管理分布式站点网络中已经建立的逻辑连接的方法和网络站点的制作方法

专利名称：管理分布式站点网络中已经建立的逻辑连接的方法和网络站点的制作方法
技术领域：
本发明涉及家庭网络技术领域。
背景技术：
家庭内或在家中将电子设备彼此永久联网的努力已经进行到非常重要的阶段。已经推出了用于设备联网的不同标准范围，其中的一些标准具有不同的目的。这些系统之一提出了根据所谓的国际协议IP来联网设备。第一版本的标准可用于这种系统。此系统已经被称为UPnP，表示通用即插即用。相应的标准目前可以得到，版本1.0。可以在UPnP联盟的官方因特网网站找到有关UPnP系统和相关标准的其他信息www.upnp.org。在UPnP系统中，对设备类型没有限制。因此，不仅可以联网来自消费电子领域的设备，如TV、DVD播放器、机顶盒、录像机、便携式摄像放像机等，而且可以联网家庭设备，如洗衣机、电冰箱、加热控制器、自动咖啡机等。个人计算机可以形成特定类别的设备，尽管在UPnP系统中也考虑了这些并且也可以集成在网络中。
但是，在UPnP系统中并未规定用于数据通信的OSI/ISO参考模型的多个层。尤其涉及比特传输层和数据链路层。因此，UPnP系统并不包含与传输介质有关的任何规范，必须通过所述传输介质来传输要交换的数据。多种不同的传送标准都是允许的。例如，包括以太网协议、IEEE 1394协议、符合IEEE 802.11x、蓝牙或HIPERLAN/2的无线传输本身。

发明内容
在UPnP标准化期间，曾经推出了用于在网络订户站点之间传输AV数据(音频/视频数据)的规范，并于2002年6月完成。此规范的确切题目为UPnP AV Architecture0.83，2002年6月12日。针对AV数据的传输，此规范定义了三种不同类型的设备。第一种，所谓的媒体服务器，总是将其分配给被选作AV数据源的设备。第二种设备类型是媒体再现器，将其分配给被选作AV数据的数据宿的设备。第三种，还提供了控制点类型，作为专用类型的设备。通常将对AV设备的通用远程控制看作控制点设备的示例。但是，可选地，网络中的个人计算机也可以执行此任务，或者具有遥控装置的TV可以类似地用作控制点。控制点设备与可以用作所需AV连接的数据源和数据宿的另外两个UPnP设备进行通信。控制点设备初始化和配置AV连接的两个设备，从而可以发送所需的数据流。一旦建立起这种AV连接，则控制点设备不需要控制数据传输的其他部分，并且UPnP AV规范并未包含在已经建立的AV连接的整个持续时间期间控制点必须一直是激活的任何约定。控制点设备也可以从网络断开而不是处于激活状态。因此，控制点设备的任务通常为建立两个网络订户之间的AV连接，以便对两个设备的设置进行任何所需的改变(通常包括音量设置、亮度设置、对比度设置、音调设置、清晰度设置等)，当已经传输了所需的AV数据流时，为了再次覆盖连接，即请求与AV连接相关联的两个设备删除表现出该连接的特征的数据。
但是，如果如上所述，一旦已经建立了AV连接，则控制点设备从网络断开，无论是用户断开的结果还是误操作的结果，则可能会发生其中即使在已经传输了AV数据流之后，连接中的两个设备仍然保持彼此相连的情况，并且在最坏的情况下，甚至只要设备保持打开就一直保持。这种行为隐藏了以下风险如果在稍后的时间点，控制点设备再次希望设置针对先前已连接的设备之一的AV连接，则不能建立此新连接，因为先前已连接的设备之一仍然保持旧AV连接。如果其先前收集了与已经有所有网络订户站点建立的连接有关的所有数据，则控制点当然可以处理此故障情况，但在已经事先将控制点设备转换为待用时，在额外消息方面，将涉及较高的复杂度。
本发明解决了此问题，其中在AV连接的媒体服务器和媒体再现器设备中实现了部分控制点设备功能。
在用于管理分布式站点网络中已经建立的逻辑连接的方法中，为一个站点提供对已经建立的连接的监视，以确定与之逻辑相连的站点是否已经发送了注销消息，如果是，对于此站点，自主地内部终止到已经注销的站点的逻辑连接的建立。具体地，当关闭UPnP系统中的站点时，其向所有其他站点发送所谓的ssdpbyebye消息。如果与已经注销的站点相连的站点检测到此注销消息，则其自主地清楚可以终止所述连接。然后，由对方站点自主地内部执行此操作。
但是，其中站点不再能够发送注销消息的情况是可能的。例如，如果拔掉此站点的网络插头，其不再能够发送此注销消息。在这种情况下，有利地为站点提供对AV连接的监视，以确定逻辑连接是否已经保持在未被用于第一特定时间，如果是，在网络中向所述站点发送信令请求，最后，监视来自网络站点的所有信号，在没有来自其与之逻辑相连的站点的信令的情况下，自主地内部终止逻辑连接的建立。结果，即使在从网络注销的站点不再能够发送注销消息时，仍能正确地清除连接。
尤其是在新连接请求到达所述站点时，可以有利地执行此方案。
同样有利的是，如果在信令请求之后发现已经建立的逻辑连接中的另一站点仍然处于网络中，但逻辑连接保持在未被用于第二特定时间，则执行检查的站点内部最后终止现有逻辑连接的建立，其已经待用超过了特定的时限(可以是几个小时)。
在权利要求7～11中列出了网络站点的对应有利方案。


在以下的描述中将更为详细地解释本发明的典型实施例，如附图所示，其中图1示出了利用UPnP AV体系结构0.83、在两个网络站点间传输AV数据的简图；图2示出了机顶盒与录像机之间的AV数据传输的过程；图3示出了具有已经建立的AV连接的、如图2所示的网络的示例；
图4示出了在关闭已经建立的连接中的站点之后、注销消息的传输；图5示出了在机顶盒与TV之间连接设备的过程；图6示出了建立在机顶盒与TV之间的AV连接；图7示出了在已经关闭AV连接中的站点之后，已经建立的连接的剩余存在部分；图8示出了当机顶盒与录像机之间仍然存在连接时，在机顶盒与立体声放大器之间建立AV连接的问题；图9示出了用于建立机顶盒与立体声放大器之间的AV连接的过程；图10示出了建立在机顶盒与立体声放大器之间的AV连接；图11示出了用于监视AV连接的程序的第一示例；以及图12示出了用于监视AV连接的程序的第二示例。
具体实施例方式
根据上述UPnP标准的AV规范，建立家庭网络中的两个设备之间的AV连接。在这种情况下，UPnP AV规范区分三种不同的站点类型。第一种，所谓的媒体服务器。根据UPnP AV规范，AV连接中倾向于用作数据源的站点与媒体服务器设备类型相关联。第二种设备类型是媒体再现器。将此类型分配给被选作AV数据的数据宿的设备。另一设备类型是控制点类型。通常将此设备类型分配给其上显示控制值的设备类型。因此，通常是配备有显示器的设备。作为示例，提到家庭网络中的TV。其他示例包括集成在家庭网络中的个人计算机、或具有显示器的通用遥控装置，其类似地通过无线传输集成在家庭网络中。图1示出了AV连接所需的网络站点的基本划分。媒体服务器设备包括或能够使用AV数据流，例如，本地存储的或外部接收的AV数据流。媒体服务器设备能够使用AV数据并能够通过网络向另一网络站点传输关联AV数据流。在这种情况下，利用适合于用在网络中的传输介质的传送协议来传输AV数据流。在传送协议中定义了关联数据格式，而且媒体服务器必须在其中实现此传送协议。在图3中，将传送协议统称为AV协议。典型地，可以将媒体服务器设备类型分配给以下设备之一VCR、CD/DVD播放器、摄像机、便携式摄像放像机、PC、机顶盒、卫星接收机、录音磁带播放器等。根据UPnP标准，通常在媒体服务器中实现所谓的内容目录模块，以便选择特定的AV内容。此外，还存在另一模块，被称为连接管理器。与控制点设备的通信需要此模块。
媒体再现器设备接收从媒体服务器传输过来的AV数据流，并将其作为画面信息或音频信息进行发射。因此，媒体再现器设备类似地包含对AV传送协议的实现。按照相同的方式，媒体再现器设备类似地包含对用于与控制点设备进行通信的连接管理器模块的实现。此外，在媒体再现器设备中实现再现控制模块。例如，此模块用于实现通过连接管理器接收到的命令，以调整重放特性，如音量、音调、画面清晰度、对比度、亮度、颜色等。作为家庭网络中应当向其分配媒体再现器设备类型的设备的示例，可以提到TV、立体声放大器和MP3播放器。
控制点设备协调媒体服务器和媒体再现器之间的数据传送。类似地用于实现来自操作员的控制命令，并在AV连接中，将其传递到相应的设备。作为示例，这尤其涉及播放、停止、暂停、快进、快退命令。如上所述，控制点设备类似地用于产生对操作员的用户接口。尤其是在建立两个网络站点之间的逻辑连接时，控制点设备有效。当目的是在AV连接已经完成其目的(即已经根据选择传输了AV数据流)之后终止AV连接的建立时，也类似地使用控制点设备。但是，UPnP AV规范并未作为重要特征来约定控制点设备必须在AV连接的整个持续时间期间保持激活。在本申请的背景技术部分中已经解释了与此相关联的问题。
如图1所示，根据所实现的AV传送协议的AV数据传输独立于与控制点设备的通信。因此，即使在控制点设备在建立AV连接之后已经从网络注销时，仍然传输数据流。由于已知的传送协议是标准化的，在以下的文字中将不再给出与其有关的进一步信息。相反，将对必须为连接管理器提供以便实现本发明的额外装置进行更为详细的解释。
图2示出了简单的家庭网络。参考数字10表示用于接收数字电视和音频节目的机顶盒。参考数字20表示录像机。参考数字30表示TV。还分立地示出了遥控装置31。现在，通常提供所谓的通用遥控装置，利用其也可以控制其他设备。因此，这里假设相同的遥控装置也可以用于对机顶盒和录像机20的远程控制。参考数字15表示用于对设备进行联网的总线连接。这里，作为示例，提到基于以太网总线标准的总线连接。但是，可以应用本发明，而与实际应用何种总线连接无关。例如，其他总线连接标准包括IEEE 1394、IBM令牌环、电力线和如IEEE 802.11b和HIPERLAN/2等无线传输标准。
在如图2所示的情况下，操作员已经利用遥控装置31建立了机顶盒10和录像机20之间的AV连接。于是，TV30用作控制点设备，发送UPnP标准中所规定的准备连接指令(STB、VCR)。此指令用于寻址机顶盒10和VCR20的连接管理器模块。对于哪个设备应当用作媒体服务器设备以及哪个设备应当用作媒体再现器设备的问题，此指令是明确的。在这种情况下，机顶盒10应当用作媒体服务器，而录像机20用作媒体再现器。
图3示出了在建立了机顶盒10和录像机20之间的AV连接之后的网络的示例。在这种情况下，只以虚线示出了TV30。这是用于表示在已经建立了连接之后，TV已经从网络注销。例如，根据已经预先对其进行编程以记录特定TV节目的录像机20，可以建立AV连接。一旦建立了连接并且已经对录像机进行了编程，则用户可以关闭TV，因为记录选定的节目实际上并不需要电视。以图3中的虚线表示所建立的AV连接。
图4示出了在录像机已经记录了已编程TV节目之后的时间点的网络示例。录像机20通常在记录了已编程时间之后关闭。此时间如图4所示。由于这是正常关闭处理，录像机20在这种情况下将也产生UPnP标准中所提供的注销消息ssdpbyebye，并将利用所谓的多点寻址模式向所有网络站点发送。但是，在发送注销消息时，TV30是激活的(处于待机模式或断电模式)。因此，当其处于断电模式时，其不能评估来自录像机20的注销消息，或者根据设计，当其处于待机模式时，可以对其进行评估。代替地，机顶盒10评估来自录像机20的注销消息。这是本发明的特定特征，由于UPnP并未为除了控制点设备以外的媒体服务器设备或媒体再现器提供必须对此注销消息进行评估。如果机顶盒10识别出注销消息，根据本发明，它也将终止机顶盒10和录像机20之间的AV连接的建立。在最简单的情况下，可以通过根据UPnP标准，执行连接管理器中所提供的连接完成(STB、VCR)动作来实现。
图5示出了在清除了机顶盒和录像机20之间的AV连接之后的网络。在图5中，以虚线示出录像机20，以便表示此设备已经从网络注销。与此同时，已经再次启动TV30，并且操作员已经利用遥控装置31请求在机顶盒10和TV30之间建立AV连接。于是，TV30发送关联准备连接(STB、TV)指令。机顶盒10和TV30将执行此指令，由于如图4所示，机顶盒10已经评估了注销消息ssdpbyebye，并已经再次删除了先前已经建立的AV连接。
图6示出了在建立了机顶盒10和TV30之间的AV连接之后的网络。当也为新AV连接选择了其的网络订户站点的旧现有AV连接仍然处于存储器中时，则在建立新AV连接中存在问题。这是因为被请求建立另一AV连接的站点将不得不拒绝此请求，由于通常只存在对一条AV连接的足够资源。这种情况如图7所示。在这种情况下，录像机20已经从网络断开，而并未发送注销消息ssdpbyebye。因此所建立的AV连接仍然位于机顶盒10的存储器中。如果TV30现在发送准备连接(STB、TV)指令，则机顶盒10必须拒绝此请求，由于事实上AV连接已经存在。为了规避家庭网络中的这种不需要的情况，本发明还提出了其他特征，稍后将对其进行解释。
为此，图8示出了家庭网络的另一示例。在这种情况下，除了机顶盒10、录像机20和TV30站点之外，还提供了立体声放大器40。此立体声放大器40是数字放大器，可以接收数字音频信号，作为输入信号，可以将其转换为模拟数据，并可以将其以放电形式输出到扬声器。图8示出了已经在机顶盒10和录像机20之间事先建立了AV连接的情况。再次以虚线示出录像机，以表示其已经从网络注销。但是，并未利用注销消息正确地执行注销处理。作为示例，用户可能第一次将立体声放大器集成到网络中，并在该过程中，可能已经将网络连接器从录像机取下，并随后忘记再次插上。这样所得到的情况如图8所示。与以前一样，从机顶盒10到录像机的AV连接仍然位于存储器中。
参照图9，用于已经输入了建立机顶盒10和立体声放大器40之间的连接的请求。再次用作控制点设备，TV30随后发送UPnP指令准备连接(STB、DAMP)。根据本发明，机顶盒10随后将检查对录像机20的现有连接是否仍然有效。稍后将结合图11和12更为详细地解释完成此操作的方式。在图9所示的情况下，已经建立的AV连接不再激活，因而可以将其删除。由机顶盒10发起对连接建立的删除，具体地由设置在其中的连接管理器和监视服务发起。然后，输入所请求的机顶盒10和立体声放大器40之间的新连接。输入连接的处理如图10所示。
图11示出了额外位于机顶盒10中的连接管理器中的监视程序的结构图。在建立到机顶盒的连接时，连续处理此程序。参考数字50表示程序的开始。参考数字51表示其中执行程序以确定连接对方是否已经接收到注销消息ssdpbyebye的程序步骤。如果已经接收到注销消息，则程序跳到程序步骤56，其中调用连接完成(STB)动作，通过该动作将针对机顶盒10的已输入连接从存储器中再次去除。如果仍未接收到注销消息，则程序步骤52将首先检查已经建立的连接目前是否待用。例如，这是当存在机顶盒10和录像机20之间的连接时、将录像机20转换为停止模式时的情况。对于连接仍然有效的情况，通过程序步骤56直接终止程序。否则，当待用AV连接出现时，在程序步骤53中检查定时器。每次在第一次识别出AV连接已经变为待用的事实之后，启动此定时器，然后持续运行，直到连接变为有效或超过了特定极限值为止，然后在接下来的程序步骤54中，向所有网络站点发送信令请求。在UPnP标准中，为此目的提供了搜索请求消息。网络中仍然有效的所有节点以确认消息ssdpalife响应此请求。在每种情况下，均将响应设备的标识号码输入此确认消息。在UPnP标准中，被称为通用单元标识符，缩写为UUID。现在，程序在下一程序步骤55中检查已连接的录像机是否已经接收到ssdpalife(VCR)消息。如果情况如此，则程序跳到程序步骤56，通过该步骤结束程序。因此，并未终止连接。否则，假定已连接设备已经从网络断开，而未发送任何注销消息。则在下一程序步骤56中调用连接完成(STB)动作，通过该处理删除输入到机顶盒10的存储器中的连接。然后，在程序步骤57中终止程序。
图12也示出了当在存储器中仍然建立有旧连接时在机顶盒处接收到新连接请求时、在机顶盒的连接管理中进行处理的程序的结构图。对于与图11中相同的程序步骤，图12使用了相同的参考数字。因此，不需要再次详细解释程序。一个区别是在程序步骤52中检查了已经建立的连接是否已经变为待用之后，直接向所有网络订户站点发送信令请求。因此，在这种情况下，并不首先检查定时器1的计数。但是，如果在随后的程序步骤55中发现连接对方(在示例的情况下、录像机20)仍然登记在网络中，则并不直接结束程序，而是执行检查58，其中检查第二定时器2。类似地，定时器2在第一次发现所建立的连接变为待用时启动。然后，在58执行检查，以确定已经建立的连接是否已经待用多于两个小时。如果情况并非如此，则在程序步骤57中结束程序。但是，如果已经经过了此时间段，则在程序步骤56中再次从存储器中去除已经建立的连接。于是，可以建立新请求的连接。
可以按照有用的方式将本发明尤其用于按照UPnP标准设计的设备。本发明为基于UPnP的家庭网络提供了优点，尤其是在建立在较长的时间段内频繁建立的AV连接时。但是，这种AV连接也可以是如电话、传真和因特网连接等，类似地，其也在较长的时间段内保持存在。
权利要求
1.一种用于监视通过无线或有线总线连接(15)彼此联网的分布式站点(10、20、30、40)的网络中已经建立的逻辑连接的方法，其特征在于监视站点(STB)，以确定与之逻辑相连的站点(VCR)是否已经发送了注销消息，如果是，此站点(STB)自主地终止与注销站点(VCR)的逻辑连接的建立。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在逻辑连接已经保持未被使用第一特定时间的情况下，与另一站点(VCR)逻辑相连的站点(STB)向网络中的站点发送信令请求(54)，以及在与请求站点(STB)逻辑相连的站点(VCR)保持未应答信令请求的情况下，请求站点(STB)自主地内部终止逻辑连接的建立。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于当新连接请求到达时，已经建立了从其到另一站点(VCR)的逻辑连接的站点(STB)向网络中的站点发送信令请求，以及在与请求站点(STB)逻辑相连的站点(VCR)保持未应答信令请求的情况下，请求站点(STB)自主地内部终止逻辑连接的建立。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在发现位于已经建立的逻辑连接上的另一站点(VCR)仍然登记在网络中、逻辑连接保持未被使用第二特定时间的情况下，执行检查的站点(STB)自主地内部终止现有逻辑连接的建立。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于通过逻辑连接传输音频和/或视频数据。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于根据UPnP标准的规则，执行网络中的数据传输。
7.一种通过无线或有线总线连接(15)彼此联网的分布式站点(10、20、30、40)的网络站点(STB)，具有用于建立到另一站点(VCR)的逻辑连接的装置，其特征在于所述网络站点(STB)具有监视装置(50～58)，用于监视与之逻辑相连的站点(VCR)是否已经发送了注销消息，以及还具有连接终止装置(56)，用于在所述监视装置(50～58)发现已经从与之逻辑相连的站点(VCR)发送注销消息时，自主地终止已经建立的逻辑连接。
8.根据权利要求7所述的网络站点，其特征在于监视装置(50～58)还用于监视已经建立的逻辑连接是否已经保持未被使用第一特定时间，如果是，向网络中的站点发送信令请求，以及用于如果与请求站点逻辑相连的站点(VCR)保持未应答信令请求，则自主地内部终止逻辑连接的建立。
9.根据权利要求7所述的网络站点(STB)，其特征在于监视装置(50～58)用于当针对另一站点的新连接请求到达，并且已经发现已经建立的逻辑连接在该时刻未被使用时，向网络站点发送信令请求，当与请求站点(STB)逻辑相连的站点(VCR)保持未应答信令请求时，自主地终止逻辑连接的建立。
10.根据权利要求9所述的网络站点，其特征在于监视装置(50～58)还用于在发现位于已经建立的逻辑连接上的另一站点(VCR)显然仍然登记在网络中、但逻辑连接保持未被使用第二特定时间时，自主地终止现有逻辑连接的建立。
11.根据前述权利要求之一所述的网络站点，其特征在于所述网络站点用于符合于UPnP标准的数据传输。
全文摘要
本发明涉及家庭网络技术领域。基于目前的UPnP标准的家庭网络允许在两个网络订户站点间建立AV连接。在控制点形式的网络站点的控制下建立和管理这种网络连接。在这种情况下，UPnP标准允许控制点形式的网络站点在建立AV连接之后从网络注销，从而在已经建立的AV连接存在时待用。这导致了以下问题即使在已经传输了所需的AV数据流之后，已经建立的AV连接无必要地保持存在，从而必须以拒绝来应答对这些站点的其他连接请求。本发明解决了此问题，其中在可以用于AV连接的网络订户站点中设置了额外的监视装置。首先，进行监视，以确定连接对方站点是否已经发送了注销消息。在这种情况下，仍然有效的站点可以自主地终止已经建立的连接。还进行监视，以确定所述连接是否保持未被使用特定的时间。如果是，向所有网络订户站点发送信令请求。如果连接对方站点随后并未响应，则请求站点可以类似地自治添加已经建立的连接。当对于存储器中仍然具有已经建立的连接的站点，发生新连接请求时，以及当连接对方站点在网络中仍然有效时，还进行额外的检查，以确定是否已经超过第二时限，在所述时间期间，连接待用。在这种情况下，请求站点自主地终止连接的建立。
文档编号H04L12/28GK1703873SQ200380101324
公开日2005年11月30日 申请日期2003年10月24日 优先权日2002年10月28日
发明者英格·许特尔 申请人:汤姆森许可贸易公司