Brevet FR2962618A1 — publié le 20120113

" Procédé d'auto-configuration d'une passerelle domestique en présence de différents réseaux externes, et passerelle mettant en oeuvre un tel procédé." La présente invention concerne un procédé d'auto-configuration d'une passerelle domestique en présence de différents réseaux externes. Elle concerne également une passerelle domestique mettant en oeuvre un tel procédé. io D'une façon générale, les opérateurs de services ont toujours déployé une unique configuration réseau mettant en oeuvre de multiples services tels que par exemple l'accès Internet, VoIP (voix sur IP, « Voice-over-IP ») et la télévision numérique. Pour les leaders télécom, ce déploiement de réseau généralement impliquait les technologies d'accès ADSL en utilisant des 15 serveurs d'accès avec le protocole PPP (« point-to-point protocol ») pour contrôler l'accès au réseau et pour fournir une adresse IP publique à la passerelle domestique. Actuellement, de multiples évolutions se produisent, et cela pousse les opérateurs à s'éloigner de leur stratégie de déploiement traditionnel et 20 d'introduire de nouvelles technologies d'accès. D'autres exemples de technologies sont: - les technologies d'accès: dans la course pour offrir des vitesses d'accès qui dépassent les technologies ADSL2+, les opérateurs sont obligés de déployer des combinaisons de technologies d'accès à haut-débit car il 25 n'existe pas de technologie unique pouvant être déployée à moindre coût et de manière très rapide. D'autres technologies sont en cours de déploiement : VDSL, fibre GPON et câble DOCSIS 3.0. - les technologies d'accès redondant: la technologie « dial-ondemand » a longtemps été remplacée par la technologie d'accès « always- 30 on ». Avec une telle évolution ainsi que des services essentiels déployés comme la VoIP, les utilisateurs ont clairement intégré l'accès Internet 24/7 et l'accès à d'autres services. Cela oblige les opérateurs à déployer des technologies d'accès secondaire telles que la 3G ou WiMAX comme solutions de secours pour garantir la continuité en cas de rupture sur l'accès à haut 35 débit primaire. - contrôle d'accès / allocation d'adresse IP (« IP Provisioning »): le protocole PPP est une méthode populaire pour attribuer une adresse IP publique à des passerelles pour de l'Internet commuté. Dans le cadre des technologies de type « always-on », des méthodes plus efficaces tels que le DHCP sont préférables. - la transition IPv4 vers IPv6: comme les adresses IPv4 deviennent rares, la transition vers le IPv6 devient nécessaire. Compte tenu de l'existant, une transition abrupte n'est pas possible, et les deux protocoles de réseau devront donc coexister pendant une longue période. i0 Dans cet environnement en mutation, les passerelles domestiques en cours de déploiement doivent donc être capables d'être configuré pour fonctionner correctement dans toutes ces configurations. Un but de la présente invention est de proposer un procéder 15 permettant à une passerelle domestique de s'adapter à des environnements d'exploitation multiples. Un autre but de l'invention est de palier toute défaillance d'une connexion à un réseau opérateur. 20 On atteint au moins l'un des objectifs avec un procédé de configuration automatique d'une passerelle domestique (« home gateway ») permettant à un appareil réseau domestique d'accéder à des services sur différents réseaux externes, cette passerelle domestique comportant plusieurs interfaces réseaux pour la connexion aux différents réseaux externes. 25 Selon l'invention, pour chaque service, la passerelle comporte une première liste d'interfaces réseaux dites interfaces primaires et une seconde liste d'interfaces réseaux dites interfaces secondaires, A) à chaque démarrage de la passerelle, on analyse successivement les listes primaires desdits services en réalisant les étapes suivantes pour chaque 30 liste primaire et pour chaque interface primaire: a) on vérifie l'état de connexion physique de l'interface primaire de façon à détecter un réseau externe, si aucun réseau n'est détecté, on passe à l'interface primaire suivante ; b) on initie un processus pour obtenir une adresse IP pour la passerelle dans le réseau externe détecté, si aucune adresse IP n'est obtenue, on passe à l'interface primaire suivante ; c) on initie un processus pour obtenir des données de routage, si aucune donnée de routage n'est obtenue on passe à l'interface primaire suivante ; d) on initie un processus pour obtenir une liste de serveurs DNS sur le réseau externe détecté, puis on passe à l'interface primaire suivante ; B) après analyse des listes primaires et lorsqu'un service donné est io disponible via une interface primaire, en fonctionnement normal par exemple, on analyse en parallèle ou de façon séquentielle les interfaces secondaires de la liste secondaire correspondant au service disponible,; pour chaque interface secondaire, on réalise les étapes suivantes : a) on active l'interface secondaire si elle est de type « always- 15 on », b) on vérifie à intervalles réguliers si le service est toujours disponible via l'interface primaire, c) si l'interface primaire devient indisponible, alors i) on active l'interface secondaire si elle est de type « dial-20 on-demand » ii) on reconfigure des entrées de routage et les serveurs DNS si nécessaire de façon à utiliser l'interface secondaire, d) on contrôle l'état de l'interface primaire, si elle redevient disponible pendant une durée prédéterminée : 25 i) on reconfigure les entrées de routage et les serveurs DNS si necéssaire de façon à utiliser l'interface primaire, et ii) on désactive l'interface secondaire si elle est de type « dial-on-demand ». 30 L'étape A est prévue pour être exécutée à chaque démarrage de la passerelle et l'étape B est prévue pour être exécutée en permanence lorsque la passerelle est en fonctionnement. Avec le procédé selon la présente invention, on réalise une configuration automatique du routage et des services de la passerelle lorsque 35 l'on est en présence d'une pluralité de configurations de réseaux externes. Ces configurations de réseaux externes comprennent, de façon non limitative, les technologies de réseau physique (comme l'ADSL, fibre optique, ou câble coaxial, etc), des topologies de réseaux virtuels et des solutions alternatives d'allocation d'accès. Les éléments configurés automatiquement sur la passerelle domestique incluent, mais pas uniquement, l'allocation d'adresse IP, configuration de table de routage, allocation de service VoIP et configurations IPTV. Le procédé selon l'invention permet avantageusement de basculer momentanément et de façon automatique d'un premier type de réseau vers io un second type de réseau lorsque le premier type de réseau subit une défaillance momentanée. Lors de l'analyse parallèle ou séquentielle, l'interface secondaire qui sera retenue est la première interface secondaire détectée comme disponible pour permettre l'accès au service en question. Avec une configuration automatique, on évite tout déplacement de 15 techniciens pour une intervention à domicile et cela réduit considérablement les coûts du service après vente des opérateurs. Par « appareil réseau domestique », on entend tout dispositif qui est capable de communiquer avec des réseaux externes par l'intermédiaire d'une 20 passerelle domestique quel que soit les moyens de connectivité utilisés entre cet appareil et la passerelle domestique. Ces moyens de connectivité comprennent, de façon non limitative, un réseau Ethernet, un réseau WiFi, une connexion Bluetooth, une connexion de type CAT-iq, etc... Par conséquent, le terme « réseau domestique » peut désigner l'ensemble des 25 réseaux et des technologies de connectivité utilisées pour connecter des appareils de réseau domestique à des réseaux externes par l'intermédiaire d'une passerelle domestique. Par « réseau externe », on entend un réseau opérateur qui devient 30 accessible à des appareils réseaux domestiques grâce à la connectivité externe offerte par la passerelle domestique. Cette connectivité externe est fournie par, de façon non limitative, des technologies telles que xDLS, FTTx, Ethernet, Docsis, 3G, etc... Le réseau externe physique peut en outre être subdivisé en plusieurs réseaux virtuels en utilisant par exemple le marquage 35 VLAN, ou l'utilisation de l'ATM PVC. Par « interface réseau », on entend tout moyen physique par lequel la passerelle domestique peut envoyer ou recevoir des données vers / depuis le réseau opérateur en utilisant des technologies comme xDLS, FTTx, Ethernet, Docsis, 3G, etc... L'expression "service réseau" désigne tous services qui sont offerts ou supportés dans le réseau opérateur. Cela inclut, de façon non limitative, la téléphonie Internet, la télévision numérique, l'accès Internet et services de stockage opérateur. Le terme «contrôle d'accès » désigne tout moyen utilisé par l'opérateur pour fournir une adresse IP permettant l'accès à Internet ou accédant à des services réseaux spécifiques de l'opérateur. Selon l'invention, pour permettre la configuration automatique, pour chaque service réseau de l'opérateur prévu, la passerelle domestique stocke des listes décrivant des interfaces primaires et des méthodes de contrôle d'accès. On stocke également des données de configuration pour chaque interface réseau primaire détecté. Au démarrage, ou à intervalles de temps réguliers, l'appareil domestique tente de détecter (de façon successive) la présence desdites interfaces primaires et tente d'accéder à des réseaux détectés. Lorsqu'un réseau a été détecté avec succès, le balayage pour analyser le réseau cesse, et la passerelle domestique appliquera les données de configuration stockées dans une entrée de détection correspondante. On prévoit avantageusement une seconde liste comprenant des méthodes de contrôle d'accès et des interfaces secondaires pour chaque service réseau disponible. Les méthodes de contrôle d'accès sont utilisées lorsqu'un service réseau devient indisponible sur une interface primaire. Les interfaces secondaires sont des interfaces réseaux de secours. Une telle liste secondaire peut être définie pour chaque service réseau défini. Les données de configuration des réseaux de secours comprennent également des informations sur des intervalles de temps entre lesquelles on doit vérifier l'interface primaire. Ces données de configuration comprennent également des informations relatives au moment où il faut activer ou désactiver telle ou telle interface secondaire. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, à l'étape Aa) on détecte la présence d'un sous-réseau virtuel, si ce sous-réseau virtuel n'est pas présent, on passe à l'interface primaire suivante. Par ailleurs, pour la détection d'un sous-réseau externe, on peut envoyer un « ping » via l'interface en cours. L'utilisation d'un "ping" (IP ICMP, ATM OAM, ...) permet d'envoyer un paquet à un serveur spécifique pour déclencher une réponse io afin de détecter le sous-réseau virtuel. A l'étape Ab), le processus pour obtenir une adresse IP peut être réalisé par détection automatique d'adresse IP dans le réseau externe détecté en utilisant notamment le protocole PPP, DHCP ou autre. On peut aussi tout 15 simplement récupérer une adresse IP statique préconfigurée. De la même manière, à l'étape Ac), le processus pour obtenir des données de routage peut être réalisé par détection automatique d'adresse de routage dans le réseau externe détecté en utilisant notamment le protocole 20 PPP, DHCP ou autre. On peut également tout simplement récupérer des données de routage statiques préconfigurées. A l'étape Ad) également, le processus pour obtenir une liste de serveurs DNS peut être réalisé par détection automatique de paramètres DNS dans le réseau externe détecté en utilisant notamment le protocole PPP, 25 DHCP ou autre. On peut aussi utiliser des serveurs DNS définis de façon statique. Avantageusement, à l'étape Aa), pour la détection du réseau externe, on vérifie en outre l'état de lien physique de chaque interface réseau de la 30 passerelle. Selon l'invention, on détecte la présence de dispositifs de contrôle d'accès aux réseaux externes et on tente une opération d'accès et/ou d'authentification de façon à améliorer la détection de réseau au niveau des interfaces. 35 Il est également proposé un dispositif utilisé comme passerelle domestique permettant à un appareil réseau domestique d'accéder à des services sur différents réseaux externes, cette passerelle domestique comportant plusieurs interfaces réseaux pour la connexion aux différents réseaux externes, ce dispositif comprenant au moins un processeur numérique et des espaces mémoires stockant une application logicielle qui, lors de son exécution par le processeur numérique, configure de façon automatique la passerelle domestique en mettant en oeuvre un procédé tel que défini ci-dessus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre nullement limitatif, et de l'unique figure 1 annexée illustrant un schéma simplifié d'un système pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. On distingue une passerelle domestique 1 qui permet à des appareils réseau domestique 2, 3 et 4 de se connecter à des services Servicel et Service2 par exemple offerts par un opérateur réseau via différentes configurations réseaux. Ces différentes configurations peuvent être de type physique, matériel, ou de type protocolaire. Les appareils réseau domestiques comprennent non seulement des ordinateurs personnels, mais aussi de nombreux autres dispositifs de communication comme les téléphones mobiles, assistants numériques personnels, consoles de jeux, lecteurs de musique, ordinateurs tablettes, les dispositifs réseau de stockage, les décodeurs numériques, TV connecté à Internet, etc La passerelle 1 comporte plusieurs interfaces réseaux : une interface ADSL, une interface Ethernet et une interface 3G. Chacune de ces interfaces permettent de connecter la passerelle 1 au service Servicel via l'une des trois types de réseaux 5, 6 ou 7. Ces types de réseaux peuvent par exemple être le réseau Internet associé à des moyens matériels et applicatifs côté utilisateur pour adapter la communication Internet à la bonne interface ADSL, Ethernet ou 3G. Selon l'invention, pour le service Servicel par exemple, la liste primaire peut être constituée des trois interfaces ADSL, Ethernet et 3G. La liste secondaire peut être constituée uniquement des interfaces Ethernet et 3G. Au démarrage de la passerelle selon l'invention, on scrute toutes les listes primaires : liste primaire relative au Servicel et liste primaire relative au Service2. Pour la liste primaire du Servicel. On vérifie l'état de connexion physique de l'interface primaire de façon à détecter un réseau externe, en particulier on cherche à détecter la disponibilité du réseau 5. Pour l'interface io ADSL, cette vérification consiste notamment à détecter la disponibilité de la ligne, est-elle synchronisée, et à quel débit. Pour l'interface Ethernet on pourrait détecter si le câble est bien connecté et à quel vitesse (10/100Mbps). Si par exemple le réseau via l'interface ADSL est disponible, on vérifie également la présence d'un éventuel sous réseau virtuel. On peut ensuite 15 déterminer une adresse IP, une adresse de routage et des paramètres DNS, par détection automatique en utilisant notamment la technologie PPP, DHCP ou autre. Lorsque l'interface ADSL est convenablement configurée, l'un des appareils 2, 3 ou 4 peut accéder au Servicel via la passerelle 1 et l'interface ADSL. 20 Cependant, lorsque la liaison via cette interface primaire ADSL est coupée pour une quelconque raison comme par exemple des travaux sur la chaussée avec une coupure physique de câble, le procédé selon l'invention permet de détecter ce dysfonctionnement et de mettre en place un processus de secours où l'on analyse la liste secondaire relative au Servicel. On 25 effectue une recherche d'interfaces secondaires disponibles. On peut analyser en parallèle les interfaces Ethernet et 3G ou de façon séquentielle. Préalablement on aura pris soin d'activer les interfaces secondaires qui sont susceptibles d'être activées. Par exemple, on peut activer l'interface 3G sans pour autant autoriser des transferts de données. 30 Si pendant l'analyse de la liste secondaire, on s'aperçoit que l'interface 3G est la première disponible, on reconfigure les adresses IP, adresses de routage et paramètres DNS de façon à basculer la liaison au Servicel via l'interface 3G. En parallèle, on continue à surveiller l'état de connexion de l'interface 35 primaire. Dès que l'interface primaire ADSL redevient opérationnelle, pendant une durée prédéterminée, on bascule à nouveau la liaison au Services vers cette interface primaire. On assure ainsi une continuité dans l'offre des services. La présente invention concerne donc un procédé permettant de détecter de façon automatique la présence de réseaux externes et de fournir des services « multi-play » convenablement configurés en amont de ces réseaux externes. Ce procédé comprend également un processus de secours en cas de défaillance d'une interface réseau. io Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de configuration automatique d'une passerelle domestique (« home gateway ») permettant à un appareil réseau domestique d'accéder à s des services sur différents réseaux externes, cette passerelle domestique comportant plusieurs interfaces réseaux pour la connexion aux différents réseaux externes, caractérisé en ce que pour chaque service, la passerelle comporte une première liste d'interfaces réseaux dites interfaces primaires et une seconde io liste d'interfaces réseaux dites interfaces secondaires, A) à chaque démarrage de la passerelle, on analyse successivement les listes primaires desdits services en réalisant les étapes suivantes pour chaque liste primaire et pour chaque interface primaire: a) on vérifie l'état de connexion physique de l'interface primaire 15 de façon à détecter un réseau externe, si aucun réseau n'est détecté, on passe à l'interface primaire suivante ; b) on initie un processus pour obtenir une adresse IP pour la passerelle dans le réseau externe détecté, si aucune adresse IP n'est obtenue, on passe à l'interface primaire suivante ; 20 c) on initie un processus pour obtenir des données de routage, si aucune donnée de routage n'est obtenue on passe à l'interface primaire suivante ; d) on initie un processus pour obtenir une liste de serveurs DNS sur le réseau externe détecté, on passe à l'interface primaire suivante ; 25 B) après analyse des listes primaires et lorsqu'un service donné est disponible via une interface primaire, on analyse en parallèle ou de façon séquentielle les interfaces secondaires de la liste secondaire correspondant au service disponible, ces interfaces secondaires ne comprenant pas l'interface primaire utilisé par le service donné ; pour chaque interface secondaire, on 30 réalise les étapes suivantes : a) on active l'interface secondaire si elle est de type « alwayson », b) on vérifie à intervalles réguliers si le service est toujours disponible via l'interface primaire, 35 c) si l'interface primaire devient indisponible, alors 15i) on active l'interface secondaire si elle est de type « dialon-demand » ii) on reconfigure des entrées de routage et les serveurs DNS si nécessaire de façon à utiliser l'interface secondaire, s d) on contrôle l'état de l'interface primaire, si elle redevient disponible pendant une durée prédéterminée : i) on reconfigure les entrées de routage et les serveurs DNS si necéssaire de façon à utiliser l'interface primaire, et ii) on désactive l'interface secondaire si elle est de type 10 « dial-on-demand ». 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'étape Aa) on détecte la présence d'un sous-réseau virtuel, si ce sous-réseau virtuel n'est pas présent, on passe à l'interface primaire suivante. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en que pour la détection d'un sous-réseau externe, on envoie un « ping » via l'interface en cours. 20 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'étape Ab), le processus pour obtenir une adresse IP est réalisé par détection automatique d'adresse IP dans le réseau externe détecté en utilisant notamment le protocole PPP, DHCP ou autre. 25 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'étape Ab), le processus pour obtenir une adresse IP consiste à récupérer une adresse IP statique préconfigurée. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce qu'à l'étape Ac), le processus pour obtenir des données de routage est réalisé par détection automatique d'adresse de routage dans le réseau externe détecté en utilisant notamment le protocole PPP, DHCP ou autre. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'à l'étape Ac), le processus pour obtenir des données de routage consiste à récupérer des données de routage statiques préconfigurées. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'étape Ad), le processus pour obtenir une liste de serveurs DNS est réalisé par détection automatique de paramètres DNS dans le réseau externe détecté en utilisant notamment le protocole PPP, DHCP ou autre. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'à l'étape Ad), le processus pour obtenir une liste de serveurs DNS consiste à utiliser des serveurs DNS définis de façon statique. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'étape Aa), pour la détection du réseau externe, on vérifie l'état de lien physique de chaque interface réseau de la passerelle. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour améliorer la détection de réseau, on détecte la présence de dispositifs de contrôle d'accès aux réseaux externes et on tente une opération d'accès et/ou d'authentification. 12. Dispositif utilisé comme passerelle domestique permettant à un appareil réseau domestique d'accéder à des services sur différents réseaux externes, cette passerelle domestique comportant plusieurs interfaces réseaux pour la connexion aux différents réseaux externes, ce dispositif comprenant au moins un processeur numérique et des espaces mémoires stockant une application logicielle qui, lors de son exécution par le processeur numérique, configure de façon automatique la passerelle domestique en mettant en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.