询分组。然后设备308通过单播IPv6应答分组602来作出响应。
双堆叠设备302和308已经分别通过配置软件604和606被配置为使得能够实现本发明的相关实例。软件604用于配置设备302,所述设备302可操作来分别使用多个协议(这里为IPv4和IPv6)中的各自协议来在数据网络306上多播各自的查询分组104和204。所述软件可操作来将设备302配置至少在各自查询分组104和204中的特定一个中包括用于表示所述设备支持如上所述的多个协议的指示。软件606用于配置设备308,所述设备308支持多个协议:IPv4和IPv6。设备308具有用于经由网络306接收查询分组104和204的操作模式。查询分组104和204中的至少特定一个或两个包括用于表示查询分组104和204的源(这里为设备302)支持多个协议的指示。软件606可操作来将设备308配置为根据所述指示只经由单个单播应答分组602来对查询分组104和204中的一个作出响应。
软件604和606可被用于信息载体(未示出)上,所述信息载体用于插入图600的系统(例如家庭网络)中以便配置来自本地源的设备302和308。作为选择,软件实体604和606可以由服务供应商(未示出)经由因特网和到网络306的连接(未示出)提供以便能够在没有用户干预或只有用户最小干预的情况下进行遥控配置。
Claims (24)
1.一种在数据网络上使用的电子设备,其中:
-所述网络支持多个数据通信协议;
-所述设备具有用于在所述数据网络上使用多个协议中的各自协议来多播各自查询分组的操作模式;和
-至少各自查询分组中的特定一个包括用于表示所述设备支持多个协议的指示。
2.如权利要求1所述的设备,包括用于根据IP多播来查询所述网络的服从UPnP的组件,其中所述协议包括IPv4和IPv6并且其中所述组件被配置为发送具有表明组件既支持IPv4又支持IPv6的指示的特定查询分组。
3.如权利要求2所述的设备,其中所述特定查询分组包括SSDP分组并且其中所述指示容纳在SSDP分组的OPT字段中。
4.一种在支持多个数据通信协议的数据网络上使用的电子设备,其中:
-所述设备支持多个协议;
-所述设备具有用于经由所述网络使用多个协议中的各自协议来接收各自的查询分组的操作模式;
-至少查询分组中的特定一个包括用于表示所述查询分组的源支持多个协议的指示;并且
-设备根据该指示只使用单个协议来对单个查询分组作出响应。
5.如权利要求4所述的设备,可操作来只对首先到达的单个查询分组作出响应。
6.如权利要求4所述的设备,可操作来只对使用所述协议中的特定一个的单个查询分组作出响应。
7.如权利要求4所述的设备,包括服从UPnP的组件,并且其中所述协议包括IPv4和IPv6。
8.如权利要求7所述的设备,可操作来只对使用IPv6的查询分组作出响应。
9.一种用于配置在支持多个数据通信协议的数据网络上使用的电子设备的软件,其中:
-所述设备被配置成用于在所述数据网络上使用多个协议中的各自协议来多播各自的查询分组;并且
-所述软件可操作来将所述设备配置为至少在各自查询分组中的特定一个中包括用于表示所述设备支持多个协议的指示。
10.如权利要求9所述的软件,其中:
-所述设备包括用于根据IP多播来查询网络的服从UPnP的组件,
-所述协议包括IPv4和IPv6;并且
-所述软件可操作来将所述组件配置为发送具有表明组件既支持IPv4又支持IPv6的指示的特定查询分组。
11.如权利要求10所述的软件,其中:
-所述特定查询分组包括SSDP分组;并且
-所述软件将所述组件配置为把所述指示容纳在所述SSDP分组的OPT字段中。
12.一种用于配置在支持多个数据通信协议的数据网络上使用的电子设备的软件,其中:
-所述设备被配置为支持多个协议;
-所述设备具有用于经由所述网络使用多个协议中的各自协议来接收各自的查询分组的操作模式;
-至少查询分组中的特定一个包括用于表示所述查询分组的源支持多个协议的指示;并且
-所述软件可操作来将所述设备配置为根据所述指示只对使用单个协议的单个查询分组作出响应。
13.如权利要求12所述的软件,可操作来将所述设备配置为只对首先到达的单个查询分组作出响应。
14.如权利要求12所述的软件,可操作来将所述设备配置为只对使用所述协议中的特定一个的单个查询分组作出响应。
15.如权利要求12所述的软件,其中所述设备包括服从UPnP的组件,并且其中所述协议包括IPv4和IPv6。
16.如权利要求15所述的软件,可操作来将所述设备配置成只对使用IPv6的单个查询分组作出响应。
17.一种能够配置在支持多个数据通信协议的数据网络上使用的电子设备的方法,其中:
-所述设备被配置成用于在所述数据网络上使用多个协议中的各自协议来多播各自的查询分组;并且
-所述方法包括能够将所述设备配置为至少在各自查询分组中的特定一个中包括用于表示所述设备支持多个协议的指示。
18.如权利要求17所述的方法,其中所述设备包括用于根据IP多播来查询所述网络的服从DPnP的组件,其中所述协议包括IPv4和IPv6并且其中所述方法包括能够将所述组件配置为发送具有表明组件既支持IPv4又支持IPv6的指示的特定查询分组。
19.如权利要求18所述的方法,其中:
-所述特定查询分组包括SSDP分组;并且
-所述方法包括能够将所述组件配置为把所述指示容纳在所述SSDP分组的OPT字段中。
20.一种能够配置在支持多个数据通信协议的数据网络上使用的电子设备的方法,其中:
-所述设备被配置为支持多个协议;
-所述设备具有用于经由所述网络使用多个协议中的各自协议来接收各自的查询分组的操作模式;
-至少查询分组中的特定一个包括用于表示所述查询分组的源支持多个协议的指示;并且
-所述方法包括能够将所述设备配置为根据所述指示只对使用单个协议的单个查询分组作出响应。
21.如权利要求20所述的方法,包括能够将所述设备配置为只对首先到达的单个查询分组作出响应。
22.如权利要求20所述的方法,包括能够将所述设备配置为只对使用所述协议中的特定一个的单个查询分组作出响应。
23.如权利要求20所述的方法,其中所述设备包括服从UPnP的组件,并且其中所述协议包括IPv4和IPv6。
24.如权利要求23所述的方法,包括能够将所述设备配置为只对使用IPv6的单个查询分组作出响应。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP03104110 | 2003-11-06 | ||
EP03104110.6 | 2003-11-06 |
Publications (1)
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