CN1520659A - 通用即插即用内的音频视频管理 - Google Patents
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Abstract
为了支持通过UPnP网络传送音频视频信息以及其他时间敏感信息,将UPnP体系结构扩充为包括:一个支持多个对单个设备或它的子设备的竞争装置的资源管理模块,一个提供源至宿的通道管理的通道管理器,以及一个允许A/V应用调度作业的动作管理器。资源管理器和通道管理器一起保证通道的有效性、完整性和业务质量。资源管理器配置成管理分布在不同种类的网络内的设备资源,诸如分布在采用混合以太网、1394、802.11、USB、HPNA的网络内的资源。通道管理器配置成管理分布在不同种类的网络内的网络资源。资源管理器和通道管理器还配置成保证一个横穿一些网络边界的通道是有效的。调度动作由每个起着应用的代理作用和是资源管理器和通道管理器的客户机的动作管理器负责。资源管理器和通道管理器配置成UPnP构架的一个组成部分,通过HTTP消息与应用通信。
Description
技术领域
本发明属消费产品和家庭联网技术领域,具体地说,与为UPnP 1.0提供音频视频管理能力有关。
背景技术
通用即插即用(UPnP)是一种用于所有的形状因素的智能电气用具、无线设备和PC的普遍的对等网络连接的体系结构。它设计成可以使易于使用的、灵活的、基于标准的连接用于专门设计的或难以管理的网络,无论是家庭、小型企业、公共场地的网络还是接到互联网上的网络。通用即插即用是一种分布式的开放型网络结构,除了在家庭、事务所和公共场地内的联网设备之间进行控制和数据传送,还借用TCP/IP和Web网技术,允许无缝近程联网。
虽然UPnP提供了家庭网络内各种设备之间的连接,但并不很适合多应用环境内音频视频信息的通信。音频视频(AV)信息传送,例如从一个VCR或DVD播放机传送给一个电视屏幕,通常需要一个专用的具有至少给定业务质量(QoS)的点到点通信信道。对于AV信息传送或其他对时间敏感的通信,UPnP 1.0有着以下三个主要缺点。
UPnP的第一个缺点是它不支持可能竟争对同一个设备或它的子设备的控制的多个应用。结果,在多个应用试图改变单个设备或它的子设备的状态时可能出现竞争状况,而这些应用受到的影响可能是非确定的。
第二个缺点是UPnP将包括流管理在内的保证服务质量(QoS)的负担留给了应用。结果,一个具有实时要求的应用必须直接管理网络资源。例如,一个UPnP应用必须建立连接,必须分配信道和带宽,以支持给定的QoS。正如在该技术领域内所知的那样,这个任务是相当繁重的,特别是如果这个应用需要处理一些不同网络上的设备,诸如将视频从一个1394设备流注入属于不同的无线网络的无线屏幕。通常要求应用使用由不同的网络提供的不同的接口,以执行流注任务。
第三个缺点是一个UPnP应用必须常驻,执行任何作业,而不能只调度作业自动启动。这种缺乏调度导致同时驻留许多应用,因此与让系统照料未来作业的请求或重复性任务的请求相比效能较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种支持通过一个UPnP网络传送音频视频信息的系统、方法和体系结构。本发明的另一个目的是提供一种控制多个竞争方接入设备和设备的子设备的UPnP网络管理系统。本发明的又一个目的是提供一种以给定的业务质量提供可靠通信的UPnP网络管理系统。本发明的再一个目的是提供一种提供作业调度的UPnP网络管理系统。
这些目的和其它一些目的通过为UPnP体系结构添加下列模块和系统达到:
一个资源管理模块,所述资源管理模块支持单个设备或它的子设备的多个竞争方而不会有竞争或危险,它与一些通道管理器一起工作,保证通道的有效性和完整性;
一个通道管理器,所述通道管理器提供源-宿通道管理,包括保证通道有效性、完整性和业务质量;以及
一个动作管理器,所述动作管理器允许A/V应用调度作业。
资源管理器和通道管理器配置成管理分布在不同种类的网络内的设备和网络资源,诸如分布在采用混合以太网、1394、802.11、HyperLAN2、USB、HPNA的网络内的资源,从而配置成保证一个横穿一些网络边界的通道可以提供有效的通信。动作管理器的职责是调度动作。动作管理器是资源管理器和通道管理器的客户机,起着应用的代理的作用。资源管理器和通道管理器配置成UPnP构架的一个组成部分,通过HTTP消息与应用通信。
附图说明
本发明将结合附图详细举例说明,在这些附图中:
图1例示了一个包括一些与多个不同种类的网络交互作用的UPnP用户控制点(UCP)的系统的典型方框图;
图2例示了一个使一个非IP网络与一些UPnP用户控制点桥接的系统的典型方框图;
图3例示了一个按照本发明设计的支持时间敏感信息横穿多个不同种类的网络的通信的UPnP体系结构的典型方框图;
图4例示了一个按照本发明设计的保留一个通信通道沿路的设备资源的过程的典型流程图;以及
图5例示了一个按照本发明设计的建立一个通信通道沿路的网络段的过程的典型流程图。
在这些附图中,同样的标注数字所标注的是类似的或相应的功能部件或功能。
具体实施方式
图1例示了一个包括一些在一个IP网络160上的UPnP控制器161的系统100的方框图,这些UPnP控制器与一些在多个不同种类的网络170、180上的设备171、181交互作用。为了引用方便,UPnP控制器161以下简称为用户控制点(UCP),与这种控制器一般所用的术语一致,虽然本发明可适用于任何形式的UPnP兼容控制实体。
多个从网络的主系统110内的UPnP代理允许逻辑120分别通过从网络接口140、150与受控设备或者说从设备171、181交互作用。在这个例子中,所给出的从设备171是USB设备,而从设备181是蓝牙设备(W1和W2)。虽然例示的是单个主系统110,但熟悉该技术领域的可以理解,主系统110可以分布在各种设备中。所例示的是一个典型的USB网络170和一个蓝牙RF网络180,但是本发明的原理适用于几乎任何便于控制网络上的设备的网络,包括诸如IEEE 1394网络之类的HAVi兼容网络、802.11网络、HomeRF网络、Firefly网络、诸如X-10网络之类的输电线网络和Jini兼容网络。
主系统110内的UPnP允许逻辑120执行UPnP用户控制点161与从设备171、181之间的命令和消息的变换和协调。为了引用方便,IP网络160上遵从UPnP的对象称为UPnP对象,而非IP网络170、180上的设备称为非UPnP设备。
图2例示了一个使诸如USB网络之类的非IP网络170与UPnP用户控制点161桥接的主系统110的典型方框图。如图所示,UPnP允许逻辑120通过UPnP存储栈(stack)130与IP网络160上的UCP 161交互作用,存储栈包括在单/多播TCP/IP和UDP/IP 232顶上的HTTP 231,这在下面还要进一步说明。示出的还有一个DHCP客户程序231A。UPnP允许逻辑120还与从网络接口140交互作用,对从设备171进行控制和报信。在本例中,USB网络接口140包括设备驱动241、类驱动器242、USB存储栈243和USB主控制器244,都与现有的USB标准一致。正如下面进一步说明的那样,从网络接口140为UPnP允许逻辑120提供网络170上每个设备171的信息、每个设备171的当前状态(连接/断开/待机/等)、每个设备171的当前能力等等。
图3例示了一个按照本发明设计的UPnP体系结构的典型方框图。本发明为允许逻辑120提供了必要的功能部件,以便在不同种类的网络上的设备之间高效率和有效地传送音频视频信息或其他时间敏感信息,具体地说,提供了动作管理模块310、资源管理模块320和通道管理模块330以及分别与它们配合的数据库,即动作数据库315、资源数据库325和通道数据库335,来支持通过UPnP允许的不同种类的网络传送A/V和其他时间敏感信息。本发明的UPnP网络管理系统包括一个或多个UPnP代理允许逻辑块120,它们配置成:控制多个竞争方接入设备和设备的子设备,提供业务质量按照需要给定的可靠通信,以及提供作业调度,如下面要详细说明的那样。
为了容易理解,在这里只是说明受本发明的功能部件影响的UPnP代理允许逻辑的那些功能。此外,为了容易理解,给出以下定义。
设备资源(Device Resource),或者简单地说资源:设备资源包括设备和它们的子设备。例如,一个VCR设备及其诸如调谐器、时钟、定时器和走带机构之类的子设备是设备资源。
网络资源(Network Resource):网络资源包括信道和带宽。
通道(Path):一个通道是一个按次序从一个源资源起到一个宿资源止的网络所连接的设备资源的序列。一个A/V流可以遵循序列的次序流过一个通路。
A/V动作(A/V action),或者简单地说动作:一个A/V动作相应于一种特定类型的A/V流或其他时间敏感流,从一个特定时间开始到另一个特定时间结束流过一个通路,而且可以周期性发生。例如,一个录取动作提供一个从VCR调谐器到PC盘的MPEG2视频流,每天从3:30pm开始到5:00pm结束。
按照本发明,调度一个A/V动作按以下顺序进行:
1.保留动作的通道沿路的所有资源。从需执行动作的时间开始一直持续一段动作持续时间;
2.按照动作的QoS要求沿动作的通道建立连接和分配网络资源;以及
3.在给定时间调度动作。
在一个优选实施例中,有一个应用直接提供管理资源保留、通道设置和作业调度,或者它可以请求动作管理器310管理这些作业。通过配置一个动作管理器310,可以使应用不用涉及资源管理和通道管理的细节。最好,就在一个动作出现前再立即配给网络资源和建立通道,以充分利用网络资源,当然也可以由行动管理器310或应用在有效时间前保留设备资源。
在一个优选实施例中,每个通道管理器有一个相应的同层资源管理器。资源管理器和通道管理器一起管理设备资源和特定网络内的网络资源,保证通道有效性和完整性。例如,1394网络的资源管理器管理网络内的设备资源,而同层通道管理器管理连接设备资源的网络资源。资源管理器通过相互通信保证整个通道沿路的设备资源都被保留或都被释放。类似,通道管理器还通过相互通信保证建立整个通道。通道管理器还在通道释放的情况下通知它们的相应同层资源管理器释放网络资源。
在本发明的一个优选实施例中,传统的UPnP规范修改成包括HTTP请求和响应命令,以支持资源管理、通道管理和调度。资源管理命令包括RESERVE(保留)和RELEASE(释放),带有一个标识为之保留资源的通道和保留的开始时间和终止时间的消息本体。通道管理命令包括SETUP(建立)和TEARDOWN(撤消),带有一个包括通道、数据流的类型和特征、数据流的业务质量(QoS)要求和通路建立的开始时间和结束时间的消息本体。调度命令包括SCHEDULE(调度)和UNSCHEDULE(非调度),带有一个包括通道、动作的开始时间(包括“现在”)和结束时间、数据流的类型和特征以及数据流的业务质量QoS要求的消息本体。调度命令使一个应用在调度命令提交后就退出网络。
为了传送本发明的设施的可用情况,设备描述数据库305存有与每个设备或业务关联的动作管理器310、资源管理320和通道管理器330的位置(如通用资源定位码(URL))。在一个优选实施例中,设备管理器模块340自动地将这些URL添加给设备描述数据库305。
HTTP服务器231
在初始化时,UPnP HTTP服务器231为每个资源管理320、通道管理器330和动作管理器310各创建一个线程。最好,为每个网络设置每个类型的一个管理器,而用一个配置文件(未示出)指出一个特定的网络将不用或用一个或多个一种特定类型的管理器。HTTP服务器231还识别和发送下面要进一步说明的指向资源管理320、通道管理器330和动作管理器310的请求。
资源管理器模块320
资源管理器模块320的主要功能是避免多个应用试图使用同一个设备或子设备的竞争状况。最好,资源管理器320是网络专用的,负责管理相应网络内的资源或部分资源。例如,在一个包括1394设备和802.11设备的UPnP环境中,至少配置两个资源管理器模块320,一个用于1394设备而一个用于802.11设备。1394资源管理器管理1394设备和它们的子设备,而802.11管理器负责802.11设备和它们的子设备。
由于资源管理器320管理分布在不同种类的网络内的资源,诸如分布在采用混合以太网、1394、802.11、USB、HPNA之类的网络内的资源,因此每个资源管理器320配置成保证一个横穿一些网络边界的通道可以正常工作。资源管理器320保证全部保留或毫不保留,使得一个保留当且仅当从源到宿通道沿路的所有实体可以适当配置、保留给预定的事务处理时才予以确立。资源管理器320是UPnP构架的一个组成部分,通过由HTTP服务器231传送的HTTP消息与应用通信。
在工作中,一个应用或UPnP系统部件,诸如动作管理器310之类,发布一个资源保留请求。这样做了以后,它就成为一个请求方。每个接收到一个保留请求的资源管理器(下面也称为“活动管理器”)必须保证一个通道的有效性,必须参与全部保留或毫不保留过程。因此,所有诸如RESERVE、RELEASE、SETUP和TEARDOWN之类的请求指出沿路设备和网络资源需加以管理的整个通道。一个通道仅当通道沿路的所有设备资源可获得时才是有效的。一个设备资源在它由活动管理器负责时或者在它有一个资源管理器而这个资源管理器是可通达的情况下是可获得的。一个资源管理器仅当它例如用一个确认消息响应来自一个在规定的时间期限过去前的活动管理器的请求时才是可通达的。以上可通达性和通道有效性的定义也适合网络资源和通道管理器。
为了避免停顿,一个请求方保留一个动作的通道沿路的所有资源。如果有什么资源不可得到,这个保留就失败。作为一个例子,在试图将视频从一个VCR流注到一个TV显示器前,应用首先要保留VCR调谐器和TV显示器。如果不能保留这两个,它就开始不了流注。图3中还示出了网络业务抽象层390,391和392、从网络接口393、网络表394、DHCP客户程序395、能力输出模块396、设备能力数据库397、介绍输出模块398、设备介绍数据库399、描述输出模块381、设备表345、事件源模块382、事件预约数据库383和业务状态表384。120d是每个网络或设备。120b是每个业务。
图4例示了一个保留过程的主逻辑的典型流程图,适合图3的典型资源管理器320使用。请求方向任何已知的资源管理器发送一个请求,可以是一个“RESERVE”消息或“RELEASE”消息。每个资源管理器执行一个连续循环,在410等待接收消息,即等待接收对通道的请求,一个资源保留请求。
如果,在415,确定消息是一个RESERVE请求,管理器就通过循环420-435试图保留通道沿路它所负责的所有资源。在425,接收资源管理器首先试图从在420得到的受管理器控制的各个资源中查找一个还需保留的资源。如果发现这个资源,而且这个资源由接收资源管理器负责,它就试图保留这个资源。如果在430保留成功,就修改保留请求,指出这个资源已经保留,进至查找下一个还需保留的资源。重复过程420-435,直到资源管理器成功地保留了这个通道的它所负责的所有资源或者它没能保留一个这样的资源。在430,在一个保留失败的情况下,480资源管理器向请求方发送一个FAILED(失败)消息。于是在485,资源管理器释放它已为这个任务保留的所有资源,向所有前面的资源管理器发送一个RELEASE消息,终止为这个通道的保留,在490,更新资源管理数据库325。
如果,通过循环420-435,资源管理器成功地保留了所有由它负责的资源,它将在440检验是否还有资源需保留,即是否为通道的末端。如果已保留了所有需保留的资源,在445,资源管理器向请求方发送一个SUCCESS(成功)消息,在490更新它的相应资源管理数据库325,结束为这个通道的保留。如果在440在这个通道内还有需保留的资源,它将它刚保留的资源标记为“已保留”,在450将请求转给下一个资源管理器,等待来自下一个资源管理器的确认消息。如果在455它在超时前没有接收到确认消息,它就在480向请求方发送一个FAILED消息,在490,释放它为请求保留的所有资源,向所有前面的资源管理器发送一个RELEASE消息,更新它的相应资源管理数据库325,终止为这个通道的保留。如果在455资源管理器在超时前接收到确认消息,在490,资源管理器更新它的相应资源管理数据库325后,返回410,为每个后来的请求重复以上过程。
如果在415消息为RELEASE,就在460,资源管理器首先检验请求方是否有资格或允许释放所列的这些资源。一个请求方如果是另一个资源管理器320、一个通道管理器330、动作管理器310或资源的属主(为之保留资源的应用),它就有资格释放资源。如果在460请求方没有资格释放资源,就忽略这个请求。也可以按需要向没有资格的请求方发送一个FAILED消息。如果在460请求方是有资格的,资源管理器在465释放它所负责的已为通道保留的资源,在490更新它的相应资源管理数据库325。于是,资源管理器返回410,为新的请求服务。
此外(未示出),为了保证即使在一个请求方没有明确释放资源的情况下也释放资源,资源管理器320配置成在保留时限期满时或不久以后释放所有资源。
除了以上所述的图4的保留作业,和/或配合以上所述的图4的保留作业,在本发明的一个优选实施例中图3的资源管理器320还执行以下功能。
资源管理器320创建和维护资源管理数据库325,资源管理数据库325最好实现为一个诸如表之类核内数据结构。对于每个资源,数据库保存资源是否保留的信息、资源的属主、保留开始和终止时间、保留的周期性和与资源管理有关的控制功能。如果一个保留由一个UPnP系统部件为一个应用提出,还录取与这个部件有关的信息。
在资源管理器320接收到一个RESERVE请求时,它试图保留所请求的资源,同时检验通道有效性和执行全部保留或毫不保留,如图4这个流程图所示。如果它的保留部分成功,资源管理器320将这保留情况录入数据库325。如果资源提供资源管理控制功能,资源管理器还形成一个XML/SOAP消息,将它发送给相应的业务控制模块370。
资源管理器320还提供一个用来接收有关一个资源的到达或脱离的通知。在它接收到一个到达通知时,它在数据库325内创建一个登录项,取得资源的描述,提取资源的与资源管理有关的控制功能,将这信息输入数据库325。在资源管理器320接收到一个脱离通知时,它可以删除这个登录项或者标记这个登录项,指出资源已脱离。通过标记登录项,避免了在资源返回时重新生成登录项所需的处理。
此外,资源管理器320提供一个对一个诸如动作管理器310或通道管理器330之类的UPnP系统部件的接口,用来保留或释放资源而不用进行HTTP消息传送。
资源管理器320还提供管理和通知功能。资源管理器320提供一个进入它的数据库325进行查询的接口,例如查询一个请求方是否为一个特定资源的属主。它还通过事件预订模块360预订与它所负责的所有资源的资源管理有关的事件。在它接收到一个事件的通知时,资源管理器320更新数据库325,适当的话通知属主。
通道管理器模块330
通道管理器330负责管理网络资源和设备连接对象。设备连接对象例如在IEC61883中包括设备插头和子设备插头。它连接通道沿路的设备资源,和分配网络资源,以保证源至宿连接的建立和业务质量。因此,在本发明的一个优选实施例中,一个应用只需向通道管理器330指明一个A/V流的要求和特征,而不需要知道任何所需资源的特征。一个应用或一个诸如动作管理器310之类的UPnP系统部件可以发布一个通道建立请求。这样做了以后,这个应用或部件就成为一个请求方。一个通道建立请求包括需建立的通道、需要这个通道的开始和终止时间、流的类型和特征、流的QoS要求。如在设备资源管理器320的情况下,通道管理器330配置成保证全部通道完整性或毫无通道完整性。如果有什么连接不能构成,或者什么网络资源不能配给,就将所有与这个通道有关的对象的状态复位,释放所有设备资源和网络资源。
在一个优选实施例中,一个通道管理器330执行如图5所示的连续循环。由于这个循环的逻辑与图4中的循环的逻辑类似,因此两者共同的说明在这里就不再重复。请求方向任何已知的通道管理器330发送请求。如果在515确定这个请求是SETUP,通过循环520-535,接收通道管理器330试图建立通道内所有它所负责的的分段。对于在这个管理器控制内的每个网络段,在520,循环开始/继续。如果所有带有下一个分段的这些分段在535可以成功地设置,在550,通道管理器就将它刚才建立的分段标记为“Set(已设置)”,再将消息转给下一个还未设置的分段,等待下一个通道管理器响应。如果在555在超时前没有接收到响应,通道管理器就在580向请求方发送一个失败消息,在585撤消它所负责的所有网络分段,向所有已建立这个通道的分段的前面的通道管理器发送一个TEAR DOWN消息。在595更新相应的通道管理数据库后,返回510。撤消一个通道包括将通道内所有与设备有关的对象复位,释放通道的所有网络资源。这个过程一直继续到设置了整个通道而没有一个失败。通道管理器330在通道成功建立后在540检测到通道的末端,就在545向请求方回发一个成功响应,在595更新相应的通道管理数据库,然后返回510,为一个新的请求服务,即接受对通道的请求。
在这个过程中,如果在530所检验到一个通道管理器330在525不能设置它所负责的所有分段,这个通道管理器330就在585向所有已建立这个通道的分段的前面的通道管理器发送一个TEAR DOWN消息。它在590还通过前面提到的释放请求通知同层资源管理器320有关撤消情况,在595更新相应的通道管理数据库,终止这个建立过程,回到循环的开始,以便为一个新的请求服务。配置失败可以发生在一个通道管理器不能满足请求的网络资源要求的下限时,也就是说,发生在可用的总带宽小于所需最小带宽时。
如果在540确定不是通道的末端,就在550将一个请求发送给下一个管理器。如果在555,请求未得到确认,就发送一个失败消息。否则,更新相应的通道管理数据库。
如果在515确定请求是一个TEAR DOWN请求,通道管理器330首先检验请求方是否有资格撤消这个通道。一个请求方有资格撤消一个通道,如果它是一个资源管理器320、另一个通道管理器330、一个动作管理器310或这个通道的属主的话。一个通道的属主在请求的时间和在请求中所指出的这段持续时间拥有这个通道内所有资源。如果在560检验确定请求方有资格撤消,通道管理器330就在565撤消它所负责的分段,在570通知它的同层资源管理器释放已经为这个通道保留的资源,在595更新相应的通道管理数据库后返回510。
除了、和/或配合上述通道创建过程,在本发明的一个优选实施例中通道管理器330还执行以下功能。
通道管理器330创建和维护通道数据库335。通道数据库335存有建立一个通道和满足QoS要求所需的信息。对于每个通道,通道管理器330记录资源的状态和能力、配给的网络资源、属主请求方、属主动作等。
一收到一个SETUP请求,通道管理器330就试图建立通道的它所负责的分段,保证通道建立完整性,如以上所述。通道管理器330如果在建立它的通道部分上成功的话就将有关通道的信息录入数据库335。一个具体网络的通道管理器理解在本网络内怎样建立一个通道。例如,1394网络的通道管理器将用一些“插头(plug)”,遵循与1394标准和诸如IEC61883之类的协议关联的规则,通过这些插头连接设备和/或它们的子设备。
对于能保证QoS的网络,诸如1394网络之类,通道管理器330分配网络资源,以满足请求方给出的QoS要求。对于不能保证QoS要求的网络,诸如IP/以太网之类,通道管理器330分配最好的可用设施。例如,通道管理器330试图使用以太网内的DifServe那样的设施。
通道管理器330提供对一个诸如资源管理器320之类的UPnP系统部件的接口,以传送一个列有已经释放的资源的清单。在通道管理器330接收到这样一个清单时,它就撤消含有这些资源的通道,更新数据库335。
通道管理器330还提供一个接口,用来接收有关一个资源的到达或脱离的通知。在它接收到一个到达通知时,通道管理器330在数据库内创建一个登录项,取得设备资源的描述,提取与通道管理有关的控制功能的信息,将这信息输入数据库335。在它接收到一个脱离通知时,通道管理器330或者删除这个登录项,或者标记这个登录项,指出资源已脱离。
通道管理器330还提供一个查询通道数据库335的接口。
动作管理器模块310
动作管理器模块310使一个应用可以调度动作,让动作管理器310照料动作请求。动作管理器310还使应用从资源管理、通道建立和动作管理的细节中解放出来。在一个优选实施例中,一个调度请求包括通道、动作的开始和结束时间、A/V流的类型和特征、A/V流的QoS要求。
动作管理器310执行以下动作。
动作管理器310创建和维护动作数据库315。数据库315记录有关怎样管理一个动作的信息。这信息包括通道、开始和结束时间、调度这个动作的应用、A/V流的类型和特征、A/V流的QoS要求。为了效率高,数据库315最好将这些动作组织在一个时间队列内。
在动作管理器310接收到一个SCHEDULE请求时,它向通道内的一个资源的资源管理器320发送一个RESERVE请求。在它接收到一个成功响应时,如果动作开始时间是“现在”,动作管理器310就向通道内的一个通道管理器发送一个SETUP请求。如果它接收到一个成功响应,它就启动所请求的动作。如果动作开始时间是在将来,动作管理器310就将动作输入数据库315,等待执行时间到达。由于资源管理器和通道管理器在一个失败后就完全释放所有设备和网络资源,因此动作管理器不需要启动释放。
动作管理器310给本身足够长的时间,以便在要调度一个动作前建立这个动作所需的通道。在到建立一个通道的时间时,如通过定期检查数据库315指出或者作为对一个定时器事件的响应,动作管理器310检验发出请求的应用此时是否仍然拥有所有所需的资源。如果属主(资源的保留方)例如由于取代而改变,执行就会失败。如果应用仍然拥有所有所需的资源,动作管理器310命令通道管理器330建立动作的通道。在通道成功设置后,动作管理器310启动动作。如果通道设置失败,执行就失败。由于通道管理器330在失败的情况下要通知资源管理器320,因此动作管理器310不需要通知资源管理器320。如果应用仍然存在,动作管理器310就将执行结果通知这个应用,或者将这结果记录下来供将来检查。
按需要,可以实现抢先(preemption),一个应用可以抢先一些调度的动作。如果被一个应用选择,动作管理器310就代表调度动作的应用参与抢先协商。在协商导致放弃一些资源的情况下,如果这应用仍然存在,动作管理器就通知应用,或者将这情况记录下来供进一步检查。同时,如果抢先发生在启动通道建立前,动作管理器310向所有已经为被抢先的动作保留资源的资源管理器320发送一个RELEASE请求。否则,动作管理器310向所有为这通道建立的通道管理器发送一个TEAR DOWN请求。通道管理器再通知它们的相应同层资源管理器释放所保留的资源。在一个资源被一个外部事件抢先占用(例如在一个调谐器被手控地改为接收一个与在保留中的不同的信道)的情况下,相应的资源管理器接收到一个有关这个事件的通知。资源管理器将这个事件通知资源的属主。
在一个优选实施例中,动作管理器310以产生线程和使用线程这两个线程的方式实现。产生线程响应SCHEDULE和UNSCHEDULE请求。接收到SCHEDULE请求,动作管理器310的产生线程试图保留所需的资源。如果一个动作需在当前时刻执行,而所有资源都得到成功保留,产生线程也就开始建立通道,立即调度这个动作。如果请求是对于一个将来的时间,产生线程就将这个作业在成功保留后放入数据库315。在为一个动作所安排的通道建立时间到达时,使用线程将所有此时应执行的作业推出数据库315,执行它们。
在设备连接/断开处理器380的一个优选实施例中,处理器380将一个登录项插入描述数据库305内的一个设备和/或业务的描述。这个登录项最好指出负责这个设备/业务的资源管理器320、通道管理器330和动作管理器310的URL。
设备管理器340
在与以上保留的通道相应的信息传送开始时,设备管理器340配置成迫使执行状态改变请求的权利服从一些规则,以免可能在多个应用试图改变同一个资源的状态时出现竞争状况。执行的权利以保留(reservation)和选通保持(gate keeping)两个步骤予以强制执行。
保留:一个应用当且仅当它在执行一个状态改变命令时已经获得资源的拥有权时才有权利执行这个状态改变命令。为了成为一个资源的属主,应用必须通过资源管理器320成功地保留这个资源。在一个动作管理器310接收到一个调度命令后,它将首先保留这个动作所需的资源,以保证提出请求的应用在动作执行时拥有动作的通道沿路的资源。
选通保持:通过设备管理器模块340实现接入资源的命令。在设备管理器340将一个状态改变命令传给资源前,设备管理器340检验请求方是否有权利这样做。每个设备,因此所有所关联的设备资源和网络资源,具有一个资源管理器和一个通道管理器,负责管理它的设备资源、网络资源和网络连接对象。在一个优选实施例中,仅仅是负责的资源管理器有权利保留任何设备资源,仅仅是负责的通道管理器有权利分配网络资源和处理连接对象。此外,仅仅是属主应用或代表应用的动作管理器可以执行一个动作。这将使一个还没有保留所有资源的应用在它试图执行这个动作时得到一个失败响应,即使是一个设备没有提供它自己的保留能力。在一个优选实施例中,任何请求方都有权利在资源没有被保留期间改变一个设备的状态。然而,在预先安排的对于一个所保留的资源的状态改变的时间到达时,将按照需要抢先改变状态。
在一个优选实施例中,设备管理器340提供以下功能。
设备管理器340由于一个设备的到达/脱离而创建/删除一个业务的线程,将这改变通知资源管理器320和通道管理器330。
在设备管理器340接收到一个改变一个目标业务的状态的控制命令时,设备管理器340首先检验请求方是否有资格这样做。只有在请求方有资格的时候,它才将这命令传送给这个业务。在一个优选实施例中,设备管理器340首先查询一个设备或网络资源的保留状态。如果不能满足这个请求,设备管理器340就向请求方发送一个“失败响应”。一个请求会失败,如果状态不是可改变的或者如果有关的状态值等于所请求的值的话,例如,如果资源已经处在一个所保留的状态,或者如果请求的量超过提供量,例如,如果剩下的带宽不够。否则,设备管理器340将状态的值设置为所请求的值后,向请求方发送一个“成功”响应。
以上只是例示本发明的原理。因此,可以理解,熟悉该技术领域的人员能设计出各种虽然在这里没有明确揭示或示出的但体现本发明的原理从而在以下权利要求书给出的本发明的精神实质和专利保护范围内的配置。
Claims (20)
1.一种便于通过一个通用即插即用网络(160)传送时间敏感信息的系统(100),所述系统包括:
一个管理系统(120),配置成保留多个资源,以在传送时间敏感信息前在一个时间敏感信息的源与一个时间敏感信息的宿之间的通道沿路形成多个所保留的资源。
2.权利要求1的系统(100),其中:所述在源与宿之间的通道横穿多个网络(160,170,180),所述源接在多个网络(160,170,180)的一个第一网络上,而所述宿接在多个网络(160,170,180)的一个第二网络上。
3.权利要求2的系统(100),其中:
所述管理系统(120)包括多个资源管理模块(320);
每个资源管理模块(320)分别与多个网络(160,170,180)的一个相应网络关联,配置成保留在相应网络上的多个所保留的资源的一个或多个设备资源;以及
与第一网络关联的资源管理模块(320)配置成向另一个资源管理模块(320)传送一个保留请求,以保留多个网络(160,170,180)的另一个网络上的多个所保留的资源的一个或多个设备资源。
4.权利要求3的系统(100),其中:每个资源管理模块(320)配置成一个UPnP构架的一个组成部分,通过HTTP消息与应用通信。
5.权利要求3的系统(100),其中:另一个网络内的所述另一个资源管理模块(320)配置成只有在从第一网络到第二网络的通道沿路的一个后续资源管理器可由所述另一个资源管理模块(320)通达时(455)才保留所述一个或多个设备资源。
6.权利要求3的系统(100),其中:
每个资源管理模块(320)配置成在一个所请求的保留不能执行时向通道沿路的一个前面的资源管理模块(320)传送一个释放消息(495);以及
所述前面的资源管理模块(320)接收到释放消息释放(465)多个所保留的资源的所关联的设备资源。
7.权利要求3的系统(100),其中:
所述管理系统(120)还包括多个通道管理模块(330);
每个通道管理模块(330)分别与多个网络(160,170,180)的一个相应网络关联,配置成保留相应网络上的一个或多个网络资源;
与第一网络关联的通道管理模块(330)配置成向另一个通道管理模块(330)传送一个保留请求,以保留多个网络(160,170,180)的另一个网络上的一个或多个网络资源;以及
每个资源管理模块(320)和通道管理模块(330)配置成一个UPnP构架的一个组成部分,通过HTTP消息与应用通信。
8.权利要求2的系统(100),其中:
所述管理系统(120)还包括多个通道管理模块(330);
每个通道管理模块(330)分别与多个网络(160,170,180)的一个相应网络关联,配置成保留相应网络上的一个或多个网络资源;以及
与第一网络关联的通道管理模块(330)配置成向另一个通道管理模块(330)传送一个保留请求,以保留多个网络(160,170,180)的另一个网络上的一个或多个网络资源。
9.权利要求8的系统(100),其中至少一个通道管理模块(330)配置成保留一个具有指定的业务质量的网络资源。
10.权利要求1的系统(100),所述系统还包括:
一个设备管理器模块(340),配置成除了由一个保留多个所保留的资源的请求方之外阻止状态改变命令传送给多个所保留的资源的一个设备资源。
11.权利要求1的系统(100),所述系统还包括:
一个动作管理器模块(310),配置成根据来自一个应用程序(161)的调度请求向管理系统(120)传送一个保留请求,以及在与包含在调度请求内的调度时间相应的时间向管理系统(120)传送一个通道建立请求。
12.一种便于通过一个UPnP网络(160)传送时间敏感信息的方法,所述方法包括下列步骤:
规定在时间敏感信息的源与一个时间敏感信息的宿之间的一个通道;以及
保留(420-450)多个资源,以形成通道沿路的多个所保留的资源。
13.权利要求12的方法,其中:所述在源之间与宿之间的通道横穿多个网络(160,170,180),所述源接在多个网络(160,170,180)的一个第一网络上,而所述宿接在多个网络(160,170,180)的一个第二网络上。
14.权利要求13的方法,其中:
保留(420-450)多个资源的步骤包括:
保留(420-435)多个资源中与通道沿路一个网络关联的资源;
向通道沿路另一个网络传送(450)一个保留请求;
保留与所述另一个网络关联的资源;以及
重复(440)向通道沿路每个其他网络传送保留请求,保留与每个其他网络关联的资源直到通道沿路多个资源的每个资源都被保留。
15.权利要求14的方法,其中:所述资源在每个其他网络只有在通道沿路一个随后的其他网络确认接收到保留请求时才被保留。
16.权利要求14的方法,所述方法还包括下列步骤:
在一个所请求的保留不能执行时(430)向通道沿路一个前面的网络传送(495)一个释放消息;以及
前面的网络接收到(410)释放消息后就释放(465)多个所保留的资源的所关联的设备资源。
17.权利要求13的方法,所述方法还包括下列步骤:
保留第一网络上的一个或多个网络资源;
向另一个网络传送一个保留请求;以及
保留多个网络(160,170,180)的所述另一个网络上的一个或多个网络资源。
18.权利要求17的方法,其中:所述保留请求包括一个指定的业务质量。
19.权利要求12的方法,所述方法还包括下列步骤:
除了由一个保留多个所保留的资源的请求方之外,阻止状态改变命令传送给多个所保留的资源的一个设备资源。
20.权利要求12的方法,所述方法还包括下列步骤:
根据一个来自一个应用程序的调度请求将一个保留请求传送给一个管理系统(120);以及
在与一个包含在调度请求内的调度时间相应的时间将一个通道建立请求传送给管理系统(120)。
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