專利名稱：網(wǎng)絡(luò)連接交換單元和網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在分布式站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，具體是在"家庭網(wǎng)絡(luò)"中的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域。具體的，本發(fā)明涉及可在以星形布置的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)間建立數(shù)據(jù)連接的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元。本發(fā)明還涉及與其匹配的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。
背景技術(shù)：
對(duì)于家用領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，各種家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)是可用的。
微軟領(lǐng)導(dǎo)的一組公司，具體的是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的公司，已經(jīng)率先開 始基于現(xiàn)有因特網(wǎng)協(xié)議(IP)來(lái)具體化網(wǎng)絡(luò)控制軟件。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由縮寫UPnP (通用即插即用Universal Plug and Play)而公知。在該 系統(tǒng)中，其規(guī)范不是主要為消費(fèi)類電子裝置做出的，而是為其它也可 集成在網(wǎng)絡(luò)中的裝置做出的，具體的是個(gè)人計(jì)算機(jī)以及諸如冰箱、微 波爐、洗衣機(jī)或其它加熱控制器、照明控制器、報(bào)警系統(tǒng)之類的"白色 家電"等家用電器。優(yōu)選用于實(shí)現(xiàn)UPnP網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)是基于公知的以 太網(wǎng)(Ethernet)總線系統(tǒng)。此總線系統(tǒng)的多種變型已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化， 使得在家庭網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域有可能選擇其最優(yōu)的變型。
在家庭網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中，推薦使用"星形布線"。舉例來(lái)說，可以使用 標(biāo)準(zhǔn)化100Mbit/s的變型，它被稱為100Base/TX并利用最大長(zhǎng)度為100m 的CAT-5線纜。在此類星形布線情形中，線纜被一起引入也被稱為'交 換機(jī)'或(交換集線器'的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元中的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。該 網(wǎng)絡(luò)連接交換單元能夠在各個(gè)訂戶站點(diǎn)之間承載數(shù)據(jù)包。因此具有為 此目的所需的自己的控制邏輯和軟件。
UPnP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含規(guī)定新站點(diǎn)需要登錄到網(wǎng)絡(luò)，且被關(guān)閉的站 點(diǎn)需要從網(wǎng)絡(luò)注銷。通過基于SSD協(xié)議(簡(jiǎn)單服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議)的特殊消 息完成此工作。

發(fā)明內(nèi)容
基于UPnP的網(wǎng)絡(luò)的問題是網(wǎng)絡(luò)中可用的UPnP設(shè)備必須經(jīng)常被打 開。根據(jù)UPnP標(biāo)準(zhǔn)，不僅要發(fā)送網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)需要評(píng)估的登錄和注銷消息， 而且例如被各個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)用來(lái)更新(renew)所分配的IP地址并且確認(rèn) 它們的活動(dòng)性的數(shù)個(gè)消息在運(yùn)行中被周期性地重復(fù)。這些消息是諸如 UPnP發(fā)現(xiàn)消息，例如，網(wǎng)絡(luò)中可用的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)需要對(duì)這些消息做出響 應(yīng)。
本發(fā)明對(duì)此進(jìn)行干預(yù)，并且目的是達(dá)到一種途徑，其中未使用的 UPnP設(shè)備可被關(guān)閉，但繼續(xù)在UPnP網(wǎng)絡(luò)中被識(shí)別為UPnP設(shè)備。
基于本發(fā)明的解決方案是提供具有附加的通信保持裝置的網(wǎng)絡(luò)連 接交換單元，該通信保持裝置至少在受限制的范圍(restricted extent)為未激活/關(guān)閉的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)保持通信。該未激活/關(guān)閉的網(wǎng)絡(luò) 站點(diǎn)改變到省電運(yùn)行模式，以使得網(wǎng)絡(luò)中的這些設(shè)備的電能需求被大 大降低。盡管如此，未激活的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中還是可用的，以使得UPnP 標(biāo)準(zhǔn)不必由于總線管理消息被改變。
從屬權(quán)利要求中的措施使得本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元的有利發(fā) 展和改進(jìn)得以實(shí)現(xiàn)。
非常有利的是，如果通信保持裝置具有檢測(cè)裝置，它用于識(shí)別位 于網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)的連接的中斷，并且在此情況下為通過該網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)連 接的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)產(chǎn)生注銷消息。這將保證不再可用的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)不假裝在 網(wǎng)絡(luò)中可用。
同樣有利的是，當(dāng)來(lái)自該網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的登錄消息已經(jīng)被識(shí)別，為該 網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)去激活(deactivate)該通信保持裝置。這是因?yàn)樵诖饲闆r 下，開始被關(guān)閉的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)又被打開。該網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)不再需要通過網(wǎng)絡(luò) 連接交換單元來(lái)表示。
同樣也有利的是，當(dāng)用于未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的消息已經(jīng)到達(dá)而不 能被該通信保持裝置獨(dú)立處理時(shí)，該通信保持裝置將喚醒消息發(fā)送到 該未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。該措施保證，已被關(guān)閉的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)自身如果是 需要的，可被自動(dòng)喚醒。有利地，喚醒機(jī)制可基于LAN喚醒數(shù)據(jù)分組
(Wake-on-LAN data packet),該LAN喚醒數(shù)據(jù)分組被發(fā)送到關(guān)閉的網(wǎng) 絡(luò)站點(diǎn)。在省電運(yùn)行模式中，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)監(jiān)視數(shù)據(jù)流使其能夠識(shí)別喚醒 數(shù)據(jù)分組。
基于本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)具有常規(guī)運(yùn)行模式和省電運(yùn)行模式，其中， 盡管網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)未激活，仍具有用于喚醒消息的評(píng)估裝置，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn) 處于省電運(yùn)行模式時(shí)該評(píng)估裝置被激活。另外，該網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)具有詢問 裝置，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)登錄于網(wǎng)絡(luò)中，該詢問裝置發(fā)送特殊消息給網(wǎng)絡(luò)訂 戶來(lái)確定是否它們被連接到具有本發(fā)明的通信保持裝置的網(wǎng)絡(luò)連接交 換單元上，以及該詢問裝置被設(shè)計(jì)成評(píng)估來(lái)自具有上述通信維持裝置 的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元的響應(yīng)。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)因此能夠獨(dú)立識(shí)別是 否被連接到本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元上，并且例如在特定的等待時(shí) 間之后可以改變到省電運(yùn)行模式。
如上所述，有利的是，如果用于網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)中的喚醒消息的評(píng)估裝 置被設(shè)計(jì)成評(píng)估LAN喚醒數(shù)據(jù)分組。


本發(fā)明的示例性實(shí)施例在附圖中示出，并且在隨后的描述中更詳 細(xì)解釋。在圖中
圖l示出了具有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接交換單元的示例性網(wǎng)絡(luò)；
圖2示出了本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接單元的協(xié)議的概況；
圖3示出了本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元的方框圖4示出了本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的方框圖5示出了網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的打開階段的順序圖6a示出了網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的關(guān)閉階段的順序圖6b示出了網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)在喚醒消息后的打開階段的順序圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了具有5個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)12 — 16以及2個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10、 ll的示例性家庭網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)連接交換單元IO、 11和網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)12 — 15之 間的總線連接是基于以太網(wǎng)(Ethernet)技術(shù)的，具體的是100Base/TX以太網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)16通過例如遵循IEEE802. llb的無(wú)線局域網(wǎng)(LAN) 無(wú)線地連接到網(wǎng)絡(luò)連接交換單元IO。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10和11之 間的連接也是基于以太網(wǎng)技術(shù)的。對(duì)于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接交換單元IO、 11， 共示出了4個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)(也稱為端口)。
網(wǎng)絡(luò)中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斚到y(tǒng)是以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的變型， 100Base/TX，已經(jīng)在介紹部分提到。該變型被認(rèn)為是適用于所選的應(yīng) 用場(chǎng)合，但在其它應(yīng)用場(chǎng)合不同的變型也可用作傳輸系統(tǒng)。為了更高 的數(shù)據(jù)速率，例如可用使用1000Base/T或1000Base/SX或1000Base/LX 等系統(tǒng)。在此情況下，后兩種變型是基于光纖技術(shù)的。圖l中所示出的 網(wǎng)絡(luò)是基于UPnP的，S卩，根據(jù)UPnP標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。
因?yàn)閭鬏攷赡軄G失，以太網(wǎng)總線系統(tǒng)不為更高的協(xié)議層提供安 全連接。這對(duì)于傳輸大量有用數(shù)據(jù)來(lái)說是不充分的，這就是傳輸經(jīng)常 由更高層協(xié)議保護(hù)的原因。對(duì)于UPnP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)南乱?最高級(jí)協(xié)議層是位于開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)分層模型中網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議 (Internet協(xié)議)。數(shù)據(jù)鏈路層是基于其上的TCP協(xié)議(傳輸控制協(xié)議) 首先提供的。對(duì)于不再是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的一部分的這兩個(gè)協(xié)議層，可用 不同的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其的引用僅出于本發(fā)明的公開的目的。應(yīng)用于UPnP網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)的完整協(xié)議結(jié)構(gòu)可在UPnP規(guī)范中找到(可在www. u。np. org上得 到)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元中所需的具體協(xié)議結(jié) 構(gòu)。這兩個(gè)以太網(wǎng)協(xié)議層，即以太網(wǎng)raY和以太網(wǎng)MAC，在最底層排列。 位于其上的是上述的IP協(xié)議層。然后，傳輸層包括UDP協(xié)議(用戶數(shù)據(jù) 報(bào)協(xié)議)，它用于傳輸所有與設(shè)備識(shí)別有關(guān)的消息(設(shè)備發(fā)現(xiàn))。
位于此上的是HTTP協(xié)議(超文本傳輸協(xié)議)的特殊版本。該協(xié)議 是HTTPMU協(xié)議(UDP上的超文本多播)。此類HTTP消息使用內(nèi)含尋址 (inclusive addressing)通過底層UDP和IP協(xié)議層而轉(zhuǎn)發(fā)。
在HTTPMU協(xié)議層之上還有SSDP協(xié)議(簡(jiǎn)單服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議)。
除了UDP協(xié)議之外，也使用用于傳輸所有其它UPnP消息的TCP協(xié)議，特別是用于設(shè)備/服務(wù)描述以及用于設(shè)備控制和事件通知的消息。在此 之上，有HTTP協(xié)議，在HTTP協(xié)議上面，在SSDP協(xié)議的層次上，是SOAP協(xié)議，即早期的簡(jiǎn)單對(duì)象訪問協(xié)議。這用于在其它設(shè)備產(chǎn)生函數(shù)調(diào)用
(遠(yuǎn)程過程調(diào)用，RPC)。另外，也可實(shí)現(xiàn)GENA (通用事件通知架構(gòu)) 協(xié)議，它可對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的事件通知進(jìn)行登記操作。
在圖l所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，10、 ll兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接交換單元中只有一
個(gè)是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的。由此假設(shè)該網(wǎng)絡(luò)連接交換單元io是根據(jù)本發(fā)
明設(shè)計(jì)的，而網(wǎng)絡(luò)連接交換單元ll不是。參考圖3在下面說明本發(fā)明的 網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10的設(shè)計(jì)。在圖3中，附圖標(biāo)記20表示交換矩陣。該 交換矩陣可用于在通過網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)25連接的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)之間建立任何連 接。利用網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10中的微控制器22控制交換矩陣20。該微
控制器在網(wǎng)絡(luò)連接交換單元中也執(zhí)行其它任務(wù)，下面將更詳細(xì)描述這 些任務(wù)。接口電路21包括與以太網(wǎng)協(xié)議相關(guān)的電路組件。附圖標(biāo)記23 表示存儲(chǔ)單元或該單元的存儲(chǔ)區(qū)域。存儲(chǔ)器23用于登記網(wǎng)絡(luò)連接交換 單元中對(duì)關(guān)閉了的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的通信保持所需的信息。附圖標(biāo)記24也表 示該存儲(chǔ)區(qū)域中的特殊寄存器，該特殊寄存器與設(shè)置于接口電路21中 的檢測(cè)裝置26直接鏈接，以確定是否網(wǎng)絡(luò)連接已經(jīng)被手動(dòng)斷開。簡(jiǎn)言 之，去除網(wǎng)絡(luò)連接連接器將打開或關(guān)閉在這些檢測(cè)裝置上的具體觸點(diǎn)， 結(jié)果使關(guān)聯(lián)的鎖存觸發(fā)器被設(shè)置或復(fù)位。以位于存儲(chǔ)區(qū)域23的特殊寄 存器24為例的解決方案中，觸發(fā)器輸出直接與中斷輸入連接，它尋址 到微控制器22，微控制器22進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u(píng)估。
合適的網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)25是容納已知的RJ45連接器的常用連接器。本 發(fā)明的通信保持裝置基本由組件22、 23、 24、 26構(gòu)成。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的設(shè)計(jì)。附圖標(biāo)記35表示包括以 太網(wǎng)、IP和UDP/TCP協(xié)議層的協(xié)議棧。附圖標(biāo)記31是存儲(chǔ)UpnP描述的塊。 附圖標(biāo)記32表示對(duì)時(shí)間通知進(jìn)行管理的塊(UPnP Eventing)。 UPnP設(shè) 備的標(biāo)準(zhǔn)組件也是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器33。附圖標(biāo)記34表示UpnP發(fā)現(xiàn)單元。在 這些塊之上，通過附圖標(biāo)記30表示UPnP應(yīng)用。所有這些單元是UPnP設(shè) 備中的標(biāo)準(zhǔn)組件，并且在UPnP說明書中有詳細(xì)描述。
本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)被設(shè)計(jì)為實(shí)施兩種不同運(yùn)行模式。所實(shí)施的一 種運(yùn)行模式是常規(guī)運(yùn)行模式，其中該設(shè)備被完全供電，并且獨(dú)立地參 加網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信。另一種運(yùn)行模式對(duì)應(yīng)于省電運(yùn)行模式，其中該設(shè)備的主板甚至在關(guān)閉狀態(tài)提供待機(jī)電壓，并利用它給通信接口35供電。 該電壓足夠通信接口的芯片持續(xù)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)并等待"喚醒數(shù)據(jù)分組"。該數(shù)據(jù)分組包含徹底關(guān)閉該設(shè)備的指令。頂層協(xié)議層，例如TCP/UDP/IP， 在省電運(yùn)行模式中是不必需可用的。因此，喚醒數(shù)據(jù)分組具有很簡(jiǎn)單 的設(shè)計(jì)。它們包括單一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，或者在其凈負(fù)荷中包括6字節(jié)的 前導(dǎo)部分，值為0xFF，接著是16次將被喚醒的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的硬件地址(MAC 地址)。所述喚醒數(shù)據(jù)分組對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中如用于PC網(wǎng)絡(luò)的LAN喚醒 數(shù)據(jù)分組。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的LAN喚醒能力的詳情可以參考'Benjamin Benz， "Netzwerkwecker，，[Network interrupts] irr the periodical "c，t"， 2005，第二期，200到201頁(yè)，。
根據(jù)本發(fā)明，所描述的喚醒消息由擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10產(chǎn) 生，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)12已被關(guān)閉，而通信保持裝置22 — 26不能全部 處理的數(shù)據(jù)分組已經(jīng)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10時(shí)。在此情況下，關(guān)閉 的設(shè)備由喚醒消息打開，且當(dāng)前數(shù)據(jù)分組被轉(zhuǎn)發(fā)給喚醒的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。 該網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)自身能夠處理其包含的請(qǐng)求。
將參考圖5和圖6詳細(xì)描述本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元和本發(fā)明的 網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)之間的互動(dòng)。
圖5示出了本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)在打開操作之后的互動(dòng)。在打開操作 之后，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15首先從網(wǎng)絡(luò)的DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP地址。在圖l所示的 網(wǎng)絡(luò)中，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10也擔(dān)任DHCP服務(wù)器的角色。DHCP服 務(wù)器進(jìn)行地址分配，利用DHCP協(xié)議(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議協(xié)議)將適當(dāng) 的提交(submssion)傳遞給網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15。如果網(wǎng)絡(luò)中具有多個(gè)DHCP 服務(wù)器，基于DHCP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15具有選擇一個(gè)發(fā)送的IP地址的選 擇權(quán)，例如因?yàn)樗哂凶铋L(zhǎng)的有效期限，也稱為租用時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn) 15接著利用所選的IP地址聯(lián)系DHCP服務(wù)器10， DHCP服務(wù)器10接著確認(rèn) 該IP地址并傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15。下一步，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15通過網(wǎng) 絡(luò)發(fā)送搜索請(qǐng)求，來(lái)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15是否連接于根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連 接交換單元。該搜索請(qǐng)求對(duì)應(yīng)于具有下列示例性內(nèi)容的UDP分組
ESWITCH—搜索
該搜索請(qǐng)求是利用內(nèi)含尋址(到廣播地址)而發(fā)送的，并且尋址 所有連接的站點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)必定能夠理解該消息。 其它網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)忽略該消息。不根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元僅
僅將該搜索請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到所有輸出。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元io將不
把該搜索請(qǐng)求傳遞到其它交換單元或網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)。代替的是，它將自己 響應(yīng)該搜索請(qǐng)求，由此確認(rèn)其自身是與該搜索請(qǐng)求相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接 交換單元IO。該響應(yīng)對(duì)應(yīng)于具有下列示例內(nèi)容的UDP分組
ESWITCH —響應(yīng)直接連接
網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15因此知道其被直接連接到擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元 10。接著它可離開網(wǎng)絡(luò)并在可設(shè)置的等待時(shí)間之后改變?yōu)槭‰娔Ｊ健?然而在此之前，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15也發(fā)送登錄消息(SSDP :活動(dòng))。
盡管網(wǎng)絡(luò)連接交換單元根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)，當(dāng)它不是直接連接到請(qǐng) 求的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)時(shí)，響應(yīng)的表現(xiàn)如下
ESWITCH—響應(yīng)間接連接
在此情況下，該網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)不能改變到省電運(yùn)行模式。這是因?yàn)槠?連接的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元不能支持此運(yùn)行模式。
隨后是在UPnP網(wǎng)絡(luò)中的常規(guī)通信，其中服務(wù)請(qǐng)求從網(wǎng)絡(luò)中的控制 設(shè)備16到達(dá)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15(控制點(diǎn)設(shè)備)。為此，控制設(shè)備16請(qǐng)求基于UPnP
標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備描述。這是通過標(biāo)準(zhǔn)的"獲得設(shè)備描述"和"獲得服務(wù)描 述"HTTP : GET請(qǐng)求完成的。通常，控制設(shè)備16將為了具體事件的通 知而在將被控制的設(shè)備15登記，該登記通過UPnP事件通知(eventing) 系統(tǒng)完成。接著，圖5示出網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10從網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15請(qǐng)求設(shè)備 描述和服務(wù)描述。在本發(fā)明中，這將作為一個(gè)預(yù)防措施進(jìn)行，以便配 備網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10的通信保持裝置，當(dāng)在省電運(yùn)行模式中，即在 非激活運(yùn)行模式中時(shí)使其也能夠處理對(duì)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15的請(qǐng)求。接收到的 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器23中，如前所述。圖5接著示出控制設(shè)備16為具體事
件通知而更新登記。UPnP標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此有規(guī)定。相類似的，登錄消息SSDP : 活動(dòng)也被以特定間隔周期性重復(fù)。搜索請(qǐng)求可通過控制設(shè)備在任意時(shí) 間被送到網(wǎng)絡(luò)，即為圖5示出的下一個(gè)內(nèi)容。
網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15的IP地址的有效期根據(jù)DHCP協(xié)議具有時(shí)間限制，如前 所述。圖5中的下一內(nèi)容因此是從網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15請(qǐng)求DHCP服務(wù)器10，要求 有效期的延長(zhǎng)。DHCP服務(wù)器10通過響應(yīng)來(lái)滿足此請(qǐng)求。在圖5的最后一 部分，控制請(qǐng)求接著也由控制設(shè)備16送到網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15。這可以是例如 瀏覽指示，例如用來(lái)請(qǐng)求被控制的設(shè)備15中目錄的內(nèi)容。作為另一個(gè) 實(shí)例，它可以是開始或停止命令等。
下文將說明在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15改變到省電運(yùn)行模式情況下設(shè)備的互 動(dòng)。在此情況下，與未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15的通信由本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接 交換單元10保持。首先示出的是，改變?yōu)槭‰娺\(yùn)行的站點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)連接 交換單元宣告該運(yùn)行模式的改變。這是通過具有以下內(nèi)容的UDP分組完 成的
待機(jī)
網(wǎng)絡(luò)連接交換單元返回確認(rèn)分組。
根據(jù)UPnP系統(tǒng)，UPnP設(shè)備需要應(yīng)答多種請(qǐng)求。擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)連接交 換單元10不需要被設(shè)計(jì)為應(yīng)答所有這些請(qǐng)求。網(wǎng)絡(luò)連接交換單元的設(shè) 計(jì)具有一定的自由度。根據(jù)所選的設(shè)計(jì)，更多的請(qǐng)求由網(wǎng)絡(luò)連接交換 單元應(yīng)答，因此呈現(xiàn)的設(shè)備被較少地喚醒，或者較少的請(qǐng)求被應(yīng)答， 因此該設(shè)備被較多地喚醒。網(wǎng)絡(luò)連接交換單元需要應(yīng)答的這些請(qǐng)求可 被永久編程在其中。擴(kuò)展涉及到整個(gè)協(xié)議重新定義，其中網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)和 網(wǎng)絡(luò)連接交換單元用來(lái)協(xié)商哪些請(qǐng)求需要網(wǎng)絡(luò)連接交換單元應(yīng)答。另
一可選實(shí)施例涉及，在第一階段，網(wǎng)絡(luò)連接交換單元io將所有請(qǐng)求記
錄到網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，包括相關(guān)響應(yīng)，并且在之后獨(dú)立應(yīng)答每個(gè)請(qǐng)求，最后 僅當(dāng)未知請(qǐng)求被送到時(shí)喚醒未激活的設(shè)備。圖5中示出的請(qǐng)求因此是例
子，并不應(yīng)被視為限制性的。
圖6a最頂端部分示出控制設(shè)備16請(qǐng)求更新未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15上 的具體事件通知的登記。該消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10并在此處
理。網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10確認(rèn)請(qǐng)求事件通知的登記的更新，并在執(zhí)行 此時(shí)輸入實(shí)際的未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)作為發(fā)送方。作為第二種情況，圖
6a示出了代替事件通知登記的更新，產(chǎn)生請(qǐng)求來(lái)刪除在未激活的設(shè)備 15上的事件通知的登記。在此情況下，網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10將刪除在 存儲(chǔ)器23的登記表上相關(guān)條目。
接著，網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10自主發(fā)送重復(fù)登錄消息SSDP :活動(dòng)到 未激活網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15。在此情況下，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15也作為發(fā)送方被輸入。 接著示出的是，分配的IP地址的有效期的延長(zhǎng)也由DHCP服務(wù)器10上的 網(wǎng)絡(luò)連接站點(diǎn)10獨(dú)立請(qǐng)求。由于網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10自身也被配置為 DHCP服務(wù)器，該通知實(shí)際上并不需要通過以太網(wǎng)總線傳輸。然而，對(duì) 有效期的延長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)也通過內(nèi)部返回到網(wǎng)絡(luò)連接交換單元IO。接 著，圖6a示出控制設(shè)備16從未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15請(qǐng)求設(shè)備描述和服務(wù) 描述。
這些請(qǐng)求也由網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10應(yīng)答。為此，網(wǎng)絡(luò)連接交換單 元10當(dāng)然已經(jīng)請(qǐng)求并存儲(chǔ)了相關(guān)信息，如圖5所示。
搜索請(qǐng)求也由網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10應(yīng)答，如圖6a所示。
圖6a的最后部分示出，控制設(shè)備16發(fā)送控制請(qǐng)求到未激活的設(shè)備 15。該請(qǐng)求不能被網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10處理。因此，根據(jù)本發(fā)明，網(wǎng) 絡(luò)連接交換單元10通過總線發(fā)送喚醒消息到網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15。該消息是用 來(lái)改變網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15到常規(guī)運(yùn)行模式，如上所述。
圖6b接著示出了其余通信周期。當(dāng)被重新打開，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15首先 發(fā)送對(duì)IP地址的請(qǐng)求，如圖5所示。該請(qǐng)求被網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10截獲， 并轉(zhuǎn)換為去向DHCP服務(wù)器10的、對(duì)現(xiàn)有的IP地址的有效期的更新請(qǐng)求。 此處的發(fā)送方是網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15。有效期的更新接著被網(wǎng)絡(luò)連接交換單元 IO轉(zhuǎn)換為與標(biāo)準(zhǔn)兼容的消息，它包括請(qǐng)求的IP地址，輸入的發(fā)送方是 DHCP服務(wù)器IO。網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15將接著采用提交的地址，因?yàn)橹挥幸逊峙?的地址被網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10提交，作為單一選擇項(xiàng)。其后的通知確 定服務(wù)器名、租用時(shí)間等參數(shù)，并由網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10仿冒地 (artifically)產(chǎn)生，DHCP服務(wù)器被輸入作為發(fā)送方。對(duì)本發(fā)明的搜 索請(qǐng)求接著又被網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15發(fā)送，如圖5己經(jīng)示出。接著是登錄消息
SSDP:活動(dòng)。
接著，網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10向網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15報(bào)知事件通知的登記的 當(dāng)前級(jí)別。這是必需的，因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15未激活時(shí)可能己經(jīng)從其它 數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)接收到這些登記，并且這些登記已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)連接交換單 元處理。相反的， 一些事件通知可能已經(jīng)被刪除，其中在此階段，作 為選擇，網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15被通知。當(dāng)對(duì)于事件通知的登記已經(jīng)被同步，網(wǎng) 絡(luò)連接站點(diǎn)10發(fā)送實(shí)際控制請(qǐng)求到激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15。該請(qǐng)求包括作 為發(fā)送方被輸入的控制設(shè)備16。該請(qǐng)求接著被激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)15處理 并應(yīng)答，如在UPnP標(biāo)準(zhǔn)提供的。
圖1示出了，除了本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，示例性網(wǎng)絡(luò)也包括 現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元ll。這表示通過此網(wǎng)絡(luò)連接交換單元ll連接 的站點(diǎn)12和13不能進(jìn)入省電模式，即使它們是為此而設(shè)計(jì)的。由于這 些站點(diǎn)當(dāng)與網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)也發(fā)送相關(guān)搜索請(qǐng)求到網(wǎng)絡(luò)，然而，仍需要使 它們能夠發(fā)現(xiàn)它們沒有與本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元連接。本發(fā)明的 搜索請(qǐng)求也將由現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連接交換單元ll被傳送到本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接 交換單元IO。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元10將如同以前那樣對(duì)此搜索請(qǐng)求作出響應(yīng)。該搜索請(qǐng)求通過從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連接交換單元ll的上行連 接而來(lái)并且不直接從連接的設(shè)備來(lái)這一事實(shí)可能告訴網(wǎng)絡(luò)連接交換單 元10該請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)沒有與之相連。它將返回具有 INDIRECT-CONNECTED參數(shù)的響應(yīng)。這將告訴請(qǐng)求設(shè)備，盡管網(wǎng)絡(luò)包括 本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，但它沒有與之連接，并且因此當(dāng)它仍希 望在網(wǎng)絡(luò)中可用時(shí)不能變換到省電模式。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)連接交換單元(10)，具有數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)(25)，具有在網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)(25)之間建立間斷的或周期性再次出現(xiàn)的物理連接的交換裝置(20)，其特征在于包括評(píng)估裝置，用于評(píng)估來(lái)自通過網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)(25)連接的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的注銷消息；以及通信保持裝置(22到26)，該通信保持裝置(22到26)至少在受限制的范圍為未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)保持通信，代替該未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在于，所述 通信保持裝置(22到26)向未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)響應(yīng)搜索請(qǐng)求。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在于， 所述通信保持裝置(22到26)在特定的間隔內(nèi)確認(rèn)未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)的活動(dòng)性。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在 于，所述通信保持裝置(22到26)保持預(yù)留分配給未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)的地址。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在于，所述 分配的地址是根據(jù)動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議分配的IP地址。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在于，所述 通信保持裝置(22到26)被設(shè)計(jì)為可通過向動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議服務(wù)器(10)請(qǐng)求更新動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議有效期(動(dòng)態(tài)主機(jī)配制協(xié)議租期) 而保持預(yù)留IP地址。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在 于，所述通信保持裝置(22到26)具有檢測(cè)裝置(26)，用于識(shí)別在 網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)(25)處的連接中斷，并且所述通信保持裝置(22到26) 被設(shè)計(jì)成當(dāng)檢測(cè)裝置(26)響應(yīng)時(shí)為未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)產(chǎn)生注 銷消息。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在 于，在來(lái)自未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)的登錄消息被識(shí)別后，所述通信保持裝置(22到26)被去激活。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在 于，所述網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)被登錄和注銷，并且根據(jù)SSDP協(xié)議發(fā)送該搜索請(qǐng)求， SSDP是簡(jiǎn)單服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，登錄消息對(duì)應(yīng)于SSDP:活動(dòng)消息，注銷消 息對(duì)應(yīng)于SSDP:再見消息。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征 在于，所述網(wǎng)絡(luò)連接交換單元是根據(jù)UPnP標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，且所述通信保 持裝置(22到26)遵循未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的至少設(shè)備描述和服務(wù)描述 的規(guī)定。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在于，所 述通信保持裝置(22到26)具有為未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)提交事件 通知進(jìn)行更新的事件管理裝置。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征 在于，在未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)的消息到達(dá)而不能被所述通信保持 裝置(22到26)獨(dú)立處理時(shí)，所述通信保持裝置發(fā)送喚醒消息到未激 活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在于，所 述喚醒消息對(duì)應(yīng)于LAN喚醒數(shù)據(jù)分組。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征 在于，所述通信保持裝置(22到26)具有用于來(lái)自網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的、告知 網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的喚醒能力的特殊消息的評(píng)估裝置，并且該評(píng)估裝置產(chǎn)生確 認(rèn)消息作為響應(yīng)向連接于具有通信保持裝置(22到26)的網(wǎng)絡(luò)連接交 換單元的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)告知。
15. 根據(jù)上述權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，其特征在于， 所述通信保持裝置(22到26)在響應(yīng)中指出請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)是直接或間 接與所述網(wǎng)絡(luò)連接交換單元連接。
16. —種網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，具有通信接口 (35)，具有常規(guī)運(yùn)行模式和該 網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)未激活時(shí)的省電運(yùn)行模式，該通信接口 (35)具有用于喚醒 消息的評(píng)估裝置，它在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)處于省電運(yùn)行模式中時(shí)被激活，其特 征在于，所述網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)包括詢問裝置，其中在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)登錄于網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，該詢問裝置發(fā)送特殊消息到網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)來(lái)確定是否該站點(diǎn)連接于具有通信保持裝置(22到26)的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元，以及該詢問裝 置被設(shè)計(jì)成評(píng)估來(lái)自具有通信保持裝置(22到26)的網(wǎng)絡(luò)連接交換單 元的響應(yīng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，其特征在于，在網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的活動(dòng)性未被請(qǐng)求的特定等候時(shí)間之后，如果詢問裝置已經(jīng)識(shí)別出網(wǎng) 絡(luò)站點(diǎn)連接于具有通信保持裝置(22到26)的網(wǎng)絡(luò)連接交換單元(10)，所述網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)自動(dòng)改變到省電運(yùn)行模式。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，其特征在于，在改變?yōu)槭?電運(yùn)行模式之前，所述詢問裝置發(fā)送消息到網(wǎng)絡(luò)連接交換單元(10) 宣布進(jìn)入省電運(yùn)行模式的改變。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15 — 18之一所述的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，其特征在于，用 于喚醒消息的評(píng)估裝置被設(shè)計(jì)成評(píng)估L認(rèn)喚醒數(shù)據(jù)分組。
全文摘要
本發(fā)明涉及分布式站點(diǎn)(12到16)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。一個(gè)問題，特別在基于UPnP的網(wǎng)絡(luò)中，是UPnP設(shè)備需要被經(jīng)常打開來(lái)使其在網(wǎng)絡(luò)中可用。本發(fā)明針對(duì)此問題描述了一種方法，其中未用到的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)能夠被關(guān)閉但是仍然在網(wǎng)絡(luò)中被識(shí)別為設(shè)備。如果需要被關(guān)閉的設(shè)備，它可以自動(dòng)打開。這將取得大量的能源節(jié)約。本發(fā)明為網(wǎng)絡(luò)連接交換單元(10)提供“通信保持裝置”(22到26)，它可至少在受限制的范圍為未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)保持通信，代替該未激活的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)。也提出了一種與之所匹配的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)(15)。
文檔編號(hào)H04L29/08GK101204069SQ200680020912
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月14日
發(fā)明者米夏埃爾·韋伯, 英戈·許特爾 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司