CN1647060A - 用于在通信设备间建立通信的方法、装置和系统 - Google Patents

用于在通信设备间建立通信的方法、装置和系统 Download PDF

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Abstract

一种用于在通信设备间通过检查(406)由每个通信设备传送的数据并为每个从与其所传送的数据关联的通信参数而得的通信设备构建(408)通信模型而建立通信的方法和装置。接着根据为该通信设备预定的通信模型，修改(414)为每个通信设备所使用的任何数据。

Description

用于在通信设备间建立通信的方法、装置和系统
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2002年4月3日提交的序列号为60/370,014的美国临时申请的权益，并将其全部在此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及通信系统领域，更具体地，涉及通信设备的接口连接和网络连接。
背景技术
对家庭网络的需求正在快速增大。网络及其相关的网络设备允许消费者互连他们的家用电脑以及与外部网络建立连接。不幸地是，家用网络的建立非常困难。除了网络设备的物理连接以外，当前家用网络的建立还需要用户给网络设备输入例如网络设定和计算机注册信息的关键信息。这样的信息对于在设备之间建立通信路径来说是必需的。这些设备的一些实例包括个人计算机、路由器、交换机、防火墙以及其他类型的网络设备。
在安装家用网络或设备时，对消费者而言最大的困难之一是在设备安装中产生的错误。在设备安装期间产生的错误是由于要么没有阅读要么没有理解设备附带的使用手册而导致的。设备的接口连接方法和协议信息的复杂性以及设备所能选择的数量也导致了额外的错误。最后，错误也能只不过来自于向网络设备输入了错误的通信协议信息。网络设备制造商意识到了这个问题，但通常他们的反应仅限于努力改进安装手册、提供在线帮助、或提供实时1-800号消费者支持。所有的这些只取得了有限的成效并且增加了制造商的成本。
发明内容
本发明包括一种用于在通信设备间建立通信的方法和装置，以便用户的交互最小化同时降低了安装时间，而且还能提供精确的通信路径。
根据本发明的一个实施例，用于在网络设备间简化通信接口连接的方法包括，对于每个通信设备，检查由该设备所传输的数据，以确定与该通信设备关联的通信参数。该通信参数接着被用来建立该通信设备的通信模型。然后根据预先为该通信设备所确定的通信模型，修改通信设备所用的任何数据。
附图说明
本发明的教导能通过以下结合附图所做的详细描述而轻易明白，其中：
图1描述了通信系统的一个实施例的高层框图；
图2描述了通信系统的第二实施例的高层框图；
图3描述了适用于图1和图2的系统中的接口连接单元的高层框图；以及
图4描述了根据本发明的原理的用于在网络设备间简化通信接口的方法的流程图。
为了便于理解，在各个图中可能的地方使用相同的参考数字表示相同的元件。
具体实施方式
本主题发明将在网络系统和相关设备的背景下描述。但是，本领域技术人员可以理解的是，该主题发明可以方便地在任何一个通信系统中使用，在该通信系统中要连接使用不同协议的设备。因此，发明人预料本主题发明在超出在此所描述的网络系统的范围具有广泛的应用。本发明可以被用来在相似和相异的网络、协议和/或通信设备间建立连接。
图1描述了通信系统的一个实施例的高层框图。具体地，图1中的通信系统100描述了一个连接到一个广域网(WAN)设备的单个局域网(LAN)设备。图1中的通信系统100包括通过一个经由信号路径S1和S2通过接口连接单元120在相反方向上通信的连接的两个网络设备1101和1102。图1中的通信系统100在LAN设备1101和WAN设备1102之间提供了交互连接以便数据能双向传输。简要地说，任何从LAN设备1101要到WAN设备1102的通信数据是通过经由信号路径S1通过接口连接单元120形成信道而发送到WAN设备1102的。类似地，任何从WAN设备1102要到LAN设备1101的通信数据是通过经由信号路径S2以相反的方向通过接口连接单元120形成信道而发送到LAN设备1101的。虽然在图1的通信系统100中接口连接单元120是作为一个单独的单元来描述的，但应当注意的是，本发明能方便地集成在一个调制解调器(包括但不限于有线调制解调器、拨号调制解调器、DSL调制解调器等)、机顶盒、路由器、交换机或任何其他已有网络设备中。
虽然在图1中仅仅描述了两个网络设备，但通信系统100可以包括多个网络设备，从2101一直到210n(通称为网络设备210)，所述网络设备210中的每个均被连接起来在一个方向和/或另一个方向上通过包含一个如图2所描述的路由子系统222的接口连接单元220通信。此外，接口连接单元220的输入不限于网络设备。例如，接口连接单元220的输入可以来自于在通信中使用相似协议的任何设备。
如图1所示，LAN设备1101通过接口单元120与WAN设备1102通信。LAN设备1101传输一个通信包到接口连接单元120。典型的通信包的组成对本领域的技术人员来说是公知的，在此就不详细描述。基本上，通信包包括一个包头、一个包尾以及方向信息。一旦接收到了从LAN设备1101来的通信包，接口连接单元120就确定通信初始化并为该LAN设备1101创建一个交换ID。该交换ID包括通信协议，其包括用于LAN设备1101的通信初始和终止信息。该交换ID的通信方向与包括所有通信协议的其他包信息一起被记录，并创建一个通信模型。该通信模型被用来建立一个用于LAN设备1101的代理服务器的设置。来自WAN设备1102的用于通过接口连接单元120接着转换通信的通信路径以便通过最新创建的代理服务器。可选地发送一个通知信号给用户，告知用户该配置成功。在随后的通信交换中，比较最新创建的通信模型和已有通信模型，如果有新信息的话，修正已有通信模型以适应新信息。
WAN设备1102通过接口连接单元120以与LAN设备1101相反的方向通信。与LAN设备相似，WAN设备1102传输一个通信包到接口连接单元120。该通信包包括一个包头、一个包尾以及方向信息。一旦接收到了从WAN设备1102来的通信包，接口连接单元120就确定通信初始化并为该WAN设备1102创建一个交换ID。该交换ID包括通信协议，其包括用于WAN设备1102的通信初始和终止信息。该交换ID的通信方向与包括所有通信协议的其他包信息一起被记录，并创建一个通信模型。该通信模型被用来建立一个用于WAN设备1102的代理服务器的设置。接着转换来自LAN设备1101的用于通过接口连接单元120通信的通信路径以便通过最新创建的代理服务器。可选地，发送一个通知信号给用户，告知用户该配置成功。在随后的通信交换中，比较最新创建的通信模型和已有通信模型，如果有新信息的话，修正已有通信模型来适应新信息。
为了增加接口连接的安全性或保护LAN设备1101不受网络中安全威胁的影响，在接口连接单元120中设定可选参数来确保只有发送到LAN设备1101的数据才被WAN设备1102发送以便响应LAN设备1101的查询。其他形式的安全措施对本领域的技术人员来说是公知的，在此就不详细描述，但其可以方便地应用于本发明的任何实施例中。
图2描述了通信系统的第二实施例的高层框图。具体地，图2中的通信系统200描述了多个连接到WAN设备1102的局域网(LAN)设备2101到210n。图2中的通信系统200提供了在多个LAN设备2101...210n(通称为LAN设备210)和WAN设备1102之间的交互连接以便能双向传输数据。简单地说，任何从LAN设备210要到WAN设备1102的通信数据是通过接口连接单元220形成信道而发送到WAN设备1102的。类似地，任何从WAN设备1102要到LAN设备210的通信数据是以相反的方向通过接口连接单元220形成信道而发送到LAN设备210的。
如图2所示，LAN设备210通过接口单元220与WAN设备1102通信。每个LAN设备210传输一个通信包到接口连接单元220。如上所述，典型的通信包的组成对本领域的技术人员来说是公知的，在此就不详细描述。如前所述，该通信包包括一个包头、一个包尾以及方向信息，但在这种情况下还包括识别从其获取通信包的LAN设备210的附加消息。一旦接收到了从已识别的LAN设备210i来的通信包，接口连接单元220就确定通信初始化并为该已识别的LAN设备210i创建一个交换ID。该ID包括通信协议，其包括用于已识别的LAN设备210i的通信初始和终止信息。该交换ID的通信方向与包括所有通信协议的其他包信息一起被记录，并创建一个通信模型。该通信模型被用来建立一个用于已识别的LAN设备210i的代理服务器的设置。接着转换通过接口连接单元用于从WAN设备1102到已识别的LAN设备210i的通信数据的通信路径，以便通过最新创建的代理服务器。该通信数据接着通过路由子系统222的信道，其将从WAN设备1102来的通信数据连接到已识别的LAN设备210i。
接口连接单元220通过路由子系统222特别为每个LAN设备210创建一个通信路径。在路由子系统222中，通过包含在通信包中并用于识别从其获取通信包的特定LAN设备的信息，创建用于每个LAN设备210的特定代理服务器。该路由子系统222随后将从WAN 1102到特定LAN设备所用的通信数据连接。此时可选地，发送一个通知信号给用户，告知用户该配置成功。在随后的通信交换中，比较最新创建的通信模型与已有通信模型，如果有新信息的话，修正已有通信模型来适应新信息。
虽然以上所描述的通信系统200的实施例仅应用了一个WAN设备1102，但本领域的技术人员可以理解，可以方便地将本主题发明应用于实施多于一个WAN设备的通信系统中。
图3描述了适用于图1和图2中的通信系统中的接口连接单元的一个实施例的高层框图。图3中的接口连接单元120、220包括一个处理器310以及一个用于存储诸如保存在通信包或所产生的代理服务器中的信息的存储器320。处理器310与诸如电源、时钟电路、高速缓冲存储器等的常规支持电路330以及协助执行存储在存储器320中的软件例行程序的电路一起工作。因此，可以预想，一些在此所讨论的作为软件处理的处理步骤可以在硬件中执行，例如与处理器310合作以执行各种步骤的电路。接口连接单元120、220还包括输入输出电路340，其在与接口连接单元120、220通信的各个功能元件之间形成接口。例如，在图1的实施例中，接口连接单元120通过信号路径S1和S2与网络设备110通信。
虽然根据本发明图3中的接口连接单元120、220被描述为合并在一个被编程以执行各种控制功能的通用处理器中，但本发明也可以在硬件中执行；例如作为一个专用集成电路(ASIC)。因此，在此所描述的处理步骤是用来被广泛地解释为可以被软件、硬件或其结合等同地执行。
图4描述了用于在网络设备间简化连接接口的方法400的一个实施例的流程图。方法400从LAN设备和WAN设备接收通信包，并创建用于在设备间通信路径的模型。接着使用这些模型在设备间指导通信。虽然仅仅在只有一个LAN设备和一个WAN设备间的接口通信背景中描述方法400，但本领域的技术人员可以理解，本主题发明可以方便地应用于多个LAN设备与多个WAN设备接口连接的方法中。
方法400开始于步骤402，其中接口连接单元120等待一个从LAN设备1101或WAN设备1102来的通信包。如果通信初始化在步骤402-1校验，那么方法400继续到步骤404。如果通信初始化的校验不在步骤402-1，那么，根据步骤402，接口连接单元120接着等从LAN设备1101或WAN设备1102来的通信包。可选地，如果接口连接单元120等待时间超过了存储在存储器320中的超时期，那么接口连接单元120就发送数据给该设备或者没有完成通信初始化校验步骤402-1的设备，以导致从该设备到接口连接单元120的数据传输，如步骤402-2所示。方法400接着回到步骤402，其中接口连接单元120等待一个从还未初始化的设备来的通信包。
在步骤404中，方法400为从LAN设备1101或WAN设备1102接收到的通信包创建一个新的交换ID。
在步骤406中，方法400检测并记录包括在通信包中的所有通信参数。也就是说在步骤406中，接口连接单元120记录交换ID 406-1、记录通信方向406-2、记录包ID 406-3、记录包头和包尾406-4、并记录包的有效负载406-5。如果在步骤406-6中接口连接单元校验到通信交换的结束，那么方法400继续到步骤408。
在步骤408，接口连接单元120从步骤406的记录信息构建一个通信模型。
在步骤410，如果有已有通信模型的话，步骤408的最新创建的通信模型与已有通信模型进行比较，如果有新信息的话，则修正已有通信模型来适应新信息。
如果在步骤412接口连接单元120校验到存在用于LAN设备1101和WAN设备1102的通信模型，那么方法前进到步骤414，否则，方法400回到步骤402，并且等待一个来自缺少通信模式的设备的通信包。
在步骤414，接口连接单元120为LAN设备1101和WAN设备1102创建通信代理服务器并且修改在接口连接设备120中的通信路径以通过代理服务器。简单地说，对每个通信设备而言，根据在步骤408中为每个通信设备创建的通信模型，修改每个通信设备使用的数据，使其通过接口连接单元120。为每个通信设备的模型包括在通信设备间建立通信所必需的通信协议和参数；例如通信设备的地址和注册信息。根据在步骤408中所创建的模型而创建通信代理服务器。
步骤416，可选地告知用户配置和接口连接已成功。
方法400可以被配置成连续循环或以一个预定间隔循环。
虽然以上用于描述本发明的一些实施例，但可以设计出本发明其他和进一步的实施例而不超出其基本范围。因此，根据以下的权利要求确定本发明的适当范围。

Claims (20)

1.一种用于在多个通信设备间建立通信的方法，包括：
对于每个通信设备，检查(406)所传输的数据以确定与所述每个通信设备关联的通信参数，所述通信参数被用来为所述每个通信设备构建(408)一个通信模型；以及
对于所述每个通信设备，根据预先为所述每个通信设备确定的所述通信模型，修改(414)所述每个通信设备使用的数据。
2.权利要求1的方法，进一步包括：
要使用的通信设备缺乏已构建的通信模型时，发送(402-2)数据给所述要使用的通信设备，以导致所述通信设备的数据传输。
3.权利要求1的方法，进一步包括：
校验所述传输数据满足由用于接收数据的所述每个通信设备所设置的安全要求。
4.权利要求1的方法，其中所述通信参数包括：
通信设备的地址和注册信息。
5.权利要求1的方法，其中所述多个通信设备是网络设备。
6.一种用于在多个通信设备间建立通信的接口连接单元，包括：
一个存储器(320)，用于存储通信参数和指令；以及
一个处理器(310)，在其上运行所述指令，配置为：
对于每个通信设备，检查(406)所述每个通信设备所传输的数据以确定与所述每个通信设备关联的通信参数，所述通信参数被用来为所述每个通信设备构建(408)一个通信模型；和
对于所述每个通信设备，根据预先为所述每个调信设备确定的所述通信模型，修改(414)所述每个通信设备所用的数据。
7.权利要求6的接口连接单元，其中所述处理器进一步配置为：
要使用的通信设备缺乏已构建的通信模型时，发送(402-2)数据给所述要使用的通信设备，以导致所述通信设备的数据传输。
8.权利要求6的接口连接单元，其中所述处理器进一步配置为：
校验所述传输数据满足由用于接收数据的通信设备所设置的安全要求。
9.权利要求6的接口连接单元，其中所述通信参数包括通信设备的地址和注册信息。
10.权利要求6的接口连接单元，其中所述多个通信设备是网络设备。
11.一种通信系统包括：
至少一个第一通信设备(1101；2101)，被配置来在第一方向上传输数据；
至少一个第二通信设备(1102)，被配置来在与第一方向相反的第二方向上传输数据；以及
一个接口连接单元包括：
一个存储器(320)，用于存储通信信息和指令；以及
一个处理器(310)，在其上运行所述指令，配置为：
对于每个通信设备，检查(406)所述每个通信设备所传输的数据以确定与所述每个通信设备关联的通信参数，所述通信参数被用来为所述每个通信设备构建(408)一个通信模型；以及
对于所述每个通信设备，根据预先为所述每个通信设备确定的所述通信模型，修改(414)所述每个通信设备所用的数据。
12.权利要求11的通信系统，其中所述处理器进一步配置为：
要使用的通信设备缺乏已构建的通信模型时，发送(402-2)数据给所述要使用的通信设备，以导致所述通信设备的数据传输。
13.权利要求11的通信系统，其中所述处理器进一步配置为：
校验所述传输数据满足由用于接收数据的通信设备所设置的安全要求。
14.权利要求11的通信系统，其中所述通信参数包括通信设备的地址和注册信息。
15.权利要求11的通信系统，其中所述至少一个第一通信设备是一个网络设备。
16.权利要求11的通信系统，其中所述至少一个第二通信设备是一个网络设备。
17.用于存储一组指令的计算机可读介质，其中当所述指令组被处理器执行时执行的方法包括：
对于每个通信设备，检查(406)所传输的数据以确定与所述每个通信设备关联的通信参数，所述通信参数被用来为所述每个通信设备构建(408)一个通信模型；以及
对于每个通信设备，根据预先为所述每个通信设备确定的所述通信模型，修改(414)所述每个通信设备所用的数据。
18.一种用于在多个通信设备间建立通信的装置，包括：
用于检查(406)所述每个通信设备所传输的数据以确定与所述每个通信设备关联的通信参数的装置，所述通信参数被用来为所述每个通信设备构建(408)一个通信模型；以及
根据预先为所述每个通信设备确定的所述通信模型，修改(414)所述每个通信设备所用的数据的装置。
19.权利要求6的接口连接单元，其中所述接口连接单元(120；220)集成在一个网络设备(110；210)中。
20.权利要求19的接口连接单元，其中所述网络设备(110；210)从包括调制解调器、有线调制解调器、拨号调制解调器、DSL调制解调器、机顶盒、路由器和交换机的组中选择。
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