СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И МОДУЛЬ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ УДАЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВАМИ ДОМАШНЕЙ СЕТИ
METHOD, DEVICE AND MODULE FOR OPTIMISING REMOTE MANAGEMENT OF HOME NETWORK DEVICES

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способам, устройствам и модулям для оптимизации удаленного управления устройствами домашней сети.
Уровень техники, к которому относится изобретение
Форум широкополосных решений является международным промышленным консорциумом поставщиков услуг, производителей оборудования и компонентов и других заинтересованных сторон, уделяющим особое внимание развитию широкополосной связи. Форум широкополосных решений разрабатывает технические спецификации и косвенно стандарты, которые дают возможность поставлять широкополосные продукты и услуги. Больше информации о форуме широкополосных решений доступно на его интернет-сайте http://www.broadband-forum.org/.
Одной из этих технических спецификаций является технический отчет форума широкополосных решений TR-069 (например, выпуск 1, поправка 2, датируемый декабрем 2007 (также названный версия v1.1 в целях этого описания)), описывающий протокол управления CPE WAN (также названного CWMP или TR-069). Протокол управления TR-069 и соответствующие сетевые архитектуры позволяют осуществлять связь между оборудованием, расположенным на территории абонента (CPE), и сервером автоматического конфигурирования (ACS). Это задает механизм, который заключает в себе безопасное автоконфигурирование CPE посредством сервера автоматического конфигурирования (ACS), который типично размещен на стороне оператора и также включает в себя другие функции управления CPE в общей структуре.
Сущность изобретения
Когда используют термины, такие как «первый», «второй», «третий» и тому подобные, это не обязательно означает, что должен предполагаться последовательный или хронологический порядок.
Термин «содержащий» должен быть истолкован так, что он не исключает другие элементы или этапы.
В целях настоящего изобретения была использована следующая терминология, соответствующая, если не указано иное, терминологии спецификации TR-069. Термин «устройство» использован в его обычном смысле, а не как в TR-069. CPE в спецификации TR-069 может таким образом быть рассмотрено как пример устройства в целях настоящего описания.
- ACS: сервер автоконфигурирования: это средство для автоматического конфигурирования оборудования, расположенного на территории абонента, например компонент в широкополосной сети, отвечающий за автоконфигурирование CPE, использующий протокол TR-069 для расширенных услуг. ACS может также быть использован для управления жизненным циклом услуг, развернутых на CPE (следует отметить, что совокупность ACS позади системы балансировки нагрузки считается единственной ACS в целях этого описания).
- CPE: оборудование, расположенное на территории абонента: пример устройства, присутствующего на территории абонента. Оно предпочтительно относится к любому TR-069-совместимому (или CWMP-совместимому) устройству. Примерами оборудования, расположенного на территории абонента, являются телевизионные приставки, шлюзовые устройства Интернета/услуг и LAN конечные устройства, шлюзы беспроводных датчиков, модемы и телефоны.
- CWMP: протокол управления CPE WAN (объект стандарта TR-069). Следует отметить, что объектная модель шлюзового устройства Интернета (IGD) была дополнительно задана в TR-098 форума широкополосных решений.
- RPC: удаленный вызов процедур.
- Сеанс: непрерывная последовательность транзакций протокола удаленного управления (RMP) (например, CWMP) между устройством (например, CPE) и средством автоматического конфигурирования (например, ACS).
Хотя следует отметить, что терминология может быть применима в более широком контексте, чем конкретный контекст TR-069.
На существующем уровне техники, на котором основана преамбула пункта 1 формулы изобретения, TR-069-совместимые устройства имеют направленное соединение с сервером автоматического конфигурирования типично в сети оператора. Информация, переданная между оборудованием, расположенным на территории клиента (CPE), и сервером автоматического конфигурирования (ACS) является невидимой для других промежуточных устройств. Это означает, что сведения об устройствах TR-069 и сетевой конфигурации всей сети могут быть накоплены только в ACS (сервере автоматического конфигурирования), хотя эта информация недоступна локально в домашней сети. Это означает, что запуск диагностических инструментов для домашней сети не является эффективным и легко расширяемым.
Это также означает, что сервер автоматического конфигурирования (ACS) должен установить сеанс TR-069 для каждого устройства TR-069, присутствующего в домашней сети. Сервер автоматического конфигурирования может таким образом быть перегружен диагностикой, относящейся к уведомлениям, приходящим от устройств TR-069.
Сервер автоматического конфигурирования может также не иметь достаточно информации о топологии домашней сети для того, чтобы быть в состоянии оптимизировать сеть. В действительности серверу автоматического конфигурирования будет известно об устройствах TR-069 и их интерфейсах, но он не имеет сведений о том, как эти интерфейсы взаимно соединены в домашней сети. Более того, сервер автоконфигурирования не имеет сведений о конфигурации и взаимных соединениях устройств не TR-069 в домашней сети.
Это также означает, что, когда линии связи входят в домашнюю сеть, уведомления могут быть посланы серверу автоматического конфигурирования, возможно перегружая сервер автоматического конфигурирования. Записи базы данных в сервере автоматического конфигурирования могут, кроме того, не быть удалены в базе данных ACS, что может привести к неправильному удаленному виду топологии домашней сети. Это означает, что конфигурация сетевых устройств может не быть эффективной или оптимальной.
Задачей настоящего изобретения является предоставление способа для управления домашней сетью согласно пункту 1 формулы изобретения, шлюзового устройства согласно пункту 10 формулы изобретения и модуля анализа сети согласно пункту 14 формулы изобретения, которые решают, по меньшей мере, одну из вышеупомянутых проблем.
Это достигнуто отличительными признаками пункта 1 формулы изобретения и пункта 10 формулы изобретения.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения раскрыт способ для управления домашней сетью, которая соединена посредством шлюзового устройства домашней сети к внешней сети, причем домашняя сеть содержит по меньшей мере первое TR-069-совместимое устройство, и внешняя сеть имеет по меньшей мере один сервер автоматического конфигурирования, предназначенный и выполненный, чтобы разрешить автоматическое конфигурирование TR-069-совместимого устройства, дополнительно содержащий контроль сеансов TR-069 между по меньшей мере одним TR-069-совместимым устройством и по меньшей мере одним сервером автоматического конфигурирования. Это предпочтительно осуществлено в шлюзовом устройстве домашней сети (или шлюзе).
Согласно предпочтительным вариантам осуществления все или, по меньшей мере, значительная часть сеансов TR-069, установленных устройствами домашней сети, проходят через упомянутое шлюзовое устройство домашней сети. С другой точки зрения, шлюз предпочтительно выполнен так, чтобы все или, по меньшей мере, значительная часть сеансов TR-069 для устройств домашней сети, поддерживающих TR-069, проходили через него.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения контроль содержит интерпретирование и, если необходимо, декодирование сеансов (сообщений) TR-069 (или, по меньшей мере, части сеансов (сообщений) TR-069) для того, чтобы извлечь информацию о конфигурации для устройства или устройств, поддерживающих TR-069.
Для того чтобы контролировать информацию, содержащуюся в сеансах TR-069, для расшифровки информации, возможно, необходим шлюз, когда сеанс TR-069 зашифрован. Сеанс TR-069 может быть зашифрован с помощью SSL или TLS. Для того чтобы шлюз расшифровал SSL сеанс, можно использовать технологии существующего уровня техники, как, например, способ, описанный в патенте США 7249377, который включен сюда посредством ссылки.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения способ дополнительно содержит извлечение информации о конфигурации домашней сети для устройств, не поддерживающих TR-069, предпочтительно с помощью шлюза. Эта информация может быть извлечена посредством технологий и инструментов существующего уровня техники. Это может происходить, например, с помощью использования pingTM, tracerouteTM или других диагностических инструментов существующего уровня техники.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения способ дополнительно содержит извлечение или получение информации о конфигурации домашней сети на основе информации о конфигурации устройства или устройств, поддерживающих TR-069.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения извлечение или получение информации о конфигурации домашней сети может дополнительно быть основано на информации о конфигурации устройств, не поддерживающих TR-069, в домашней сети. Благодаря извлечению или получению информации о конфигурации домашней сети способ позволяет создавать общий вид домашней сети. Этот общий вид и/или информация о конфигурации домашней сети может также быть выведена на человекомашинное интерфейсное устройство, как, например, компьютерный терминал, содержащий экран и/или устройство ввода информации.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения информация о конфигурации устройства (устройств) и информация о конфигурации домашней сети может быть сохранена в средстве хранения конфигурации сети. Это средство хранения конфигурации сети может быть встроено в шлюзовое устройство. Шлюзовое устройство может дополнительно содержать модем (как, например, DSL-модем).
Способ согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения может дополнительно содержать установку сеанса TR-069 между шлюзовым устройством домашней сети и вторым сервером автоматического конфигурирования для того, чтобы дать команду на переконфигурирование второго TR-069-совместимого устройства, присутствующего в домашней сети, с помощью второго ACS на основе информации о конфигурации устройства (устройств) и информации о конфигурации домашней сети для того, чтобы оптимизировать конфигурацию домашней сети. Следует отметить, что сам шлюз является устройством, поддерживающим TR-069, так как он снабжен клиентом TR-069 и способен на управление с помощью ACS.
Первое TR-069-совместимое устройство и второе TR-069-совместимое устройство могут быть одинаковыми. Первый ACS и второй ACS могут быть одинаковыми.
Этап оптимизации конфигурации домашней сети может содержать предоставление связности или лучшей связности между устройствами в домашней сети.
Этап оптимизации может содержать активирование и исправление любых проблем локальной связности в домашней сети.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения способ дополнительно содержит управление конфигурированием, по меньшей мере, одного устройства, не поддерживающего TR-069, в домашней сети шлюзовым устройством домашней сети на основе информации о конфигурации устройства (поддерживающего TR-069 и/или не поддерживающего TR-069) и информации о конфигурации домашней сети для того, чтобы оптимизировать конфигурацию домашней сети.
Согласно вариантам осуществления второго аспекта настоящего изобретения раскрыто шлюзовое устройство, которое предназначено быть выполненным в качестве шлюза между внешними сетями и домашней сетью, которое дополнительно предназначено для контроля сеансов TR-069 между устройствами, поддерживающими TR-069 (по меньшей мере, первым устройством, поддерживающим TR-069) в домашней сети, и, по меньшей мере, одним внешним сервером автоматического конфигурирования (ACS).
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения шлюз дополнительно предназначен для установления сеанса TR-069 с внешним сервером автоматического конфигурирования для того, чтобы дать команду внешнему серверу автоматического конфигурирования конфигурировать второе устройство, поддерживающее TR-069, в домашней сети. Второе устройство, поддерживающее TR-069, может быть другим или таким же, как первое устройство, поддерживающее TR-069.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения шлюзовое устройство дополнительно предназначено контролировать, по меньшей мере, одно устройство, не поддерживающее TR-069, в домашней сети.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения раскрыто шлюзовое устройство, которое дополнительно предназначено конфигурировать или управлять, по меньшей мере, одним устройством, не поддерживающим TR-069, в домашней сети.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления третьего аспекта настоящего изобретения раскрыт модуль анализа сети, содержащий средство, предназначенное для извлечения информации о конфигурации сети из информации об устройстве или устройствах домашней сети.
Согласно предпочтительным вариантам осуществления третьего аспекта настоящего изобретения модуль анализа сети дополнительно содержит средство для извлечения или определения оптимизированной сетевой конфигурации для домашней сети на основе информации о конфигурации сети.
Дополнительные аспекты настоящего изобретения описаны зависимыми пунктами формулы изобретения. Признаки из зависимых пунктов формулы изобретения, признаки любого из независимых пунктов формулы изобретения и любые признаки других зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены, как посчитает целесообразным специалист, и не только в конкретных сочетаниях, как задано формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи использованы для иллюстрации вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.1 иллюстрирует решение предшествующего уровня техники.
Фиг.2 иллюстрирует варианты осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 и 4 иллюстрируют варианты осуществления настоящего изобретения.
Ссылочные позиции выбраны так, чтобы они являлись одними и теми же для подобных или одинаковых элементов или признаков в разных фигурах или чертежах.
Подробное описание иллюстративных вариантов осуществления
Вышеупомянутые и другие предпочтительные признаки и задачи изобретения станут более очевидными, и изобретение будет лучше понятно из нижеследующего подробного описания при прочтении в сочетании с соответственными чертежами.
Описание аспектов настоящего изобретения осуществлено посредством конкретных вариантов осуществления и со ссылкой на некоторые чертежи, но изобретение не ограничено этим. Изображенные фигуры являются только схематическими и не должны рассматриваться как ограничение. Например, некоторые элементы или признаки могут быть показаны несоразмерно или без масштаба по отношению к другим элементам.
В описании некоторых вариантов осуществления согласно настоящему изобретению различные признаки иногда сгруппированы вместе в одном варианте осуществления, фигуре или их описании в целях помощи в понимании одного или более различных изобретательских аспектов. Это не должно быть истолковано, будто все признаки группы обязательно присутствуют для решения конкретной проблемы. Изобретательские аспекты, возможно, находятся меньше, чем во всех признаках такой группы признаков, присутствующих в описании конкретного варианта осуществления.
Хотя некоторые варианты осуществления, описанные здесь, включают в себя некоторые, но не другие, признаки, включенные в другие варианты осуществления, сочетания признаков других вариантов осуществления предназначены находиться в пределах объема изобретения и образуют другие варианты осуществления, как будет понятно специалисту.
С некоторой точки зрения, в аспектах настоящего изобретения «отслеживающее» или «контролирующее» программное обеспечение предоставлено в шлюзе для каждой домашней сети. Оно будет перехватывать сообщения TR-069 между устройствами домашней сети и ACS, отслеживать и сохранять необходимую информацию, обеспечивать, чтобы сеанс TR-069 не был прерван между устройством TR-069 и ACS, и запускать действия, которые необходимо выполнять на устройстве TR-069, с помощью средства запуска в ACS, когда необходимо. Это средство запуска посылают собственным клиентом TR-069 соответственного шлюза.
На фиг.1 изображена типичная сетевая архитектура существующего уровня техники, в которой неудаленно управляемые (т.е. устройства не TR-069) устройства (d1, d2, ...,dn) и удаленно управляемые устройства (D1, D2, ...,Dm) (т.е. устройства TR-069) присутствуют в домашней сети (1). Домашняя сеть подсоединена к внешней сети посредством домашнего шлюза (2). Внешняя сеть может быть сетью поставщика услуг. Домашняя сеть может быть подсоединена к сети поставщика услуг посредством сети (3) доступа. Сервер (4) автоматического конфигурирования предпочтительно находится в сети поставщика услуг или внешней сети. Домашний шлюз может дополнительно содержать модем (например, DSL, HFC, ... модем). Модем может быть соединен с домашним шлюзом. Преимущественно весь трафик TR-069 и необязательно весь трафик HTTP домашней сети проходит через домашний шлюз при отправке в/принятии от внешней сети. Другими словами, домашний шлюз предпочтительно устроен так, чтобы, по меньшей мере, существенная доля или весь трафик TR-069 домашней сети проходил через него при отправке в/принятии от внешней сети.
Типично присутствуют, по меньшей мере, два типа конечных устройств; устройства (Dx), управляемые поставщиком услуг, и устройства (dx), управляемые пользователем. Устройствами, управляемыми поставщиком услуг, управляют посредством одного или более серверов (или услуг) автоконфигурирования, размещенных типично в сети поставщика услуг. Устройствами, управляемыми пользователем, можно управлять, используя специализированное программное обеспечение, например, посредством домашнего шлюзового устройства. Следует отметить, что домашний шлюз является типично, по меньшей мере частично, устройством, управляемым поставщиком услуг.
Все устройства домашней сети взаимно соединены и могут связываться друг с другом, используя одни и те же или разные технологии домашних сетей (HNTx). Когда устройства подсоединяются к Интернету или услугам поставщика услуг, трафик устройств должен проходить через домашний шлюз (например, по HTTP).
На домашний шлюз установлен контролирующий модуль (21) (например, диагностическое контролирующее программное обеспечение) согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Этот модуль предпочтительно способен:
- управлять конфигурированием устройств (dx) домашней сети, управляемых не поставщиком услуг;
- прозрачно (т.е. без прямого вмешательства) интерпретировать и декодировать сеансы связи конфигурирования и управления между устройствами (Dx) домашней сети, управляемыми поставщиком услуг, и сервером (или услугами) автоконфигурирования («отслеживание»);
- связываться с ACS через сеанс конфигурирования и управления между сервером автоконфигурирования и домашним шлюзом (или шлюзовым устройством). Поскольку домашний шлюз способен обнаружить конфигурацию большинства или всех устройств домашней сети ((dx) типа и (Dx) типа), может быть поддержан обновленный вид сетевой конфигурации, содержащий конфигурацию всех устройств и способ взаимного соединения устройств внутри домашней сети. Целью контролирующего модуля, содержащего диагностическое программное обеспечение, может быть активное обнаружение и исправление проблем локальной связности в домашней сети.
На фиг.2 дополнительно изображен возможный поток согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения диагностическое и контролирующее программное обеспечение в домашнем шлюзе способно создать согласованный вид сетевой конфигурации домашней сети. Когда возникает проблема конфигурации для устройств (dx), управляемых не поставщиком услуг (например, устройств, управляемых не TR-069), программа программного обеспечения может попытаться исправить конфигурацию непосредственно, т.е. с помощью установления сеанса конфигурирования между домашним шлюзом (шлюзовым устройством) и dx. Если проблема вовлекает изменение параметров конфигурации устройства Dx, управляемого поставщиком услуг, то диагностическое программное обеспечение может установить специализированный сеанс между домашним шлюзом (шлюзовым устройством) и сервером автоматического конфигурирования, с помощью которого диагностическое программное обеспечение укажет серверу автоматического конфигурирования, какие параметры конфигурации какого устройства (устройств) Dx должны быть изменены. Затем ACS может запустить сеанс TR-069 с Dx и изменить соответственные параметры.
На фиг.3 изображен дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления диагностическое программное обеспечение активируют отслеживанием информационного сообщения TR-069, приходящего от домашнего устройства Dx, запуская сеанс TR-069 с ACS. Затем, когда сервер автоматического конфигурирования решает изменить параметры конфигурации Dx по некоторым причинам, диагностическое программное обеспечение может анализировать сообщение значений заданных параметров (SetParameterValues), фильтровать его для диагностики соответствующей информации и сохранять эту информацию в локальном средстве хранения данных или базе данных в шлюзовом устройстве вместе с параметрами связности других домашних устройств. Например, предположим, что Dx является точкой доступа WiFi, которая установлена впервые в домашней сети пользователя, тогда Dx выдаст информацию начальной загрузки по направлению к своему серверу автоматического конфигурирования для того, чтобы обновить его параметры конфигурации для этих новых условий. Диагностическое программное обеспечение затем декодирует и сохраняет некоторые из этих настроек параметров, например текущий канал WiFi, список управления доступом, качество обслуживания (QoS), параметры приоритетов и т.д.
На фиг.4 изображен дополнительный вариант осуществления согласно настоящему изобретению. Dx является точкой доступа WiFi со списком управления доступом (ACL), т.е. только некоторым адресам управления доступом к среде передачи (MAC) позволено подсоединяться к нему. dx является клиентом WiFi, который хочет подсоединиться к Dx, но не способен сделать это. Пользовательское шлюзовое устройство затем уведомляет диагностическое программное обеспечение о том, что связь не может быть установлена. Контролирующее программное обеспечение узнает о том, что Dx присвоен список управления доступом к среде передачи, а MAC-адреса dx нет в списке управления доступом (ACL), программное обеспечение хранит эту информацию с помощью отслеживания предыдущего сеанса конфигурирования между другим сервером конфигурирования и Dx.
Диагностическое программное обеспечение может затем дать команду шлюзовому устройству установить соединение TR-069 с сервером автоконфигурирования (информацией TR-069) и сигнализировать о том, что MAC адрес dx должен быть добавлен в список управления доступом Dx. Сервер автоконфигурирования запрашивает Dx для добавления MAC адреса dx в список ACL, используя новый сеанс конфигурирования TR-069.
Здесь были упомянуты некоторые функции. Они могут быть реализованы, используя программное обеспечение, встроенные программы (например, схемы с фиксированной логикой), аппаратное обеспечение, обработку вручную или любое сочетание этих реализаций. Термины «модуль», «компонент», «функциональность» и «логика», как правило, представляют программное обеспечение, встроенные программы, аппаратное обеспечение или любое их сочетание. В случаях реализации в программном обеспечении модуль, компонент, функциональность или логика представляют программный код, который осуществляет заданные задачи при выполнении на одном или более процессоре(ах) (например, любом из микропроцессоров, контроллеров и тому подобном). Программный код может быть сохранен, по меньшей мере, в одном считываемом компьютером устройстве памяти или средстве хранения. Способы и системы являются платформонезависимыми, и они могут таким образом быть реализованы на разных платформах.
Способы согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут также быть описаны в контексте команд, выполняемых компьютером. Команды, выполняемые компьютером, могут включать в себя стандартные программы, программы, объекты, компоненты, структуры данных, процедуры, модули, функции и тому подобное для осуществления некоторых функций или реализации некоторых абстрактных типов данных. Способы, описанные здесь, могут также применяться в распределенной вычислительной среде, где функции осуществляют удаленными устройствами обработки, которые связаны через сеть связи. В распределенной вычислительной среде команды, выполняемые компьютером, могут быть размещены как в локальных, так и в удаленных компьютерных средах хранения, включающих в себя запоминающие устройства.
Хотя принципы изобретения были изложены выше в связи с конкретными вариантами осуществления, следует четко понимать, что это описание выполнено только как пример, а не как ограничение объема охраны, который определен прилагаемой формулой изобретения.