CN101960788B - 为通用即插即用网络提供多路远程访问服务的通用即插即用装置及方法 - Google Patents

为通用即插即用网络提供多路远程访问服务的通用即插即用装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种通过操作UPnP家庭网络中的多个远程访问服务器(RAS)设备和使用UPnP控制点(CP)控制多个RAS设备，为UPnP网络提供多路远程访问服务的通用即插即用(UPnP)装置和方法。本发明公开一种UPnP CP设备的通信方法，该方法包括：根据向远程访问客户端(RAC)设备提供远程访问服务的有效远程访问服务器RAS设备的服务状态的发现结果，发现家庭网络中能够提供远程访问服务的邻近的RAS设备；以及发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到家庭网络的互联网网关设备IGD或远程网络的RAC设备。

Description

为通用即插即用网络提供多路远程访问服务的通用即插即用装置及方法
技术领域
与本发明一致的装置和方法涉及到通用即插即用(UPnP)家庭网络的远程访问服务。更具体来说，本发明涉及通过操作UPnP家庭网络中的多路(multiple)远程访问服务器(remote access server，RAS)设备和使用UPnP控制点(CP)控制该多路RAS设备，为UPnP网络提供多路远程访问服务(multiple remote access service)的UPnP装置和方法。
背景技术
由于家庭网络的普及，传统的面向PC网络的环境逐渐延伸到包括使用各种底层网络技术的家用电器的环境。因此，为了利用互联网协议(IP)将这些家用电器以统一的方式联网，已经提出了通用即插即用(UPnP)技术。UPnP设备体系结构1.0版使得家用电器基于分布式和开放的联网结构被对等联网，而不是集中受控。UPnP设备体系结构1.0版在家庭网络中使用分布式和开放的联网，以经由IP多播来发现UPnP设备。然而，不能保证在互联网范围内正常提供IP多播服务，这使得不可能通过互联网控制UPnP设备，因为对UPnP设备的这种控制需要通过发现UPnP设备而获取的信息。
因此，当UPnP设备或控制点(CP)设备在物理上与家庭网络分离并且远离家庭网络时，UPnP远程访问体系结构已经被提出，从而允许UPnP设备或CP设备正常操作，就好像两者物理上在相同的网络中一样。UPnP远程访问体系结构定义了家庭网络中的远程访问服务器(RAS)设备和远程网络中的远程访问客户端(RAC)设备。
发明内容
【技术方案】
本发明提供了一种为UPnP网络提供可靠的多路远程访问服务的通用即插即用(UPnP)的装置及方法。
【有益效果】
在一个实施例中，多个RAS设备，即，RAS设备1 230和RAS设备2 240，在家庭网络中操作，而且家庭网络的UPnP CP控制该多个RAS设备，即，RAS设备1 230和RAS设备2 240，的操作，从而当提供当前远程访问服务的有效(active)RAS设备f1 230中出现错误(error)时，为RAC设备210提供透明且可靠的远程访问服务。
在另一实施例中，多个RAS设备，即，RAS设备1 330和RAS设备2 350，在家庭网络中操作，而且远程网络的UPnP CP控制操作该多个RAS设备，即，RAS设备1 330和RAS设备2 350，从而当提供当前远程访问服务的有效RAS设备1 330中出现错误时，通过由RAC设备310重新建立的到第二RAS设备2 350的远程连接来提供可靠的远程访问服务。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明的示范性实施例，本发明的上述和其他特征和优点将得更清楚，其中：
图1为根据本发明的实施例的、提供多路远程访问服务的通用即插即用(UPnP)多路远程访问体系结构环境的示意图。
图2图示根据本发明的实施例的、多个RAS设备连接到单一的互联网网关设备IGD的环境中的多路远程访问服务。
图3图示根据本发明的另一个实施例的、多个RAS设备分别连接到多个IGD的环境中的多路远程连接服务。
图4图示根据本发明的实施例的，在多个RAS设备连接到单一的IGD的环境中，当有效RAS设备中出现错误时，为了使用邻近的RAS设备的发现过程。
图5图示根据本发明的另一个实施例的，在多个RAS设备分别连接到多个IGD的环境中，当有效RAS设备中出现错误时，为了使用邻近的RAS设备的发现过程。
图6图示根据本发明的实施例的在多个RAS设备之间同步远程连接信息的过程。
图7为根据本发明的实施例的UPnP控制点(CP)设备的方框图。
图8为根据本发明的实施例的UPnP IGD的方框图。
具体实施方式
【优选方式】
根据本发明的一个方面，提供了一种通用即插即用(UPnP)控制点(CP)设备的通信方法，该方法包括：根据向远程网络的远程访问客户端(RAC)设备提供远程访问服务的有效远程访问服务器RAS设备的服务状态的发现结果，发现家庭网络中能够提供远程访问服务的邻近的RAS设备；和发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到家庭网络的互联网网关设备(IGD)或远程网络的RAC设备。
有效RAS的服务状态可以是正常操作、设备错误和网络连接错误的其中之一，其中当有效RAS设备的服务状态的发现结果为设备错误或网络连接错误时，执行邻近的RAS设备的发现。
邻近的RAS设备的发现可以包括：当UPnP CP设备在家庭网络中时，发现邻近的RAS设备；当UPnP CP设备在远程网络中时，在由管理控制台事先注册的列表中发现邻近的RAS设备。
发送邻近的RAS设备的标识信息到IGD可以包括：当UPnP CP设备在家庭网络中时，发送邻近的RAS标识信息到IGD，使得IGD将给定远程连接数据转发到该相邻RAS设备；以及发送邻近的RAS设备的标识信息到所述RAC设备包括：当所述UPnP CP设备在远程网络中时，发送邻近的RAS设备的标识信息到所述RAC设备，使得所述RAC设备重新建立到该邻近的RAS设备的远程连接。
该方法还可以包括：当UPnP CP设备在家庭网络中时，在有效RAS设备和该邻近的RAS设备之间同步远程连接信息。
远程连接信息的同步可以包括：在预定时间向有效的RAS设备请求远程连接信息；将接收的远程连接信息转发到该邻近的RAS设备。
所述预定的时间可以是事先按周期性的间隔确定的时间，以及有效RAS设备的服务状态被发现为网络连接错误状态的时间。
UPnP CP设备可以是单独的设备。当UPnP CP设备在家庭网络中时，UPnP CP设备可以被包括在IGD中，或者当UPnP CP设备在远程网络中时，UPnP CP设备可以在RAC设备中。
根据本发明的另一个方面，提供一种在UPnP IGD中为家庭网络提供互联网访问服务的方法，该方法包括：从UPnP CP设备接收提供远程访问服务的有效RAS设备的标识信息；并且当该有效RAS设备的标识信息改变时，将来自RAC设备的给定连接数据转发到该有效RAS设备。
根据本发明的另一个方面，提供一种UPnP CP设备，该设备包括：邻近的RAS发现单元，用于根据向RAC设备提供远程访问服务的有效RAS设备的服务状态的发现结果，发现家庭网络中能够提供远程访问服务的邻近的RAS设备；以及邻近的RAS标识信息发送单元，用于发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到家庭网络的IGD或远程网络的RAC设备。
根据本发明的另一个方面，提供一种UPnP IGD，其包括：有效RAS标识信息接收单元，用于自UPnP CP设备接收提供远程访问服务的有效RAS设备的标识信息；以及有效RAS转发单元，用于当该有效RAS设备的标识信息改变时，将来自RAC设备的给定连接数据转发到该有效RAS设备。
根据本发明的另一方面，提供了在其上记录有执行所述方法的程序的计算机可读记录介质。
【发明方式】
现在将参考附图更充分地描述本发明，在所述附图中示出本发明的示范性实施例。附图中的相同的参考标号指代相同的元素。在附图中，为了清楚，层和区域的厚度被夸大。
图1为根据本发明的实施例的提供多路远程访问服务的通用即插即用(UPnP)多路远程访问体系结构环境的示意图。参考图1，作为用于支持多路远程访问服务的逻辑设备的远程访问服务器(RAS)设备130和160可以物理上与互联网网关设备(IGD)150相同或不同。对远程访问服务起最重要的作用的RAS设备130和160可以是分布式的，以便支持稳定的多路远程访问服务。具体地，分布式的RAS设备对于企业网或小型办公室和家庭办公室(SOHO)网络是有益的。为此，每个RAS设备都支持注册和被服务的远程访问客户端(RAC)设备。然而，当设备错误或联网(networking)错误出现时，RAS设备不能够提供远程访问服务。因此，本实施例提供了一种新的远程访问体系结构，其能够操作在家庭网络中的多个RAS设备。
RAS设备130和160以及家用设备180为家庭网络中的UPnP设备。RAC设备110为远离家庭网络的远程UPnP设备。
远程访问传输代理(RATA)120、139和169在RAC设备110与RAS设备130和160之间提供安全通信通道。通常，虚拟专用网(VPN)用于实现该通信通道。
管理控制台(未示出)使用RATA配置(RATAConfig)服务119、135和165来提供建立远程访问传输通道(RATC)191和192所必需的参数。RATA配置服务119、135和165由RAC设备110以及RAS设备130和160提供。管理控制台为包括用户接口的控制点(CP)。
通常，由于远程设备，即RAC设备110，使用RATA开始远程访问，家庭网络的RAS设备130和160必须通过互联网可发现和可到达(reachable)。内部连接配置服务(InboundConnectionConfig service)132和162提供接口，使得网络管理员能够配置RAC设备110分别建立到RAS设备130和160的RATC 191和192所必需的设置。
在UPnP网络中执行发现操作的远程访问发现代理(RADA)111、136和166在家庭网络和远程网络之间同步关于在家庭网络中发现的设备列表的网络图像(network image)。网络图像的同步为在发现操作执行之后由RAS设备130和160发现的设备和服务与由RAC设备110识别出的设备和服务分别彼此相同。为此，定义作为逻辑功能模块的RADA监听器(listener)和RADA中继器(relay)112、133和163。
RADA监听器/中继器112、133和163监控简单服务发现协议(SSDP)消息，当设备加入或离开家庭网络时，向RADA 111、136和166提供关于该加入或离开设备的信息。RADA监听器/中继器112、133和163将关于远程网络的网络图像的每个设备的周期性的SSDP公告消息、当每个设备被移除时的终止消息、当远程网络的网络图像改变时的多播事件消息等转发(relay)给RADA监听器/中继器112、133和163所属的家庭网络。RADA监听器/中继器112、133和163对家庭网络中的每个设备对于远程网络中的每个设备的SSDP查询(M-Search，M-搜索)作出响应。
当新的设备或服务添加到家庭网络时，RAS设备130和160的RADA同步(Sync)CP 138和168使用由RAC设备110的RADA同步服务113提供的AddRemoteDevice(添加远程设备)( )动作来发送所添加的设备或服务到RAC设备110，使得网络图像在家庭网络和远程网络之间同步。
以与家庭网络中执行的方式相同的方式，当新的设备或服务添加到远程网络时，RAC设备110的RADA同步CP 114使用由RAS设备130和160的RADA同步服务137和167提供的AddRemoteDevice( )动作来发送所添加的设备或服务到RAS设备130和160，使得网络图像在家庭网络和远程网络之间同步。
RAC设备110可以从同步的网络图像中发现服务，而且通过RATC191和192直接向UPnP设备180请求所发现的服务。在这点上，RAS设备130和160起到路由器的作用。
RAS设备130和160的RADA配置服务134和164用来允许用户选择由RADA 136和166提供给远程网络的网络图像。RADA配置服务134和164提供使得用户能够输入过滤信息的接口。
图2图示了根据本发明的实施例的在多个RAS设备，即，RAS设备1 230和RAS设备2 240，连接到单一的IGD 220的环境中的多路远程访问服务。参考图2，当信息和功能在多个RAS设备，即，RAS设备1 230和RAS设备2 240，之间被复制和操作时能够提供所述多路远程访问服务。当由于第一RAS设备1 230(有效RAS设备)因为设备错误或网络错误而不再提供远程访问服务，所以RAC设备210不再继续到家庭网络的远程连接时，家庭网络的CP设备(未示出)发现这样的状态，并且向IGD 220通知可服务的第二RAS设备2 240(邻近的RAS设备)。IGD 220连接到第二RAS设备2 240，使得RAC设备210能够继续连接到家庭网络。
在本实施例中，多个RAS设备，即，RAS设备1 230和RAS设备2 240，在家庭网络中操作，而且家庭网络的UPnP CP控制该多个RAS设备，即，RAS设备1 230和RAS设备2 240，的操作，从而当提供当前远程访问服务的有效RAS设备f1 230中出现错误时，向RAC设备210提供透明且可靠的远程访问服务。
图3图示根据本发明的另一个实施例，在多个RAS设备，即，RAS设备1 330和RAS设备2 350，分别连接到多个IGD，即，IGD 1 320和IGD2 340，的环境中的多路远程访问服务。参考图3，当由于第一RAS设备1 330因为设备错误或网络错误而不再提供远程访问服务，所以RAC设备310没有继续到家庭网络的远程连接时，远程网络的CP设备(未示出)发现这样的状态，并且向RAC设备310通知可服务的第二RAS设备2 350的标识信息。
由于RAS设备1 330和RAS设备2 350分别连接到IGD 1 320和IGD2 340，建立RATC 299所必需的RATA简档彼此不同。因此，远程网络的CP设备通过管理控制台事先注册包括RAS设备1 330和RAS设备2350的标识信息的每个RATA简档，而且发送包括可服务的第二RAS设备2350的标识信息的RATA简档到RAC设备310。RAC设备310使用关于到第二RAS设备2 350的远程连接的RATA简档来主动重新建立到第二RAS设备2 350的远程连接，从而实现到家庭网络的连接。
在本实施例中，多个RAS设备，即，RAS设备1 330和RAS设备2350，在家庭网络中操作，而且远程网络的UPnP CP控制操作该多个RAS设备，即，RAS设备1 330和RAS设备2 350，从而当提供当前远程访问服务的有效RAS设备1 330中出现错误时，通过由RAC设备310重新建立的到第二RAS设备2 350的远程连接，来提供可靠的远程访问服务。
图4图示根据本发明的实施例，在多个RAS设备，即，RAS设备1 430和RAS设备2 440，连接到单一的IGD 420的环境中，当有效RAS设备中出现错误时，为了使用邻近的RAS设备的发现过程。参考图4，当RAC设备410在操作461中远程连接到第一RAS设备1 430(有效RAS设备)时，如果第一RAS设备1 430在操作462中由于设备错误或网络错误没有提供远程访问服务给RAC设备410，那么家庭网络的UPnP CP设备450在操作463和464中发现这样的服务状态，或自第一RAS设备1 430(未示出)接收到事件消息。
UPnP CP设备450在操作465和466中发现能够提供远程访问服务的第二RAS设备2 440(所述邻近的RAS设备)，并且在操作467中发送关于所述邻近的RAS设备的信息到IGD 420。当有效RAS设备的标识信息改变时，IGD 467在操作469中将RAC设备410的给定连接数据转发到所改变的有效RAS设备。
图5图示根据本发明的另一个实施例，在多个RAS设备，即，RAS设备1 540和RAS设备2 560，分别连接到多个IGD，即IGD 1 530和IGD2 550，的环境中，当有效RAS设备中出现错误时，为了使用邻近的RAS设备的发现过程。参考图5，当RAC设备520在操作571中远程连接到第一RAS设备1 540(该有效RAS设备)时，如果该有效RAS设备在操作572中由于设备错误或网络错误没有提供远程访问服务给RAC设备520，那么远程网络的UPnP CP设备510在操作573和574中发现这样的服务状态，或者自该有效RAS设备(未示出)接收到事件消息。
UPnP CP设备510在操作575中发现能够提供远程访问服务的第二RAS设备2 560(该邻近的RAS设备)，并且在操作576中发送包括该邻近的RAS设备的标识信息的RATA简档到RAC设备520。当有效RAS设备被改变时，RAC设备520在操作577中重新建立到所改变的有效RAS设备的远程连接。
图6图示根据本发明的实施例的在多个RAS设备，即，RAS设备1 630和RAS设备2 650，之间同步远程连接信息的过程。参考图6，镜像(mirroring)方法680包括邻近的RAS设备2 650在操作681和682中不断地复制有效RAS设备1 630的信息。冷启动(cold start)方法690包括在有效RAS设备1 630操作期间邻近的RAS设备2 650不操作，而且当有效RAS设备1 630的服务在操作672中停止时，邻近的RAS设备2 650在操作691中复制有效RAS设备1 630的信息。
镜像方法680能够支持其中设备错误或网络连接错误发生时的有效RAS设备1 630的两种服务状态，然而冷启动方法690支持其中网络连接错误发生时的有效RAS设备1 630的服务状态。在镜像方法680和冷启动方法690中，网络连接错误是指互联网上而不是家庭网络中的网络连接错误。
在本实施例中，UPnP CP设备660执行两种同步方法。UPnP CP设备660在事先按周期性间隔确定的时间(镜像方法680)或以有效RAS设备1 630的服务状态被发现停止(冷启动方法690)的时间，向有效RAS设备1 630请求远程连接信息。UPnP CP设备660转发接收到的远程连接信息到邻近的RAS设备2 650，从而在多个RAS设备，即，RAS设备1 630和RAS设备2 650之间，同步远程连接信息。
图7为根据本发明的实施例的UPnP CP设备700的方框图。参考图7，家庭网络的UPnP CP设备700包括多路远程访问服务管理单元710和同步单元720。多路远程访问服务管理单元710包括邻近的RAS发现单元712和邻近的RAS标识信息发送单元713。同步单元720包括远程连接信息请求单元721和远程连接信息转发(forwarding)单元722。
在多个RAS设备连接到单一IGD的环境中，当能够提供当前远程访问服务的有效RAS设备不能正常操作时，多路远程访问服务管理单元710向IGD通知能够提供远程访问服务的邻近的RAS设备的标识信息。
更具体地，当提供当前远程访问服务的有效RAS设备的服务状态中出现设备错误或网络连接错误时，邻近的RAS发现单元712发现该有效RAS设备的该服务状态，而且发现能够提供该远程访问服务的邻近的RAS设备。邻近的RAS标识信息发送单元713发送邻近的RAS设备的标识信息到IGD，使得IGD能够将给定远程连接数据转发到该邻近的RAS设备。同步单元720在多个RAS设备之间同步远程连接信息。更具体地，远程连接信息请求单元721在预定时间向该有效RAS设备请求远程连接信息。远程连接信息转发单元722将由远程连接信息请求单元721请求的远程连接信息转发到该邻近的RAS设备。同时，根据同步方法，该预定时间是在镜像方法中事先按周期性的间隔确定的时间，并且是冷启动方法中有效RAS设备的服务状态发现为网络连接错误状态的时间。在本实施例中，UPnP CP设备700可以是家庭网络的物理上单独的设备或可以包括在UPnP IGD设备中。
在另一个实施例中，远程网络的UPnP CP包括多路远程访问服务管理单元710。在多个RAS设备分别连接到多个IGD的环境中，当能够提供当前远程访问服务的有效RAS设备不能正常操作时，多路远程访问服务管理单元710向RAC设备通知包括能够提供远程访问服务的邻近的RAS设备的标识信息的RATA简档。
更具体地，当该有效RAS设备的服务状态中出现设备错误或网络连接错误时，邻近的RAS发现单元712发现该有效RAS设备的该服务状态，而且发现能够提供该远程访问服务的邻近的RAS设备。邻近的RAS标识信息发送单元713发送包括邻近的RAS设备的标识信息的RATA简档到RAC设备，使得RAC设备能够重新建立到该邻近的RAS设备的远程连接。
图8为根据本发明的实施例的UPnP IGD 800的方框图。参考图8，UPnP IGD 800包括有效RAS标识信息接收单元811和有效RAS转发单元812。有效RAS标识信息接收单元811从家庭网络的UPnP CP设备接收有效RAS设备的标识信息。当该有效RAS设备的标识信息改变时，有效RAS转发单元812将来自RAC设备的给定连接数据转发到有效RAS设备。在本实施例中，虽然UPnP IGD 800的第三层转发服务(Layer 3Forwarding Service)810包括有效RAS标识信息接收单元811和有效RAS转发单元812，但是根据另一个实施例，UPnP IGD 800的另一个服务可以包括有效RAS设备信息接收单元811和有效RAS转发单元812。
虽然已经参考本发明的示范性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解到，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以在形式和细节上对其做出各种变化。

Claims (10)

1.一种控制点CP设备的通信方法，所述方法包括：
发现向远程网络的远程访问客户端RAC设备提供远程访问服务的有效远程访问服务器RAS设备的服务状态；
当所述有效RAS设备的服务状态指示设备出错或网络连接出错时，发现家庭网络中能够提供远程访问服务的邻近的RAS设备；
发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到家庭网络的互联网网关设备IGD或所述远程网络的RAC设备；并且
在事先按周期性间隔确定的时间或在所述有效RAS设备的服务状态被发现为网络连接错误状态时，在所述有效RAS设备和所发现的邻近的RAS设备之间同步远程连接信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述有效RAS设备的服务状态是正常操作、设备错误和网络连接错误中的一个，
其中发现所述邻近的RAS设备是当所述有效RAS设备的服务状态的发现结果为设备错误或网络连接错误时执行的。
3.如权利要求1所述的方法，其中发现所述邻近的RAS设备包括：
当所述CP设备在家庭网络中时，发现所述邻近的RAS设备；和
当所述CP设备在远程网络中时，在由管理控制台事先注册的列表中发现所述邻近的RAS设备。
4.如权利要求1所述的方法，其中发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到所述IGD包括：当所述CP设备在家庭网络中时，发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到所述IGD，从而所述IGD将给定远程连接数据转发到所发现的邻近的RAS设备；以及
发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到所述RAC设备包括：当所述CP设备在远程网络中时，发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到所述RAC设备，从而所述RAC设备重新建立到所发现的邻近的RAS设备的远程连接。
5.如权利要求4所述的方法，其中同步所述远程连接信息包括：
在预定时间向所述有效RAS设备请求远程连接信息；和
将接收到的远程连接信息转发到所发现的邻近的RAS设备。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述预定时间是事先按周期性的间隔确定的时间，以及是所述有效RAS设备的服务状态被发现为网络连接错误状态的时间。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述CP设备为单独的设备，当所述CP设备在家庭网络中时，所述CP设备被包括在所述IGD中，或者当所述CP设备在远程网络中时，所述CP设备在所述RAC设备中。
8.一种控制点CP设备，所述设备包括：
邻近的远程访问服务器RAS发现单元，用于发现向远程网络的远程访问客户端RAC设备提供远程访问服务的有效RAS设备的服务状态，当所述有效RAS设备的服务状态指示设备出错或网络连接出错时，发现家庭网络中提供远程访问服务的邻近的RAS设备；
邻近的RAS标识信息发送单元，用于发送所发现的邻近的RAS设备的标识信息到家庭网络的互联网网关设备IGD或所述远程网络的RAC设备；和
同步单元，用于在事先按周期性间隔确定的时间或在所述有效RAS设备的服务状态被发现为网络连接错误状态时，在所述有效RAS设备和所发现的邻近的RAS设备之间同步远程连接信息。
9.如权利要求8所述的CP设备，其中所述有效RAS设备的服务状态是正常操作、设备错误和网络连接错误中的一个，
其中当所述有效RAS设备的服务状态的发现结果为设备错误或网络连接错误时，所述邻近的RAS设备发现单元发现该邻近的RAS设备。
10.如权利要求8所述的CP设备，其中当所述CP设备在家庭网络中时，所述邻近的RAS发现单元发现所述邻近的RAS设备；当所述CP设备在远程网络中时，所述邻近的RAS发现单元在由管理控制台事先注册的列表中发现所述邻近的RAS设备。
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