CN104584514B - 用于在通信网络中提供服务的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
设备(如住宅网关)旨在在通信网络中向与该通信网络相连接的至少一个客户端提供至少一个服务。该设备实施:用于获得每个客户端的客户端类型的装置;以及用于输出服务描述的装置(311),其中该服务描述描述上述服务中的至少一个服务;以及为了获得上述服务描述,用于根据上述服务描述所输出至的至少一个对应客户端的类型选择由上述服务描述所描述的每个服务的装置(306)。
Description
本发明涉及在通信网络中向与该通信网络相连接的至少一个客户端提供至少一个服务。
为了简化设备通过通信网络进行的自动通信的实施,以及为了增强这些设备的互操作性,存在这样的协议,在这些协议中设备自身或当请求时通告其通过通信网络提供的每个服务。
例如,可注意到使得能够通过通信网络共享资源(例如打印机或目录)的SMB(英文为“Server Message Block(服务器消息块)”)或CFIS(英文为“Common Internet FileSystem(公共因特网文件系统)”)协议。基于TCP/IP(英文为“Transmission ControlProtocol over Internet Protocol(基于因特网协议的传输控制协议)”)上的NETBIOS(英文为“Network Basic Input/Output System(网络基本输入/输出系统)”)协议(如在标准文件RFC 1001和RFC 1002中所定义的),设备通告其通过通信网络提供的服务(例如打印服务)。该原理在基于TCP/IP的NETBIOS协议的情况中被称为浏览。
还可注意到来自苹果公司的AirPlay(注册商标)技术方案,在该技术方案中,设备利用mDNS-SD(英文为“Multicast Domain Name System-Service Discovery(多播域名系统-服务发现)”)协议来公布其通过通信网络提供的服务。
最后,可注意到由UPnP论坛宣传的UPnP(英文为“Universal Plug n' Play(通用即插即用)”)协议,该协议基于用于通告通过通信网络提供服务的SSDP(英文为“SimpleService Discovery Protocol(简单服务发现协议)”)协议的使用。
术语服务指的是由通信网络中的设备提供给通信网络中的其他设备的功能组以及控制其使用的规则组。
然而,这种通告(在请求时或没有请求时)使得客户端能够访问其原本不能访问的服务。具体地,存在于与LAN(英文为“Local Area Network(局域网)”)相连接的个人计算机(PC,英文为“Personal Computer(个人计算机)”)上的一些软件(如点对点下载软件)得益于在LAN网络上通告住宅网关服务以访问这些服务的事实,从而修改防火墙规则并使得网关之外的站能够访问LAN网络上的另一站。这样产生了必须克服的违反安全的行为。
另外,这种通告(在请求时或没有请求时)使得用户能够通过可能不适于管理服务的客户端来访问这些服务。实际上,因为这些通告时自动实施的,所以用户可通过不具有为使得用户能够测量与这些服务相关的功能的配置或重新配置的影响所必需的整个接口的客户端访问这些服务。
因此期望的是克服现有技术的各种缺陷。
本发明涉及旨在在第一通信网络中向与第一通信网络相连接的至少一个客户端提供至少一个服务的设备。该互连设备包括:用于获得每个客户端的客户端类型的装置;以及用于输出描述上述一个或多个服务中的至少一个服务的服务描述的装置。为了获得上述服务描述,该设备包括用于根据至少一个对应客户端的类型选择由上述服务描述描述的每个服务的装置,其中上述服务描述旨在输出至该至少一个对应客户端。因此,通过仅向客户端输出与客户端的类型相对应的服务,增强了第一通信网络的安全性和设备的操作效率。
根据具体实施方式,该设备包括用于根据预定规则建立上述服务描述的装置,其中对于客户端类型,该预定规则关联上述一个或多个服务中的至少一个服务。
根据具体实施方式,该设备包括:用于确定与第一通信网络相连接的每个客户端的类型的装置;用于根据上述预定规则确定与和第一通信网络相连接的客户端的所有类型相关联的每个服务的装置;用于建立上述服务描述的装置,上述服务描述限于所确定的一个或多个服务;以及用于通过第一通信网络广播建立的服务描述的装置。因此,该设备仅通告共同对应于存在于第一通信网络上的所有客户端的服务。
根据具体实施方式,该设备包括:用于接收用于访问一个上述服务的访问请求的装置;用于确定发送上述访问请求的客户端的类型的装置;以及用于根据上述预定规则和上述客户端的上述类型决定是否授权上述客户端访问上述服务的装置。因此,如果客户端尝试访问与其类型不对应的服务,则其请求被拒绝。
根据具体实施方式,该设备包括:用于接收服务失效请求的装置,该服务失效请求用于使由该设备提供的上述服务失效;用于确定发送上述服务失效请求的客户端的类型的装置;以及用于响应于上述服务失效请求使根据上述预定规则与上述客户端的上述类型相关联的服务失效的装置。因此,服务的失效可以是部分的。因为客户端可要求使所有的服务无效,但由于客户端仅了解与其类型相对应的服务,从而这样允许保持其他服务对于其他客户端有效。
根据具体实施方式,该设备包括:用于接收服务描述请求的装置;用于确定发送上述服务描述请求的客户端的类型的装置;用于根据上述客户端的上述类型建立上述服务描述的装置;以及用于响应于上述请求传输建立的上述服务描述的装置。因此,当从客户端请求时,设备将服务描述调整至与该客户端的类型相对应的服务。
根据具体实施方式,用于获得每个客户端的客户端类型的装置适于根据以下项确定至少一个客户端的类型:通过第一通信网络交换的以太网帧中的MAC地址;和/或包括在通过第一通信网络交换的DHCP消息中的选择;和/或通过第一通信网络交换的帧序列。因此这样允许自动配置。
根据具体实施方式,该设备为互连设备或旨在集成在互连设备中,上述互连设备旨在互连上述第一通信网络与第二通信网络,每个服务和上述互连设备与上述第二通信网络的接口相关。因此,这样允许限制互连设备的接口的不期望的重新配置,例如住宅网关与因特网的物理或逻辑接口。
根据具体实施方式,该设备包括装置用于通过第二通信网络接收信息的装置,其中该信息指示与上述第一通信网络相连接的至少一个客户端的类型。因此,改进了由该设备进行的服务的管理的自动配置。
根据具体实施方式,上述服务符合UPnP标准。
本发明还涉及用于在通信网络中向与上述通信网络相连接的至少一个客户端提供至少一个服务的方法。该方法是这样的,以使得设备执行以下步骤:获得每个客户端的客户端类型;输出服务描述,其中该服务描述描述上述一个或多个服务中的至少一个服务;以及为了获得上述服务描述,根据至少一个对应客户端的类型选择由上述服务描述描述的每个服务,其中上述服务描述旨在输出至该至少一个对应客户端。
本发明还涉及计算机程序,为了由处理器读取,该计算机程序可存储在媒介上和/或从通信网络下载。该计算机程序包括用于当该计算机程序由处理器执行时实施上述方法中的任一个的指令。本发明还涉及包括这种计算机程序的存储装置。
通过阅读下面参照附图给出的示例性实施方式的描述,本发明的上述及其他特征将更清楚地呈现,在附图中:
-图1A示意性示出了可用于实施本发明的第一系统;
-图1B示意性示出了可用于实施本发明的第二系统;
-图2示意性示出了图1A或图1B的系统的服务器的硬件架构的示例;
-图3示意性示出了在图1A或图1B的系统中发生的信息交换;
-图4示意性示出了服务通告算法;以及
-图5示意性示出用于处理访问服务的访问请求的算法。
提出了服务提供设备可决定向客户端或客户端组仅输出其所提供的服务的子集,该子集根据一个或多个客户端的类型进行选择。
客户端的类型表示由该客户端实施的功能。
因此,当客户端要求服务提供设备向其发送该服务提供设备所提供的服务的描述时,服务提供设备根据客户端的类型建立列表。然后客户端仅被通知根据服务提供设备内的规则被授权访问的服务。当服务提供设备自身向一个或多个客户端通告其所提供的服务时,可应用同样的原理。当涉及多个客户端时,根据上述预定规则,服务提供设备通过客户端的各类型可仅将共同用于这些客户端的服务包括在其服务的描述中。
描述的其余部分更具体地涉及在UPnP协议的情况中服务描述的输出。然而,必须注意,可在其他通告和服务提供协议(如,已提到的SMB和mDNS-SD协议)的情况中实施下文中阐述的原理。
图1A示意性示出了可用于实施本发明的第一系统。
该系统包括服务提供设备101(下文中称为服务器),该服务提供设备101通过通信网络100提供至少一个服务。通信网络100优选为本地网络LAN。在具体实施方式中,服务器101提供多个服务。在与通信网络100相连接的同一硬件平台上可实施多个服务器。例如,根据UPnP AV(英文为“Audio-Vedio(音频-视频)”)扩展的服务器和根据UPnP IGD(因特网网关设备)扩展的服务器。
该系统还包括至少一个客户端110、111、112。这些客户端为旨在从由服务器(如服务器101)通过通信网络100提供的服务受益的设备。换句话说,客户端旨在控制服务的执行;此外在UPnP术语中,这些客户端被称为UPnP控制点(英文为“UPnP Control Points(UPnP控制点)”)。
为了使得客户端110、客户端111、客户端112能够从其服务受益,服务器101提供其向客户端提供的服务的描述。根据建立在服务器101与客户端110、客户端111及客户端112之间的交换协议,服务器101在请求时或自身通过广播(英文为“broadcast(广播)”)提供这种描述。下面将参考图3详细描述在UPnP协议的情况中的交换。
图1B示意性示出了可用于实施本发明的第二系统。
图1B中的系统示出了与图1A中的系统相同的元件。然而,在图1B中的系统的情况中,服务器101为互连设备或这种互连设备的元件,其中该互连设备通过至少一个接口131、132、133将通信网络100(被称为第一通信网络)与第二通信网络120互连。接口131、接口132、接口133可以是物理接口和/或逻辑接口。例如,服务器101为用于将LAN网络(对应于第一通信网络100)与互联网(对应于第二通信网络120)连接的住宅网关。在这种住宅网关的情况中,接口131、接口132、接口133例如被定义为:
-接口131,表示为TV,专用于通过由运营商管理的内容分发虚拟网络CDN(英文为“Content Delivery Network(内容分发网络)”)发送电视数据,其中该运营商提供对与网关相关联的因特网的访问;
-接口132,表示为TEL,专用于通过由提供对因特网的访问的运营商管理的基于IP的电话虚拟网络发送电话数据;
-接口133,表示为DATA,专用于发送其他数据(如来自可通过因特网访问的网站的数据)。
然后服务器101通过第一通信网络100提供与接口131、接口132、接口133相关联的服务。这些服务例如为这些接口的配置的服务、与这些接口相关的防火墙规则的定义的服务或更一般地这些接口的使用的服务。服务器101选择输出至每个客户端的服务,以不允许由于不期望的配置而与由这些接口提供的服务干涉,其中该不期望的配置为不涉及上述服务的客户端所需要的。这样例如允许保证对与接口TV相关的服务的访问不授权给PC。下文将更具体地参照图3和图5描述服务器101的行为。
图2示意性示出了服务器101的架构的示例,其包括通过通信总线210连接的以下各项:处理器或CPU(英文为“Central Processing Unit(中央处理单元)”)200;随机存取存储器RAM(英文为“Random Access Memory(随机存取存储器)”)201;只读存储器ROM(英文为“Read Only Memory(只读存储器)”)202;存储单元或存储媒介读取器,如硬盘驱动器HDD(英文为“Hard Disc Drive(硬盘驱动器)”)203;用于通过第一通信网络100进行通信的第一通信接口204;以及可选的用于通过第二通信网络120进行通信的第二通信接口205。
处理器200能够执行从ROM 202、外部存储器(未示出)、存储媒介如HDD 203或通信网络加载到RAM 201中的指令。当服务器101被供能时,处理器200能够从RAM 201读取指令并执行这些指令。这些指令形成计算机程序,其中该计算机程序致使通过处理器200实施下文将描述的算法和步骤中的一些或全部。下文中描述的算法和步骤中的一些或者全部可通过由可编程机器如DSP(英文为“Digital Signal Processor(数字信号处理器)”)或微控制器执行指令组而以软件形式实施,或者通过由机器或专用部件如FPGA(英文为“Field-Programmable Gate Array(现场可编程门阵列)”)或ASIC(英文为“Application-SpecificIntegrated Circuit(专用集成电路)”)以硬件形式实施。
图3示意性示出了在图1A或图1B的系统中发生的信息交换。
在步骤301中,客户端110与第一通信网络100相连接。客户端110建立旨在发现与第一通信网络100相连接的服务器的请求。在UPnP协议的情况中,该请求采用M-SEARCH消息的形式,其中该M-SEARCH消息根据HTTP协议(如在标准文件RFC 2616中定义的超文本传输协议)进行格式化,并封装在旨在用于IP地址255.255.255.250和UDP端口1900的UDP(如在标准文件RFC 768中定义的,英文为“User Datagram Protocol(用户数据报协议)”)数据报中。
在步骤302中,客户端110通过第一通信网络100发送请求。在步骤303中,由服务器102(图1A和图1B中未示出)接收该请求,以及在步骤306中由服务器101接收该请求。实际上,在该请求根据UPnP协议广播至每个服务器所订购的每个UDP端口和IP地址的情况中,该请求由与第一通信网络100相连接的每个服务器接收。
在步骤303中,服务器102对由客户端110发送的请求建立响应,其中服务器102指示其存在于通信网络100上。根据UPnP协议,该响应采用发送至客户端110的UDP数据报的形式,其中客户端110的IP地址提取自请求。该响应指定URL(英文为“Uniform ResourceLocator(统一资源定位器)”),从该URL能够访问由服务器102实施的服务描述。在步骤304中,服务器102在通信网络100上发送该响应。在步骤305中,由客户端110接收并处理该响应。
在步骤306中,服务器101也对由客户端110发送的请求建立响应,其中服务器101指示其存在于通信网络100上。以同样的方式,该响应指定URL,从该URL能够访问由服务器101提供给客户端110的任何服务的描述。为了确定向客户端110提供哪个服务描述,服务器101预先获得客户端110的类型。根据客户端110的类型,以及根据服务器101中的预定规则,服务器101选择存在于该描述中的服务。
对于客户端的类型,服务器101中的预定规则通过第一通信网络来关联由服务器101提供的至少一个服务。预定规则可以是预定义的;例如预定规则为当制造服务器101时内嵌的工厂参数。这些规则可由提供因特网访问的运营商通过第二通信网络120或通过由服务器101读取的存储装置来更新。例如,当服务器101为住宅网关时,预定规则限定PC类型的客户端仅可访问接口DATA并且服务器因此仅将与接口DATA相关的服务输出至该PC类型的客户端。根据另一示例,预定规则限定视听解码器类型的客户端仅可访问接口DATA和接口TV以及电话类型的客户端仅可访问接口DATA和接口TEL;据此(意味着根据服务描述所发送至的客户端的类型)服务器101生成服务描述。还可限定其他类型的客户端及其他规则。
为了获得客户端110的类型,服务器101可依赖于以太网帧的MAC(英文为“MediumAccess Control(媒介访问控制)”)地址,其中UDP请求和/或TCP请求封装在上述以太网帧中。该MAC地址使得能够辨别客户端的制造商,这可给出客户端的类型的指示。服务器101还可基于MAC地址与客户端类型之间的查找表,其中该查找表在服务器101的初始化阶段中被更新。例如,用户可向服务器101指示这种对应,或将客户端相继地连接,在连接之后指示客户端的类型,以使得服务器101可建立该对应。为了获得客户端110的类型,服务器101还可依赖于包括在根据DHCP(如在标准文件RFC 2131中定义的,英文为“Dynamic HostConfiguration Protocol(动态主机配置协议)”)格式的、在第一通信网络100上交换的消息中的选择。服务器101还可依赖于检测在通信网络上交换的以太网、IP、TCP和/或UDP帧的序列以及揭示发送上述序列的设备的类型。在没有任何相反信息的情况下,服务器101可将客户端与预定义类型(例如,PC类型)相关联。
在具体实施方式中,服务器101通过第二通信网络120接收这样的信息:该信息指示与第一通信网络100相连接的至少一个客户端的类型。再次以服务器101是互连设备或住宅网关为示例,视听解码器类型的客户端将连接至提供因特网访问的运营商的、与第二通信网络120相连接的服务器。然后通过住宅网关在客户端与运营商之间建立SSL(如在标准文件RFC 6101中定义的,英文为“Secure Sockets Layer(安全套接层)”)连接或TLS(如在标准文件RFC 5246中定义的,英文为“Transport Layer Security(传输层安全)”)连接,其中住宅网关使得客户端能够向运营商的服务器声明自己。运营商的服务器因此可检索客户端的标识符如其MAC地址。运营商的服务器然后向住宅网关通知该标识符并向住宅网关指示客户端的类型。
在步骤307中,服务器101通过通信网络100发送在步骤306建立的响应。在步骤308中,由客户端110接收并处理该响应。
因为客户端110关心获得由服务器101所提供服务的列表,所以客户端110建立这样的请求,该请求旨在获得该服务的列表。根据UPnP协议,该响应采用HTTP GET消息的形式,其中该HTTP GET消息参考由服务器101供给的URL并封装在发送至服务器101的一个或多个TCP(如在标准文件RFC 793中定义的,英文为“Transmission Control Protocol(传输控制协议)”)帧中。在步骤309中,客户端101通过第一通信网络100发送请求。在步骤310中,由服务器101接收该请求。
在步骤310中,服务器101建立该请求的响应。该响应包括在步骤306选择的每个服务的描述。如果没有服务对应于客户端110的类型,则该响应包括错误代码。
在步骤311中,服务器101通过通信网络100发送该响应。在步骤312中,由客户端110接收并处理该响应。因此客户端110仅获得被授权访问的每个服务的描述。下文将参照图5详细描述由服务器101执行的关于由客户端访问服务的处理。
在具体实施方式中,服务器101周期地通告其通过第一通信网络100提供的服务。这取决于在服务器与客户端之间实施的服务发现协议;例如UPnP协议的情况。下文将参照图4详细描述该方面。
在另一具体实施方式中,客户端可向服务器101请求服务的失效。当服务器101接收到这种请求时,服务器101确定发出该请求的客户端的类型并根据服务器101中的预定规则基于客户端的类型使客户端被授权访问的服务失效。当服务器101适于周期地通告其通过第一通信网络100提供的服务时,服务器101停止发送这种通告。服务器101的其他服务仍然能够由客户端访问并且在请求时以与步骤308至步骤312相同的方式由服务器101向客户端提供服务描述。这样允许服务器101的服务的部分失效,并且这样具体地在已提到的住宅网关的示例的情况中仅使所涉及的接口失效。用户因此可使与接口TEL相关的服务失效,而不使与接口TV相关的服务失效。
图4示意性示出了服务通告算法。由服务器101实施该算法。
在步骤401中,服务器101确定服务器101通过第一通信网络100提供的所有服务中与第一通信网络100相连接的所有客户端能够访问的每个服务。为此,服务器101确定与第一通信网络相连接的每个客户端的类型并根据上述的预定规则和客户端的类型确定输出的服务。服务器101然后建立这样的描述:该描述限于能够共同访问的服务。
在步骤402中,服务器101通过广播该描述来向与第一通信网络100相连接的客户端通告这些服务。可周期地或伪周期地执行该通告,例如每二至三分钟。根据UPnP协议,这种通告采用消息NOTIFY的形式,其中该消息NOTIFY根据HTTP协议而格式化并封装在旨在用于IP地址255.255.255.250和用于UDP端口1900的UDP数据报中。
图5示意性示出了用于处理访问服务的访问请求的算法。由服务器101实施该算法。
在步骤501中,服务器101接收用于访问服务的访问请求。在随后的步骤502中,服务器101确定该请求所接收自的客户端的类型。
在随后的步骤503中,服务器101检查根据服务器101中的预定规则客户端的类型是否和与该请求相关的服务相符。如果相符,则在步骤504中,服务器101使得客户端能够访问与该请求相关的服务。否则,在步骤505中,服务器101不允许客户端访问与该请求相关的服务并向客户端发送这样的响应,该包括通知拒绝的错误代码。根据UPnP协议,请求和响应采用这样的消息的形式,其中上述消息根据SOAP(英文为“Simple Object AccessProtocol(简单对象访问协议)”)并封装在发送至服务器101的一个或多个TCP帧中。
Claims (12)
1.一种服务提供设备(101),所述服务提供设备用于在第一通信网络(100)中向与所述第一通信网络相连接的至少一个客户端(110;111;112)提供至少一个服务,所述服务提供设备将每个服务通告为所述服务提供设备在所述第一通信网络中提供的一组功能以及控制所述功能的使用的一组规则,其特征在于,所述服务提供设备包括:
-用于获得所述第一通信网络中的每个客户端的客户端类型的装置;以及
-用于经由所述第一通信网络输出服务描述的装置(311),其中所述服务描述描述由所述服务提供设备提供的服务中的至少一个服务;
以及,其中,为了获得所述服务描述,所述服务提供设备包括:
-用于根据所述服务描述所输出至的至少一个对应客户端的类型选择将由所述服务描述描述的每个服务的装置(306)。
2.根据权利要求1所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务提供设备包括用于根据预定规则建立所述服务描述的装置,其中对于客户端类型,所述预定规则关联所述服务中的至少一个服务。
3.根据权利要求2所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务提供设备包括:
-用于确定与所述第一通信网络相连接的每个客户端的类型的装置;
-用于根据所述预定规则确定与和所述第一通信网络相连接的客户端的所有类型相关联的每个服务的装置(401);
-用于建立所述服务描述的装置,所述服务描述限于所确定的所述服务;以及
-用于通过所述第一通信网络广播所建立的所述服务描述的装置(402)。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务提供设备包括:
-用于接收访问请求的装置(501),所述访问请求用于访问所述服务;
-用于确定发送所述访问请求的所述客户端的类型的装置(502);以及
-用于根据所述预定规则和所述客户端的所述类型决定是否授权所述客户端能够访问所述服务的装置(503,504,505)。
5.根据权利要求2所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务提供设备包括:
-用于接收服务失效请求的装置,所述服务失效请求用于使由所述服务提供设备提供的所述服务失效;
-用于确定发送所述服务失效请求的所述客户端的类型的装置;以及
-用于响应于所述服务失效请求使根据所述预定规则与所述客户端的所述类型相关联的所述服务失效的装置。
6.根据权利要求1所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务提供设备包括:
-用于接收服务描述请求的装置(309);
-用于确定发送所述服务描述请求的所述客户端的类型的装置;
-用于根据所述客户端的所述类型建立所述服务描述的装置(310);以及
-用于响应于所述服务描述请求传输所建立的所述服务描述的装置(311)。
7.根据权利要求1所述的服务提供设备,其特征在于,所述用于获得所述第一通信网络中的每个客户端的客户端类型的装置适于根据以下项确定至少一个客户端的类型:
-通过所述第一通信网络交换的以太网帧中的MAC地址;和/或
-包括在通过所述第一通信网络交换的DHCP消息中的选择;和/或
-通过所述第一通信网络交换的帧序列。
8.根据权利要求1所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务提供设备为互连设备或用于集成在互连设备中,所述互连设备用于互连所述第一通信网络与第二通信网络(120),每个所述服务和所述互连设备与所述第二通信网络的接口(131;132;133)相关。
9.根据权利要求8所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务提供设备包括用于通过所述第二通信网络接收信息的装置,其中所述信息指示与所述第一通信网络相连接的至少一个客户端的类型。
10.根据权利要求1所述的服务提供设备,其特征在于,所述服务符合UPnP标准。
11.一种在第一通信网络(100)中向与所述第一通信网络相连接的至少一个客户端(110;111;112)提供至少一个服务的方法,服务提供设备将每个服务通告为所述服务提供设备在所述第一通信网络中提供的一组功能以及控制所述功能的使用的一组规则,其特征在于,所述服务提供设备执行以下步骤:
-获得所述第一通信网络中的每个客户端的客户端类型;
-经由所述第一通信网络输出(311)服务描述,其中所述服务描述描述由所述服务提供设备提供的服务中的至少一个服务;以及
-为了获得所述服务描述,根据所述服务描述所输出至的至少一个对应客户端的类型选择(306)将由所述服务描述所描述的每个服务。
12.一种信息存储媒介,包括计算机程序指令,所述计算机程序指令当由服务提供设备的处理器执行时使得所述服务提供设备能够执行如权利要求11所述的方法。
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