用以检测和传达关于通信链路状态的信息的方法和装置.pdf

本发明涉及用于在终端用户并未明确索取连通性丢失信息的情况下，将所述连通性丢失传达给所述终端用户以及传达潜在机制来恢复连通性丢失的方法和装置，在实施方案中，在CPE内检测到连通性丢失之后，用户请求会被迅速地重新定向到本地网页服务器，所述本地网页服务器是在所述CPE上运行。所述本地网页服务器返还信息状态网页，其描述相应情况、潜在原因以及用以解决连通性问题的可能步骤。

1.  一种方法，其包括：
使用客户驻地设备(CPE)中的调制解调器芯片组来检测所述CPE与广域存取网络(WAN)之间的连接丢失；
在所述连接丢失持续发生的同时，将HTTP流量从耦接至所述CPE的网页浏览器重新定向到所述CPE中的本地网页服务器；以及
将与所述连接丢失相关的网页从所述CPE提供给所述网页浏览器。

2.  根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，在所述连接丢失持续发生的同时，使用本地DNS服务器来响应所述网页浏览器带有的DNS查询。

3.  根据权利要求2所述的方法，其中所述响应包括所述CPE的IP地址，从而使得所述网页浏览器透明地连接到所述CPE。

4.  根据权利要求2所述的方法，其进一步包括，使用来自所述网页浏览器的所述HTTP流量中的主机HTTP标头来确定所述DNS查询是否为重新定向的请求。

5.  根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，从与所述CPE相关联的多个IP地址中，确定将要用来使所述网页浏览器与所述CPE进行通信的IP地址。

6.  根据权利要求5所述的方法，其中所述多个IP地址是与所述CPE的LAN接口相关联。

7.  根据权利要求1所述的方法，其中所述CPE为DSL调制解调器。

8.  根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
发起诊断来确定所述连接丢失的原因。

9.  根据权利要求8所述的方法，其中所述诊断包括确定微滤波器是否无意中耦接至所述CPE调制解调器的WAN接口。

10.  一种客户驻地设备(CPE)装置，其包括：
线路监控器，其由检测所述CPE与广域存取网络(WAN)之间连接丢失的调制解调器芯片组加以实施；
HTTP重定向器，其在所述连接丢失持续发生的同时，将HTTP流量从耦接至所述CPE的网页浏览器重新定向到所述CPE中的本地网页服务器，
其中所述网页浏览器适于将与所述连接丢失相关的网页从所述CPE提供给所述网页浏览器。

11.  根据权利要求10所述的CPE装置，其进一步包括本地DNS服务器，所述DNS服务器适于在所述连接丢失持续发生的同时，响应所述网页浏览器带有的DNS查询。

12.  根据权利要求11所述的CPE装置，其中所述响应包括所述CPE的IP地址，从而使得所述网页浏览器透明地连接到所述CPE。

13.  根据权利要求11所述的CPE装置，其中所述HTTP重定向器使用来自所述网页浏览器的所述HTTP流量中的主机HTTP标头，以便确定所述DNS查询是否为重新定向的请求。

14.  根据权利要求10所述的CPE装置，其中所述HTTP重定向器从与所述CPE相关联的多个IP地址中，确定将要用来使所述网页浏览器与所述CPE进行通信的IP地址。

15.  根据权利要求14所述的CPE装置，其中所述多个IP地址是与所述CPE的LAN接口相关联。

16.  根据权利要求10所述的CPE装置，其中所述CPE为DSL调制解调 器。

17.  根据权利要求10所述的CPE装置，其中所述线路监控器还适于执行诊断来确定所述连接丢失的原因。

18.  根据权利要求17所述的CPE装置，其中所述诊断包括确定微滤波器是否无意中耦接至所述CPE调制解调器的WAN接口。

用以检测和传达关于通信链路状态的信息的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年10月15日提交的印度临时专利申请第4299/CHE/2012号的优先权，所述临时专利申请的公开内容以引用的方式全部并入本文中。
技术领域
本发明一般涉及数据通信，并且更详细而言，涉及一种用于在终端用户并未明确索取连通性丢失信息的情况下，检测所述连通性丢失并将其传达给所述终端用户的方法和装置。
背景技术
互联网服务提供商(ISP)对最小化可能由于客户设备无法与CO进行通信而导致的故障单的数目和成本很感兴趣。举例而言，在客户位点与提供商设备之间供应互联网连接的接口技术(电缆、DSL等)，可能会由于连接客户驻地设备(CPE)与ISP中心局(CO)的接线的物理问题而中断。当各种损害发生时，传统上使用基于HTTP的网页浏览器的用户可利用的唯一反馈，便是表明浏览器无法连接到远程网页服务器的消息。
发明内容
根据某些一般方面，本发明涉及一种用于在终端用户并未明确索取连通性丢失信息的情况下，将所述连通性丢失传达给所述终端用户以及传达潜在机制来恢复连通性丢失的方法和装置。在实施方案中，在CPE内检测到连通性丢失之后，用户请求会被迅速地重新定向到本地网页服务器，所述本地网页服务器是在所述CPE上运行。所述本地网页服务器返还信息状态网页，其描述相应情况、潜在原因以及用以解决连通性问题的可能步骤。
根据这些和其它方面，根据本发明实施方案的一种方法包括：使用客户驻地设备(CPE)中的调制解调器芯片组来检测所述CPE与广域存取网络(WAN)之 间的连接丢失；在所述连接丢失持续发生的同时，将HTTP流量从耦接至所述CPE的网页浏览器重新定向到所述CPE中的本地网页服务器；以及，将与所述连接丢失相关的网页从所述CPE提供给所述网页浏览器。
附图说明
对于本领域普通技术人员而言，在阅览下文结合附图而对本发明具体实施方案所做的描述之后，本发明的这些和其它方面和特征将变得显而易见，其中：
图1为示出本发明实施方案的示例性实现形式的方块图；以及
图2至图4为示出根据本发明各方面的、显示给用户的示例性页面的屏幕截图。
具体实施方式
现在将参考附图详细地描述本发明，所述附图提供为本发明的说明性示例，以便使本领域技术人员能够实践本发明。明显地，下文的示图和示例并不意在将本发明的范围限制到单个实施方案，而是通过与所描述或所示出要素中的一些或全部进行互换的方式，其他实施方案也是可能的。此外，在本发明的某些要素可以使用已知部件来部分或完全实施的情况下，此类已知部件中只有对理解本发明来说是必要的那些部分才会加以描述，而此类已知部件的其它部分的详细描述则会省略，从而不至于使本发明模糊不清。正如本领域技术人员所显而易见的，描述为实施于软件中的实施方案不应受限于此，而是可以包括实施于硬件中或者软件和硬件组合中的实施方案，反之亦然，除非本文另有说明。在本说明书中，展示单数部件的实施方案不应视为限制性的；更确切地说，本发明意在涵盖包括多个相同部件的其它实施方案，反之亦然，除非本文以其他方式明确指出。此外，申请人并不意在将本说明书或权利要求书中的任何术语归结为具有不寻常或特殊的含义，除非就此明确陈述。另外，本发明涵盖本文中通过图解而提及的已知部件的目前和将来的等效物。
本发明的一般实施方案包括处于CPE内的线路监控器，其可以基于线路状况而自动发起诊断，并且定期地收集结果。在本发明实施方案的示例性实现形式中，当线路监控器模块检测到连通性丢失时，CPE将困住终端用户与CO之间的所有端口80HTTP通信。其利用CPE所产生的响应来取代正常的HTTP响 应。CPE所产生的响应可以基于对连通性丢失周围的状况(例如，电线间断、电线未连接、电线上存在滤波器，等等)的分析，并且向用户呈现描述相应状况以及修复相应状况所要采取的步骤的网页。
另外，CPE(在CPE内或者利用存储)跟踪原始请求网页的用户网页浏览器(经由小型文本文件(cookie)或者通过替代网页内所返还的数据)。当CPE检测连通性已经恢复时，其便终止HTTP响应的取代，并且指引用户网页浏览器(借助超时或者CPE对来自网页浏览器的消息的直接响应)来重试对原始网页的HTTP请求。这便会在连通性一旦已经恢复时，提供到原始目的地的无缝过渡，而不存在用户介入的情况。
图1展示根据本发明实施方案的示例性系统。
如图所示，客户驻地设备(CPE)102安插于计算机104与中心局(CO)106之间。根据本发明的方面，CPE 102具备相应功能性来确定CPE 102与CO 106之间的连通性丢失并将这个事件用信号发送给计算机104，例如，经由提供给计算机104中的网页浏览器应用程序108的网页，正如下文更为详细描述的。
在示例性实施方案中，CPE 102为具有供应商(如弗里蒙特(Fremont)的易卡诺股份有限公司(Ikanos,Inc.))所提供的芯片组的DSL调制解调器，其中CA运行操作系统(如Linux)并且支持相应协议(如VDSL 2)。在通过下文的描述进行教示之后，本领域中的技术人员将能够理解如何在这些和其它实施方案中来实施本发明，例如，通过针对此类芯片组来调整固件或软件。
计算机104为(例如)个人电脑(PC)，如耦接至显示器(例如，纯平显示器)并且运行常规操作系统(如华盛顿州雷德蒙德市(Redmond)的微软公司或加利福尼亚州的库比蒂诺市(Cupertino)的苹果股份有限公司所提供的任何操作系统)的台式电脑、膝上型电脑或平板电脑。然而，本发明并不受限于这个示例，并且计算机104可以是具有或耦接至显示器并且具有运行网页浏览器应用程序的计算机处理器的任何设备，如机顶盒、智能电视、DVD播放器、智能电话等。
CPE 102可以经由接口116而耦接至计算机104。举例而言，在CPE 102为DSL调制解调器的情况下，接口116可以包括一个或多个以太网端口，计算机104可以经由电缆而连接到所述一个或多个端口。另外或作为替代地，所述以太网端口中的一个或多个端口可以经由电缆而连接到无线路由器，并且计算机104可以经由无线路由器而与CPE 102进行通信。在CPE 102的实施方案中，接口 116也可以包括处于CPE 102内部的一个或多个无线LAN接口。
CPE 102可以经由许多常规手段中的任何手段而耦接至CO 106。举例而言，在CPE 102为DSL调制解调器的情况下，CPE 102可以包括电话线路端口，常规电话线路插头可以插入到所述电话线路端口中。众所周知，电话线路可以最终连接到CO 106。或者，在CPE 102为电缆调制解调器的情况下，CPE 102可以包括可供常规同轴电缆插头附接的常规同轴电缆端口，并且众所周知，同轴电缆可以最终连接到CO。
现在，将参考图1中所示的示例性VDSL调制解调器中的示出部件以及本发明的功能性的方面，而更为详细地描述CPE 102的示例性实现形式。然而，应注意，CPE 102可以包括额外部件和功能性来支持(例如)常规DSL调制解调器操作。在此，出于本发明清晰性的目的，将省略其中的细节。应进一步了解，图1所示的并且在下文更为详细描述的部件，可以通过在CPE 102中的处理器上运行的软件或固件来实施。还应进一步了解，本发明可以实践于其它类型的CPE中，而不是VDSL调制解调器中。
VDSL线路监控器110会监控线路中物理级上的任何连通性丢失。在CPE 102为VDSL调制解调器的实施方案中，连通性丢失是在VDSL调制解调器未与CO 106进行实时通信时加以确定，断开之后的重新连接是在VDSL调制解调器返回到与CO 106的实时通信时加以确定。当CPE 102断连或者断连之后连接时，其分别启用或禁用HTTP重定向器112。
在实施方案中，断连之后，VDSL线路监控器110可以进一步发起诊断来确定连通性丢失的原因。举例而言，所述诊断可以包括常规的已知调制解调器诊断，用以检测连接到CPE 102的电线的间断、电线未连接到CPE 102上的插头，等等。在CPE 102为DSL调制解调器的情况下，所述诊断也可以包括确定微滤波器是否无意中存在于通向DSL调制解调器的电话线路上。在共同未决申请第__[12IK08]号中更为详细地描述一种可以由VDSL线路监控器110执行的、用以确定是否存在微滤波器的示例性方法。
当线路断连时，VDSL线路监控器110也发送命令给HTTP重定向器112，以便将其启用。如果线路在断连之后恢复连接，那么VDSL线路监控器110便发送命令给HTTP重定向器112，以便将其禁用。在VDSL线路监控器110执行诊断的实施方案中，其也向网页服务器114馈送诊断结果，从而使得网页服务 器114可以在网页中将这个信息返还给网页浏览器108。
HTTP重定向器112将基于从VDSL线路监控器110所接收的对应命令，而启用或禁用下述配置。
●拦截端口53流量(即DNS查询)，并且将其重新定向到运行于CPE 102上的本地DNS服务器114
●拦截端口80流量(即HTTP网页浏览器流量)，并且将其重新定向到运行于CPE 102上的本地网页服务器114
这个配置借助IP表(iptables)规则的配置来实现，这些IP表规则由HTTP重定向器112基于其是否已经被VDSL线路监控器模块启用或禁用而创建或删除。在实施方案中，IP表规则包括在常规Linux IP堆栈中，并且在通过本公开加以教示之后，本领域中的技术人员将理解如何根据本发明的实施方案来调整此类规则以便实现HTTP和DNS流量的重新定向。
在实施方案中，本地DNS服务器114总在运行，但是并不执行任何实质动作，除非端口53流量在CPE 102上正被拦截。DNS服务器114利用CPE 102的局域网络(LAN)接口116的IP地址来响应源自网页服务器108的DNS查询。这是必要的，有两个原因：为了确保网页浏览器108不会因为外部连通性丢失而超时等待DNS服务器响应；以及，为了使得网页浏览器108利用TCP连接而透明地连接到CPE 102。网页浏览器108应当不必知道连接终止点是什么。
DNS服务器114借助DNS记录选项中的一个选项，而指引网页浏览器108不要将含有CPE LAN接口IP地址的DNS响应存入高速缓存器。这是必要的，从而使得网页浏览器108不会将这个DNS响应存入高速缓存器，并且应当总是发送DNS查询，直到其在连通性最终恢复时利用实际IP地址加以解决。
本发明的发明人认识到常常出现的情形是CPE 102中存在多个LAN接口116，如eth0、eth1、wlan0等。DNS查询可以出现在这些接口中的任何接口上。这会带来相应问题，因为DNS服务器114无法知道不同LAN接口的不同IP地址当中哪个IP地址将要返还，原因在于针对DNS查询所到达的特定接口而言，在应用级上没有可用的信息。根据某些方面，根据本发明的一个解决方案包括查看从其接收DNS查询的应用(在这种情形中为网页浏览器108)的源IP地址，并且将其与LAN接口(如eth0、ethl、Wlan0、wlanl等)的所有IP地址进行匹配。具有最长IP地址匹配的接口确定为在其上接收DNS请求的接口116。应注意， 没有两个LAN接口IP地址可以具有相同长度匹配，因为每个接口在配置为路由接口时是属于不同子网。
网页浏览器108随后透明地连接到本地网页服务器114，因为其连接到DNS服务器114所返还的IP地址，即CPE的LAN接口116的IP地址。当随后接收来自网页浏览器108的请求时，网页服务器114便确定其是重新定向的请求(即被拦截且重新定向的请求)还是其确实为访问本地网页服务器配置页面的请求。应注意，CPE 102也具有其自己的网页接口，所述网页接口用于管理/配置CPE。网页服务器114应当不会针对这些请求错误地提供VDSL线路诊断页面。
为了确定其是否为重新定向的请求，网页服务器114会检查请求中的“主机”HTTP标头。这个标头含有浏览器108所请求的原始URL，并且即使在请求被重新定向的情况下仍然保持不变。
对于本地网页访问而言，“主机”字段含有LAN接口116的IP地址。
对于重新定向的要求而言，“主机”字段含有原始URL，例如www.google.com。网页服务器将“主机”字段的值与CPE的LAN接口116的IP地址进行比较。如果其与本地接口116的IP地址中的任何IP地址相匹配，那么便会得出结论，其为本地网页请求。然而，如果其与本地接口116的IP地址中的任何IP地址都不匹配，那么便会得出结论，其为重新定向的请求，并且返还VDSL线路诊断页面。
VDSL线路诊断页面优选地为动态页面。通过动态页面，便意味着其所显示的信息将基于VDSL线路监控器所馈送的诊断结果而保持不断变化。这个网页优选地为自刷新页面，例如，通过发送请求给网页服务器114而每5秒钟刷新自身一次。针对此类请求，网页服务器114会向VDSL线路监控器110查询当前诊断结果，将它们嵌入网页中，并且将网页返还给网页浏览器108。在实施方案中，这个刷新周期自己进行重复，直到线路恢复连接。
最后，当线路恢复连接时，在VDSL线路诊断页面的下一次刷新中，网页服务器将返还重新定向网页，而不是VDSL线路诊断页面。所述重新定向页面将含有HTTP指令，以便连接到网页浏览器最初所请求的原始URL。并且，会向用户透明地提供原始网页，比如www.google.com。
图2至图4为可以在本发明的实施方案中生成和显示的示例性网页。
图2示出可以在线路监控器110已经检测到断连并且诊断已经确定所述断 连是由于通向计算机104的以太网电缆从CPE 102中拔出时，而提供给网页浏览器108的示例性网页。图3示出可以在电缆已经插回之后但是实时通信尚未恢复时，而提供给网页浏览器108的示例性网页。
图4示出可以在线路监控器110已经检测到断连并且诊断已经确定所述断连是由于通向CPE 102的电话线路连接插入到微滤波器中时，而提供给网页浏览器108的示例性网页。
根据某些方面，本发明通过提供可行性步骤而帮助客户独自解决问题，其中客户可以自己执行这些步骤，而不是向运行商登记故障单。这将节约运营商的客户支持成本。这个概念独立于特定的广域网络(WAN)或局域网络(LAN)通信技术。
尽管已参考本发明的优选实施方案而对其详细地加以描述，但是对于本领域一般技术人员来说应该显而易见的是，可以在不背离本发明精神和范围的情况下做出形式和细节上的变化和更改。预期所附权利要求书涵盖这类变化和更改。