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JP2000022759A - 構成された帰還経路を通じてリソースサーバーと通信する代理人を使用する一方向アダプタのダイナミックなネットワーク構成 - Google Patents

構成された帰還経路を通じてリソースサーバーと通信する代理人を使用する一方向アダプタのダイナミックなネットワーク構成

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Publication number
JP2000022759A
JP2000022759A JP31881898A JP31881898A JP2000022759A JP 2000022759 A JP2000022759 A JP 2000022759A JP 31881898 A JP31881898 A JP 31881898A JP 31881898 A JP31881898 A JP 31881898A JP 2000022759 A JP2000022759 A JP 2000022759A
Authority
JP
Japan
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address
adapter
network
communication path
packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31881898A
Other languages
English (en)
Inventor
Poornima Lalwaney
プーアニマ・ラルワニイ
Jonathan A Fellows
ジョナサン・エー・フェローズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arris Technology Inc
Original Assignee
General Instrument Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Instrument Corp filed Critical General Instrument Corp
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】上流電話回線を通じてコンピュータネットワー
クへデータを送信しながら，下流放送チャネルを通じて
データを受信する。 【解決手段】ターミナルサーバ１４４は電話アドレスサ
ーバ１４６からIPアドレスを得，電話モデムスタック１
２６に割り当てる。ケーブルモデムスタック１２２はセ
ッション初期化用の要求をケーブルモデムドライバへ送
り出しPPRA１２４で処理され，電話モデムのIPアドレス
はパケット内に挿入される。IPパケット宛先アドレスは
ケーブルアドレスサーバ１１４に設定される。該サーバ
は上流電話回線を通じてパケットを受信し，IPアドレス
及びリレイエージェントアドレス用構成情報に応答す
る。電話モデムはPPRAを通じてケーブルモデムスタック
へそれを渡す。ケーブルモデムは初期化され，また一方
向RFチャネルを通じてインターネットデータを受信す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
この出願は，1997年11月10日に出願された米国仮特許出
願番号60/065,055合意の利益を主張するものである。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願は，電話線を通じてコン
ピュータネットワークへデータを上流へ送信すると同時
に，例えば，ケーブル若しくは衛星テレビネットワーク
の放送チャネルを通じたインターネットのようなコンピ
ュータネットワークからのデータを，パーソナルコンピ
ュータが受信できるようにするための方法及び装置に関
する。特に，本発明はケーブルテレビ装置等のような一
方向通信装置内における一方向アダプタのダイナミック
なネットワーク構成を与える。構成されたリターンパス
アダプタを通じてコンピュータネットワークのリソース
サーバーと通信し，それによって一方向アダプタとリソ
ースアダプタとの間に双方向通信を与えるためのプロキ
シエージェーントが与えられる。
【０００２】
【従来の技術】以下の頭辞語が使用される。 ARP - アドレス・レゾリューション・プロトコル CPU - 中央演算処理装置 DHCP - ダイナミック・ホスト・コンフィグレーショ
ン・プロトコル HTTP - ハイパー・テキスト・トラスポート・プロト
コル IETF - インターネット・エンジニアリング・タスク
・ホース IETF - インターネット・エンジニアリング・タスク
・ホース IGMP - インターネット・グループ・マネジメント・
プロトコル IP - インターネット・プロトコル IPCP - インターネット・プロトコル・コンフィグレ
ーション・プロトコル ISP - インターネット・サービスプロバイダー LAN - ローカル・エリア・ネットワーク LMDS - ローカル・マルチポイント・ディストリビュ
ーション・システム MMDS - マルチチャネル・マルチポイント・ディスト
リビューション・システム MSO - マルチプル・システム・オペレータ PC - パーソナル・コンピュータ PPP - ポイントツーポイント・プロトコル PPRA - パケット・プロセッシング・リレイ・エージ
ェント RF - ラジオ周波数 RFC - リクエスト・フォー・コメント TCP - トランスミッション・コントロール・プロトコ
ル UDP - ユーザ・データグラム・プロトコル UHF - 超高周波数 WAN - ワイド・エリア・ネットワーク。
【０００３】現存するケーブルテレビネットワークは，
同軸ケーブル若しくはハイブリッドなファーバー及び同
軸ケーブルネットワークを通じてユーザの家庭へデジタ
ルテレビ信号を伝達している。付加的に，ユーザーの家
庭に送信番組を送信する衛星分配ネットワークもまた人
気が増加している。ユーザーに送信されたデジタル信号
は高忠実なビデオ及び音声を与える。クローズドキャプ
ショニングデータ，ストックデータ，天気予報等の他の
タイプのデータもまたユーザーに送信される。このデー
タは，全テレビ信号チャネルに渡って，または垂直帰線
消去間隔(verticalblanking interval)のようなテレビ
信号の一部に対して変調され，またユーザーの家庭内の
デコーダで回復される。
【０００４】付加的に，あるケーブルネットワークは，
ユーザーが例えば，ペイ・パー・ビュー番組を注文する
か若しくは勘定残高をチェックするためにヘッドエンド
へ信号を送信することができる上流通信経路を与える。
【０００５】さらにまた，インターネットのようなコン
ピュータネットワークは，エンターテイメント，教育，
及び情報を交換する目的及び他のユーザーと通信するた
めにインターネットを使用する一般大衆の中で，特に急
速に人気が出てきた。典型的に，ユーザーは，さまざま
なリモートサーバーからのグラフィックス，テキスト及
びオーディオ及びビデオデータをダウンロードするべく
通常の同時送受信電話回線を通じてPC及び電話モデムを
介してインターネットにアクセスする。ユーザーはまた
送り手のユーザーのPCから受け手のPCへデータを送信す
ることによって互いにリアルタイムに通信することもで
きる。
【０００６】電話とケーブル若しくは衛星テレビネット
ワークの重要な違いは帯域幅である。電話ネットワーク
は音声信号を送るために作られているため，その帯域幅
は非常に狭く，例えば，３KHzである。これとは対照的
に，ケーブルテレビ及び衛星ネットワークは，フルモー
ションビデオを伝達するように設計されており，その結
果より大きな帯域幅例えば，数百MHz若しくはそれ以上
を有する。
【０００７】従って，ケーブル若しくは衛星ネットワー
ク上でインターネットデータの付与等を与えることは帯
域幅の増加が有効であるため非常に所望される。そのよ
うな設備は，ケーブル及び衛星ネットワークオペレータ
に対し，付加的なマーケティングの機会を与えながら，
ユーザーのPCへの応答を非常に速める。
【０００８】しかし，上流経路の付与は，UHF，MMDS及
びLMDSを含む衛星若しくは地上放送ネットワークに対し
て不可能である。さらに，多くのケーブルテレビネット
ワークは，上流通信用に構成されておらず，またはそれ
を付与することは制限され，またより多くのユーザーか
らの送信を扱うのに適してはいない。特に，ネットワー
クオペレータはむしろ，ペイ・パー・ビューのような重
要な所得増加の行為に対して有効な上流経路を維持しよ
うとするであろう。
【０００９】さらにまた，ケーブル/衛星チャネルは放
送チャネルであり，また電話回線はポイント-ツー-ポイ
ントのチャネルなので，PC上で有用な通信及びアドレッ
シングプロトコルはケーブル/衛星放送環境において渾
然一体として機能しない。
【００１０】さらに，概してコンピュータネットワーク
の通信及びアドレッシングプロトコルは，ケーブル及び
衛星テレビ機器と互換性がない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】したがって，PCが，上
流電話回線を通じてコンピュータネットワークへデータ
を送信しながら，ケーブル，衛星若しくは地上放送テレ
ビネットワークの下流放送チャネルを通じてインターネ
ットのようなコンピュータネットワークからデータを受
信することが可能な装置を与えることが所望される。該
装置はコンピュータネットワークにより使用されるプロ
トコルスタックのルーティング/アドレッシング規則と
の互換性を与えなければならない。
【００１２】ネットワーク動作及び管理の容易化のため
に，オペレータはそのIPアドレスネットワーク構成情報
に関してダイナミックに構成された一方向アダプタを好
むであろう。
【００１３】装置はケーブル若しくは衛星テレビネット
ワークの下流放送チャネルを通じてインターネットのよ
うなコンピュータネットワークからデータをそれぞれ受
信する，ケーブル若しくは衛星モデムのような一方向ア
ダプタのダイナミックなネットワーク構成を与えなけれ
ばならない。そのような構成は，インターネットセッシ
ョンの間にIPアドレス及び構成情報を与える。このアド
レスはユーザーがサーフィンしていないときに他のモデ
ムに割り当てられる。
【００１４】アダプタが一方向受信のみであり，かつネ
ットワーク構成情報の割り当てが通信リンクを送受信す
る２方向を要求することが与えられれば，装置は構成さ
れたリターンパスを使用して，一方向アダプタのダイナ
ミック構成及び付随するネットワークサービスを容易化
するプロキシエージェントを与えなければならない。
【００１５】当該装置は一方向アダプタとコンピュータ
ネットワークによって使用されるプロトコルストックの
ルーティング/アドレッシング規則との間に互換性を与
えなければならない。
【００１６】本発明は上記及びその他の利点を有する装
置を与えるものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明はケーブルテレビ
装置等のような一方向通信システム内の一方向アダプタ
のダイナミックなネットワーク構成を与える。本発明に
よりパーソナルコンピュータ，ルーター/ブリッジ若し
くは他の機器は，電話回線を通じてコンピュータネット
ワークへデータを上流へ送信しながら，ケーブル，衛星
若しくは他の地上放送テレビネットワークの放送チャネ
ルを通じてインターネットのようなコンピュータネット
ワークからデータを受信することができる。それによっ
て，本発明により，ユーザーは高帯域幅を通じてコンピ
ュータネットワークからデータを素早くアクセスしかつ
検索することができる。
【００１８】構成されたリターンパスアダプタによって
コンピュータネットワークリソースサーバーと通信する
ためのプロキシエージェントが与えられ，それによっ
て，一方向アダプタとリソースサーバーの間の双方向通
信が与えられる。
【００１９】アダプタのダイナミックなネットワーク構
成は，構成される必要のあるインターフェースを通じて
リソースサーバーとの双方向通信を要求する。本発明は
構成されたリターンパスを使用して一方向アダプタのダ
イナミックな構成及び付随するネットワークサービスを
容易にするプロキシエージェントを使用する。
【００２０】ケーブルモデム用のようなアドレスはDHCP
を使って管理される。RFC2131において特定されるよう
な，DHCPはネットワークアダプタ構成用に通常使用され
るプロトコルのひとつである。セッション初期化メッセ
ージは，供給を必要とするアダプタを通じて送られたUD
P放送である。WAN環境において，もしサーバーがクライ
アントと同じネットワーク上に存在しなければ，ネット
ワーク上の機械はDHCPサーバーと通信するDHCPプロキシ
（リレイエージェント）として機能する。リレイエージ
ェントはクライアントから放送を受信し，それをユニキ
ャスト(unicast)メッセージとして指定されたDHCPサー
バーへ送る。該サーバーはリレイエージェントへ応答を
ユニキャストし，それは続いてクライアントのハードウ
エアアドレスを使用してクライアントへ送られる。
【００２１】DHCPを使って一方向（受信のみ）内部ケー
ブルモデムアダプタを構成するために，リレイエージェ
ント機能をローカルネットワークからホスト内のパケッ
ト処理エージェントへ移動しなければならない。電話モ
デムアダプタに割り当てられたアドレス（PPPを使って
電話セッション初期化の間に得られた静的若しくはダイ
ナミックなアドレス）はリレイエージェントアドレスと
して使用される。該パケット処理エージェントはケーブ
ルモデムアダプタに送られたすべてのパケットを遮る。
付加的に，それはリターンパスアダプタに送られ及びそ
こから受信されるすべてのパケットを処理する。もし，
該パケットがDHCPであると同定されれば，それらはDHPC
リレイエージェント機能として処理される。この手法を
使用して，ケーブルモデムアドレスはDHCPを使用して管
理される。
【００２２】パケット処理エージェント内にDHCPリレイ
エージェント機能を有する上記原理は，ホスト内の他の
ダイナミックなアドレス割り当てプロトコル（例えば，
IPCP若しくはラディウスプロキシ(Radius proxy），"IG
MPプロキシ"機能，及び一方向アダプタを使用するシス
テム内でネットワーク及びベンダー特定リソース管理プ
ロトコルへ拡張され得る。一方向アダプタを有するシス
テムはケーブルモデム，ワイヤレスモデム及び衛星モデ
ムを含む。
【００２３】概して，PCを使ってインターネットにアク
セス（例えば，サーフ）したいとユーザーが望めば，PC
上で実行する結合管理アプリケーションによって制御さ
れる２つの位相結合処理が生じる。最初に，電話モデム
アダプタが初期化され，次にケーブルモデムアダプタが
初期化される。
【００２４】電話リンクは，電話モデムアダプタのTCP/
IPスタック用に要求されるIPアドレス及びネットワーク
構成情報を得るために，ISPターミナルサーバーによっ
て確立される。電話モデムにおいて，リンク確立のため
にPPPが使用され，IPアドレス及びネットワーク構成情
報がIPCPを使用して得られ，それはPPPのサブセットで
ある。
【００２５】ひとたびPPPリンク確立位相が完成すると
直ぐに，アドレス及びネットワーク構成情報は，電話ネ
ットワークアドレス管理サーバーによってターミナルサ
ーバーへ与えられる。該ターミナルサーバーはIPCPを使
って電話モデムスタックへ情報を与える。この点におい
て，電話モデム及び対応するスタックは完全に初期化さ
れ，ソースIPアドレスとして上記PPP処理によって得ら
れるIPアドレスを使用してインターネットと双方向の通
信が可能である。
【００２６】結合処理の次の工程は，ケーブルモデムア
ダプタの初期化である。DHCPは，ダイナミックに構成し
たネットワーク構成情報のひとつの可能な方法である。
ネットワークの見地からすれば，ケーブルモデムは，IP
アドレス及びネットワーク構成パラメータに対する要求
を送り出す必要がある。しかし，ケーブルモデムアダプ
タは一方向へ受信するのみのアダプタであるので，該要
求はRF放送チャネルに渡って送り出すことができない。
PPRAが必要な訳がここにある。ケーブルモデムスタック
は，ケーブルモデムドライバーを通じてPPRAへ初期化情
報に対する要求を送る。
【００２７】PPRAは該要求を扱い，それを電話アダプタ
の出力から電話回線を通じてケーブルヘッドエンドにお
けるケーブルネットワークアドレス管理サーバー（リソ
ースサーバー）へ送る。ケーブルモデムスタックは，初
期化情報を要求するためにダイナミックなホスト構成プ
ロトコルを使ってケーブルネットワークアドレス管理サ
ーバーと通信する“クライアント”である。PPRAによっ
て実行された一つの修正例は"DHCP リレイエージェン
ト"アドレスとしてPPPの間に得られたIPアドレスを使用
している。DHCPはダイナミックなホスト構成プロトコル
のことである。この情報は，電話回線アダプタを通じて
ケーブルネットワークアドレスをサーバーに該要求を送
る前に，PPRAがケーブルモデムスタックから受信するDH
CP要求内にPPRAによって埋め込まれる。その後，ケーブ
ルネットワークアドレスサーバー/DHCPサーバーはリレ
イエージェント（また，DHCPプロキシエージェント）の
アドレスに応答する。それらが電話モデムアダプタで受
信されるとき，PPRAはパケットをDHCPパケットとして同
定し，それらをケーブルモデムスタックへ転送する。そ
れによってケーブルモデムスタックは初期化され，一方
向RF放送チャネルを通じてインターネットデータを受信
することができる。
【００２８】DHCPアドレスはユーザーがインターネット
へ接続したいと思う度に（例えば，セッション）割り当
てられる。ひとたび結合されると，ユーザーは接続用に
割り当てられたアドレスを使ってあらゆる数のサイトを
サーフすることができる。ユーザーが接続を切り，DHCP
サーバーが切断の事実を知らされたとき，サーバーはこ
のアドレスを自由に再使用し，あたゆる他のクライアン
トに対してそれを自由に割り当てる。
【００２９】さらに，DHCPを使用してケーブルモデムTC
P/IPスタックへ割り当てられたアドレスは，各初期化/
ネットワークセッションに関して異なる。
【００３０】概して，ISPネットワークアドレスとケー
ブルネットワークアドレスサーバーとの間にはポイント
・ツー・ポイント通信は存在しない。ケーブルモデムア
ダプタに対するセッション初期化の要求はケーブルネッ
トワークサーバーの宛先アドレスを有するUDP/IPパケッ
トであり，また電話回線ネットワークを通じてこのアド
レスに基づいた宛先へ転送される。DHCPサーバー/ケー
ブルネットワークアドレスサーバーは，DHCPリレイエー
ジェントアドレスに応答し，それは電話モデムに付随す
るIPアドレスである。
【００３１】PPRAは電話モデムのでネットワークから入
力DHCPメッセージを見つけ，該メッセージがメッセージ
の内容（例えば，UDP/DHCPデータ部分）を調査すること
によってケーブルモデム用のものであることを識別し，
ケーブルモデムスタックへメッセージを転送する。セッ
ションの初期化時にケーブルネットワークのサーバーか
ら応答がケーブル（例えば，RF 放送）パスでなくて電
話回線を通じて戻ってくる。ケーブルネットワークアド
レスはISPのネットワークと異なるネットワークから割
り当てられている。ユーザーがアクセスしているインタ
ーネットサーバーはケーブルモデムに割り当てられたケ
ーブルネットワークアドレスに応答する。ケーブルネッ
トワークに属する宛先アドレスを有するすべてのパケッ
トは，通常のIPルーティング及びフォワーディング規則
によって，インターネットからMSOルーターへ運ばれ
る。MSOルーターにおいて，ケーブルモデムに属する宛
先アドレスを有するパケットは，ケーブルモデムへの通
信用に放送ネットワークハブへ転送される。
【００３２】さらに，セッション終了において，PCスク
リーン等のセッション解除ボタンをクリックすると，ケ
ーブルモデムは最初に未初期化(uninitialized)され
る。ケーブルモデムスタック内のDHCPクライアントは，
それがIPアドレスの解放である事を示すメッセージをケ
ーブルネットワークアドレスサーバーへ送り出す。DHCP
サーバーは今や自由にこのアドレスをあらゆる他のケー
ブルモデムへ割り当てることができる。DHCP解放メッセ
ージが送り出された後，電話接続は電話モデムスタック
に付随するIPアドレスを未初期化するべくPPPを使うこ
とによって閉じられ，その後，電話リンクを切断する。
【００３３】第１通信パスを通じてコンピュータネット
ワークからデータを受信する一方向アダプタを初期化す
るための特定の方法が与えられ，該一方向アダプタはパ
ケット処理リレイエージェントを通じて双方向アダプタ
と通信し，双方向アダプタは第２通信パスを通じてコン
ピュータネットワークのサービスプロバイダー（例え
ば，ISP）からデータを受信しかつそこへデータを送る
よう取り付けられている。
【００３４】当該方法は以下の工程から成る。例えば，
ユーザーのインターネット接続の要求に応答して，第２
通信パスを通じて双方向アダプタとサービスプロバイダ
との間のリンクを確立する工程と，サービスプロバイダ
ーからアドレスを得る工程と，第２通信及び双方向アダ
プタを通じて該アドレスをパケット処理リレイエージェ
ントに接続する工程と，から成る。セッション初期化要
求パケットは一方向アダプタからパケット処理リレイエ
ージェントへ与えられる。
【００３５】該パケット処理リレイエージェントはセッ
ション初期化要求パケットに，(a)サービスプロバイダ
ーから得られるソースアドレスに従うソースアドレス，
及び(b)第１通信パスに付随するネットワークアドレス
サーバー（リソースサーバー）の宛先アドレスを与え
る。従って，セッション初期化要求パケットは双方向ア
ダプタ及び宛先アドレスに従う第２通信パスを通じてネ
ットワークアドレスサーバーへ通信される。
【００３６】ネットワークアドレスサーバーは，リレイ
エージェントアドレスに従って第２通信パスを通じてア
ドレス構成情報を双方向アダプタへ通信することによっ
て，そこに通信されるパケットに応答する。パケット処
理リレイエージェントは，一方向アダプタを初期化する
際に使用するための双方向アダプタからアドレス構成情
報を得る。
【００３７】該リンクは，ユーザーによるコンピュータ
ネットワークへのアクセスの要求に応答して第２通信パ
スを通じて，双方向アダプタとサービスプロバイダーと
の間に確立される。
【００３８】セッション初期化要求パケットは，ユーザ
ーによるコンピュータネットワークへのアクセス要求に
応答して，一方向アダプタからパケット処理リレイエー
ジェントへ与えられる。第１通信パスはケーブルテレビ
リンク，衛星テレビリンク，MMDS，LMDS，及び/またはU
HFリンクを含んでもよい。
【００３９】同様に，一方向アダプタは，ケーブルテレ
ビモデム，衛星テレビモデム，MMDS，LMDS，及び/また
はUHFモデムまたはその他の有線若しくは無線モデムを
含む。MMDSは，マイクロ波信号のような見通し線(line-
of-sight)の地上信号を採用する。
【００４０】第２通信パスは電話リンクを含んでも良
く，また双方向アダプタはモデムを含むこともできる。
【００４１】パケット処理リレイエージェントは，アプ
リケーションレベルプロキシ，DHCPリレイエージェン
ト，IGMPプロキシ，IPエンキャプシュレーション，IPフ
ィルタリング，データリンクレイヤートンネリング，デ
ータリンクレイヤーフィルタリング，及びプロキシARP
エージェントの少なくとも一つを含む機能強化を与える
べく，パケット処理リレイエージェントに送られたデー
タパケットを処理するために取り付けられている。
【００４２】アドレス構成情報はDHCPに従うネットワー
クアドレスサーバーによって与えられる。
【００４３】方法はさらに，パケット処理リレイエージ
ェントを介して一方向アダプタからネットワークアドレ
スサーバーへの確認メッセージ，双方向アダプタ，及び
一方向アダプタでのアドレス構成情報の受信を確認する
ための第２通信パスを与える工程を含む。
【００４４】当該方法はさらに第２通信パスを介してネ
ットワークアドレスサーバーから一方向アダプタへの確
認メッセージ，双方向アダプタ，及び一方向アダプタか
ら確認メッセージの受信を確認するためのパケット処理
リレイエージェントを与える工程を含む。
【００４５】対応する装置もまた与えられる。
【００４６】
【発明の実施の形態】本発明は，ケーブルテレビシステ
ム等のような一方向通信システム内の一方向アダプタの
ダイナミックなネットワーク構成を与える。プロキシエ
ージェントは構成されたリターンパスアダプタを通じて
コンピュータネットワークのリソースサーバーと通信
し，それによって一方向アダプタとリソースサーバーと
の間に２方向通信を与えるために与えられる。
【００４７】用語“コンピュータネットワーク”はここ
ではあらゆるネットワーク，インターネット，サブネッ
ト等を呼ぶのに使用される。
【００４８】しばしばコンピュータネットワーク内でデ
ータを通信するためのプロトコルがプロトコルレイヤー
のスタックによって画成される。各レイヤーは次のより
高いレイヤーに対してサービスを実行し，各レイヤーの
プロトコルはその他のレイヤーのプロトコルから独立で
ある。実行されるサービスは，ヘッダ及び/または後書
き情報の付加，タイマーの設定，またはエラー検出及び
/またはエラー訂正，を含む。
【００４９】スタック内の最下のスタックは物理的レイ
ヤーであり，それは物理的媒体である。次に，データリ
ンクレイヤー，ネットワークレイヤー，移送レイヤー，
及びアプリケーションレイヤーが与えられる。該アプリ
ケーションレイヤーはPC上で動作するブラウザーのよう
なソフトウエアとして呼ばれる。移送レイヤーは，失わ
れ若しくはエラーになったパケットを数えることによっ
てネットワークレイヤーの信頼性を高め，それによっ
て，プリミティブな標準セットが異なるネットワークで
使用できる。ネットワークレイヤーは，ソースから宛名
へデータのパケットを通信するための適当なパス（例え
ば，リンク及びルーター）を選択し，それによって異な
るタイプのネットワークの間の通信が可能となる。特
に，異なるリンク及びルーター内の帯域幅の管理が与え
られる。データリンクレイヤーはデータパケットのフレ
ーミング（例えば，適当なサイズのデータフレーム），
エラー制御，フロー制御，並びにエラー検出及び訂正を
説明する。銅線若しくは光ファイバー，またはワイヤレ
スパスを含む物理的レイヤーはデータパケットがそれを
通じて通信されるところの媒体である。
【００５０】ネットワークレイヤーにおいて，移送レイ
ヤーからデータがパケットとして与えられ，またパケッ
トヘッダが付加されてもよい。データリンクレイヤーに
おいて，ネットワークレイヤーからのデータはフレーム
として与えられ，またフレームヘッダが付加されてもよ
い。パケットの処理は，パケットのフレームが与えられ
ることが理解されるところのデータリンクレイヤーにお
いて言及される。最後に，物理的レイヤーにおいて，該
フレームは物理的媒体に渡って送信されるためにキャリ
ア上で変調される。
【００５１】宛先機械によって受信されたデータのフレ
ームは逆の順序で，すなわち，物理レイヤーからデータ
リンクレイヤー，ネットワークレイヤー，移送レイヤ
ー，及びアプリケーションレイヤーへ処理される。
【００５２】特に，典型的にインターネットはTCPとし
て周知の有向接続された移送レイヤープロトコル及びIP
として周知のネットワークレイヤープロトコルを使用す
る。TCPサービスはソケットとして知られる終点をつく
る送受信機械を有することによって確立される。各ソケ
ットは，ポートとして周知の，IPアドレス及びホストに
対してローカルな16ビット数を含むソケット番号若しく
はアドレスを有する。従って，TCPヘッダはソースポー
ト及び宛先ポートを含む。接続は送信機械上のソケット
と受信機械上のソケットの間でソケットコールを使用し
て明確に確立される。
【００５３】しかし，TCP/IPスタックは，リターンパス
がPC若しくはルーター/ブリッジ機器からコンピュータ
ーネットワークへの上流電話リンクによって与えられる
場合に，一方向放送ネットワークを通じてデータをコン
ピュータネットワークからPC若しくはルーター/ブリッ
ジ機器へ通信する時に困難にぶつかる。
【００５４】例えば，ケーブルモデムネットワークに対
して，ケーブルテレビプラントは，インターネット及び
マルチメディアサービスのために標準テレビチャネル
（例えば，6MHz）をデータ移送に割り当てる。PCは，テ
レビと同様のタイプのフックアップを使用してケーブル
モデムを通じてテレビプラント（例えば，放送プラン
ト）ネットワークとインターフェースで接続する。ひと
たび接続されると，インターネット及びケーブルテレビ
オペレータによって提供される他のマルチメディアサー
ビスにアクセスするために，該ケーブルモデムはデータ
転送用に取って置かれたチャネルセットに調整する。
【００５５】ケーブルモデムはテレビネットワークに渡
って運ばれたデジタル情報を受信し，それをPCに渡す。
カスタマー前提おけるPCからインターネットサーバーへ
の信号通信の帰還は，電話接続のような交代パスに渡っ
て与えられる。
【００５６】さらにまた，“二重帰還(dual-homed)”ケ
ーブルモデムアーキテクチャーにおいて，ケーブルモデ
ム及び電話モデム（例えば，リターンパスアダプタ）用
のIPアドレスはしばしばダイナミックに割り当てられ，
かつ異なるアドレスプールから管理される。ケーブルモ
デム及び電話モデムは“アダプタ”として周知である。
“二重帰還”の語は，PCのような単一機器内に２つのネ
ットワークアダプタが存在し，また異なるIPアドレスが
これらのアダプタの各々に対して使用される，ところの
アーキテクチャーを言及する。電話アダプタのアドレス
はIPCPを使って割り当てられるが，一方典型的にケーブ
ルモデムのアドレスは例えば，DHCPを使って割り当てら
れる。
【００５７】二重帰還ケーブルモデムネットワークアー
キテクチャにおいて，ケーブルテレビリンクの一方向性
のため，すべての上流通信量は電話モデムに向けられ
る。インターネットサーバーからPCへ送られたデータは
ケーブルモデムアダプタに付随するIPスタックへアドレ
スされなければならない。しかし，しばしば電話アダプ
タから出るパケットは電話アダプタに付随するIPアドレ
スを有する。この構造は，ほとんどのクライアントのTC
P/IPスタックのルーティング/アドレッシング変換を妨
害する。
【００５８】図１は本発明に従う装置のアーキテクチャ
ーを示す。該アーキテクチャーは，MSO/ケーブルオペレ
ータのネットワーク110，ユーザーの家庭に配置された
クライアントPC120，ISP電話ネットワーク140（例え
ば，スイッチング装置），及びインターネットのような
コンピュータネットワーク150を含む。MSO/ケーブルオ
ペレータのネットワーク110は，インターネット150と通
信するためのMSOルーター116，ネットワーク110によっ
て与えられる異なるケーブルモデムへDHCPアドレスを割
り当てるためのケーブルネットワークアドレスサーバー
114，及びRFチャネル118上のデータを全員のケーブルモ
デムに与える放送ネットワークハブ112を含む。IPデキ
ャプシュレータモジュール148はケーブルオペレータの
ネットワーク110に付随してもよい。
【００５９】付加的に，該IPデキャプシュレータモジュ
ール148はISP電話ネットワークとインターネット150の
間に与えられてもよい。
【００６０】RFチャネルはケーブルリンクであり，例え
ば，光ファイバー及び/又は同軸ケーブル，または衛星
リンク若しくはMMDSリンクのようなワイヤレスネットワ
ークから成る。RFチャネル118はテレビ信号及び他のデ
ータをデコーダ集団へ従来の方法で放送することができ
る。本発明は現存の放送及び受信機器と互換性がある。
LANのような一つまたはそれ以上の家庭内のPCへ接続さ
れた選択的にルーター/ブリッジ装置であるPC120は，一
方向ケーブルモデム122（例えば，一方向アダプタ），
本発明に従うパケット処理リレイエージェント124，及
び電話モデム126（例えば，双方向アダプタ）を含む。
電話モデム126は送信及び受信能力を有し，一方ケーブ
ルモデム122は受信のみである。通信パス128によってこ
れらのエレメント間で通信が可能となる。ケーブルモデ
ム122及び電話モデム126は，例えば，PCの内部若しくは
外部カードとして与えられてもよい。リレイエージェン
ト124は，PC120若しくはPC120外部の装置内において，
ソフトウエア，ファームウエア及び/またはハードウエ
ア内で実行される。モデム122はケーブル，衛星，MMD
S，LMDS，UHF若しくはその他の信号とともに使用され
る。
【００６１】ここで注意すべきことは，PC120がCPU及び
メモリのような従来のハードウエハ要素を含み，リレイ
エージェント124の機能を実行すると同時に制御信号を
ケーブルモデム122及び電話モデム126へ与えることで
る。
【００６２】ISP電話ネットワーク140は電話線138を通
じて電話モデム126からデータを受信する。ISP電話ネッ
トワーク140はターミナルサーバー144，電話ネットワー
クアドレスサーバー146及びISP電話ネットワーク140を
インターネット150と接続するISPルーター142を含む。
インターネット150はPC120によって検索するためのデー
タを保存する代表サーバー155を含む。
【００６３】PPRA124は，データが一つのインターフェ
ースを通じて受信されるが，異なるリターンパスインタ
ーフェイスを通じて送り出させるところの一方向システ
ム内で使用される，エンティティー(entity)を送るデー
タリンクレイヤーである。付加的な，トランスポート，
ネットワーク若しくはリンクレイヤー処理は，プロトコ
ルスタック内でより高いレイヤーへ透明なパケット処理
エージェント内に含まれる。
【００６４】PPRA124はすべてのパケットを一方向アダ
プタへ拘束されたプロトコルスタックから受信されたす
べてのパケットを検査する。図示された実施例におい
て，一方向アダプタはケーブルモデム122であり，それ
はRFチャネル118を通じてケーブルテレビネットワーク1
14から下流情報を受信するのみである。さらに，リレイ
エージェント124は，図示された実施例では電話モデム1
26であるリターンパスアダプタへ送り及び受信するすべ
てのパケットをモニターする。最小において，PPRA124
はデータリンクレイヤーにおけるパケットを一方向アダ
プタ122からリターンパスアダプタ126へ送る。
【００６５】あるケースにおいて，もし，パケットのソ
ースアドレスがルーターが管理するネットワークからの
ものでないとすれば，ISPルーター142のような電話リタ
ーンネットワーク上のルーターはパケットを拒絶する。
例えば，もしパケットがケーブルモデム122に対応する
ソースアドレスを有していれば，それはISPルーター142
によって認識されず，したがってISPルーター142におい
て落とされる（捨てられる）。しかし，電話モデム126
からのソースアドレスを有するパケットは認識され，ま
たISPネットワーク140からインターネット150へ横切る
よう許可される。ISPルーター142は，認識されないパケ
ットを濾過するためにアンチ・スプーフィング(anti-sp
oofing）フィルターを使用する。付加的に，認識された
パケットについてのソースアドレスは，電話ネットワー
クアドレスサーバー146によって前もって割り当てられ
たようなアドレスである。
【００６６】データリンクレイヤー若しくはネットワー
クレイヤートンネリングプロトコルはアンチ・スプーフ
ィングフィルター等を回避するべく使用される。トンネ
リングによって，同じタイプの異なるネットワーク上に
あるが異なるタイプを有するネットワークによって分離
されている宛先ホストとソースとの間で通信が可能にな
る。トンネリングに関して全パケットは他のパケットの
ペイロードデータフィールド内に運ばれる。
【００６７】データリンクレイヤーに渡って画成された
トンネル（レイヤー2，ポイント・ツー・ポイントトン
ネリングプロトコル"PPTP"，レイヤー2トンネリングプ
ロトコル"L2TP"）及びネットワークレイヤー（レイヤー
3，IPトンネリング）は双方向トンネルである。ケーブ
ルモデムネットワークアーキテクチャーがルーティング
に関して対称的であるので，IETF REC 2003内で定義さ
れたようなIPトンネリング手法は部分的にケーブルモデ
ム装置上で実行されてもよい。
【００６８】発明は，例えばMSO/ケーブルオペレーター
のネットワーク110内でPC120からIPデキャプシュレータ
148へISP電話ネットワーク140を通じて上流方向へ一方
向トンネルを実行する。ネットワークレイヤーにおい
て，各パケットの外側IPヘッダ内のソースアドレスは，
PPPアダプタへアドレスされたIPアドレス，または電話
モデム126のIPアドレスである。ヘッダ内の宛先アドレ
スはIPデキャプシュレータモジュール148のそれであ
る。アンチ・スプーフィングフィルターがISPルーター1
42で使用されるとき，PPRA124内で実行されたIP閉じこ
め(encapsulation)機能によって電話アダプタ126から送
り出されるよう上記したように，ケーブルモデムスタッ
クからのすべての出力パケットは閉じこめられる。
【００６９】上記したように，電話モデム126のアドレ
スはIPCPを使って割り当てられ，一方好適にはケーブル
モデム122のアドレスはDHCPを使って割り当てられる。D
HCPを使ったネットワークの供給は，ケーブルアダプタ1
22などの構成パラメータが必要なアダプタを通じてDHCP
ケーブルネットワークアドレスサーバー114と双方向通
信することを要求する。
【００７０】図２は，本発明に従うプロトコルスタック
を示す。PC120のプロトコルを表すスタック200はユーザ
ーアプリケーション210（例えば，PC上で動くインター
ネットブラウザー），例えばTCPを使う移送ドライバー
レイヤー220，例えばIPを使用するネットワークドライ
ブレイヤー230，データリンクレイヤー230，データリン
クレイヤー240，及び物理レイヤー250を含む。
【００７１】データリンクレイヤー240は電話モデムド
ライバー226，PPRA224，及びケーブルモデムドライバー
222を含む。物理レイヤーは電話モデム126及びケーブル
モデム122を含む。PCは受信専用ケーブルモデム122を通
じてデータを受信し，かつ電話モデムを通じてデータを
送受信する。例えば，ユーザーは，インターネット上の
ウェブサイトを見るためにユーザーアプリケーションレ
イヤー210において要求を入力する。この場合，処理フ
ローはユーザーアプリケーションレイヤー210から，移
送レイヤードライバー220へ，ネットワークレイヤード
ライバー230へ，ケーブルモデムドライバーへ，リレイ
エージェント224へ，電話モデムドライバーへ226へ，及
び最後に電話モデム126へ流れる。ケーブルモデムドラ
イバー222はケーブルモデム122の代わりにリレイエージ
ェント224へユーザーの要求を送ることに注意すべきで
ある。その後，電話モデム126は電話ネットワークへメ
ッセージを送るために電話リンクを使用する。その後該
メッセージはその宛先アドレスに基づく適当なインター
ネットサーバーへ運ばれる。
【００７２】サーバー155は，典型的にHTTPに従う適当
なウエブページに対する要求を受信する。サーバー155
はケーブルモデムアダプタ122に付随するIPアドレスに
おいてPC120へ要求情報を送り返す。特に，該要求情報
はMSO/ケーブルオペレーターのネットワークへ送られ，
その後RFチャネル118に渡って送られ，ケーブルモデム2
22によって受信される。このデータに対する処理は，ケ
ーブルモデムから，ケーブルモデムドライバー222へ，
ネットワークレイヤードライバ230へ，移送レイヤード
ライバ220へ，及び最後にユーサーアプリケーションレ
イヤー210へ流れ，そこでブラウザによって処理され及
びPCスクリーン上に表示される。
【００７３】最初に，PC120は図１のISP電話ネットワー
ク140との接続の確立を望むとき，セッション初期化(in
itialization)が起こらなければならない。最初に，電
話モデム126は，ターミナルサーバー144と接続する必要
があり，その後電話モデムに付随するTCP/IPスタックに
割り当てられるIPアドレスを得る。セッション初期化の
間にPCとISP電話ネットワーク140との間で交換された情
報は，接続要求及び接続指示プリミティブを含む。
【００７４】この点において，インターネット上でのサ
ーバーとの双方向通信が電話リンクに渡って可能であ
る。次に，ケーブルモデムスタックは初期化される必要
がある。ケーブルモデムがそのIPアドレス及びネットワ
ーク構成情報を得る必要があるということを意味する。
ケーブルモデム122は一方向の，受信のみのアダプタで
あるため，情報に対するこの要求はPPRA124を使って電
話モデムアダプタ126を通じて送り出される。
【００７５】要求に応答し，ケーブルモデム及びケーブ
ルネットワークアドレスサーバー114からのネットワー
ク初期化情報に対するIPアドレスは，インターネット15
0及びISP電話ネットワーク140を通じて電話モデムアダ
プタ126で受信される。ひとたびケーブルネットワーク
スタックが初期化されると，ケーブルモデムスタックに
通信されたすべてのデータはケーブルモデム122で受信
され，電話モデム126を通じては入ってこない。
【００７６】ひとたびケーブルモデムスタックからイン
ターネットへ上流通信のためにPCに対して接続が確立さ
れたら，パケットはPPRAを通じてケーブルモデムドライ
バー222から電話モデムドライバー226へデータリンクレ
イヤー240において送られる。その後，パケットは電話
モデムドライバ226からリターンパスアダプタ（例え
ば，電話モデム）126へ与えられ，またISP電話ネットワ
ーク140へ上流に送信される。拡大アプリケーション，
送信，ネットワーク及びデータリンク機能に対するパケ
ットの付加的処理はPPRA224内に含まれる。PPRA内で実
行される機能強化は，アプリケーションレベルプロキ
シ，DHCPリレイエージェント，IGMPプロキシ，IP閉じこ
め，IPフィルタリング，データリンクレイヤートンネリ
ング及びフィルタリング，並びにプロキシARPエージェ
ントを含む。
【００７７】スタック200は左側で電話モデムスタック2
02及び右側でケーブルモデムスタック204を概念的に表
すと考えられることに注意すべきである。データリンク
レイヤー240内で，PPRA224は電話モデムスタック202と
データリンクレイヤーでのケーブルモデムスタック204
とのインターフェースであると考えられる。
【００７８】概して，図２において，点線は初期化中の
可能なデータフローを表し，一方太線は初期化に続いて
ケーブルモデムの通常のインターネットアクセス実行モ
ード内での可能データフローを表す。電話モデムドライ
バ226と電話モデム126との間のパスはいつでも双方向で
あり，従って初期化データ及び要求されたようなインタ
ーネットデータの両方を運ぶ。
【００７９】図３は本発明に従うケーブルモデムドライ
バに対する処理フローを示す。処理はボックス300で始
まる。ボックス305において，パケットがケーブルモデ
ムドライバによって受信されたか否かについて決定が為
される。もし，受信されていれば処理はボックス310に
進み，そこでパケットがより高いプロトコルレイヤーか
らのものであるか否かについて決定が為される。処理は
またPPRA224からケーブルモデムドライバ222によって受
信されるパケットに対して図４の"A"を通じてボックス3
10へ進んでもよい。
【００８０】PPRA（例えば，"A"312から）からケーブル
モデムドライバによって受信されたデータは，インター
ネットに関してセッションを確立するためのセッション
初期化データを含む。さらにまた，ケーブルモデムのセ
ッション初期化でのDHCP処置は，ケーブルネットワーク
アドレスサーバー114との双方向通信を要求する。初期
化データはケーブルネットワークアドレスサーバー114
から電話モデムインターフェースへ送られ，ケーブルモ
デムスタックへ送られるよう予定されている。
【００８１】もしパケットがより高いプロトコルレイヤ
ーからのものでないと，該パケットはケーブルモデムス
タック204内のより低い物理レイヤーにおけるケーブル
モデム122からのものである。この場合ボックス315にお
いて，パケットはネットワークレイヤードライバ及びケ
ーブルモデムスタック204内の次のより高いレイヤーへ
上方へ送られる。ケーブルモデム122からのケーブルモ
デムドライバ222によって受信されたデータは，ケーブ
ルテレビプラント（例えば，RFチャネル118），衛星放
送プラント，または他のチャネルにわたって送られたウ
エブページのようなデータである。
【００８２】もしパケットがボックス320においてより
高いプロトコルレイヤー（例えば，レイヤー210，220，
若しくは230）からのものであれば，該パケットはPPRA
へ送られる。ボックス325において，PPRAは要求される
ようにパケットを処理する。この処理は，閉じこめ(enc
apsulation)若しくは非閉じこめ(decapsulation)を含
み，または上記したあらゆる機能的強化を含む。処理が
PPRA224において完了すると，ボックス330において，PP
RAは“送信準備パケット”信号を電話モデムドライバ22
6へ送る。ボックス335において，該パケットは電話モデ
ムドライバへ送られ，ボックス340において，該パケッ
トは電話モデムドライバ226から電話モデム126へ送られ
る。その後該パケットは電話リンク上での上流送信用に
準備される。処理はボックス345で終了する。
【００８３】図４は，本発明に従う電話モデムドライバ
に関する処理フローである。処理フローはボックス400
で始まる。ボックス405において，パケットが電話モデ
ムドライバ226によって受信されたか否かの決定が為さ
れる。いくつかのパケットから成るフレームはデーター
リンクレイヤーにおいて電話モデムドライバによって処
理されることを思い出そう。もしパケットが与えられる
と，該パケットがより高いプロトコルレイヤーからのも
のであるか否かについてボックス410において決定が為
される。もしそうならば，ボックス415において，該パ
ケットは電話モデムプロトコルスタック（ネットワーク
レイヤー230）内のより高いレベルのドライバからのも
のである。その後，該パケットは要求されたように処理
される。該パケットは続いてボックス417での電話リン
クを通じてISP電話ネットワーク140へ送信される。
【００８４】もし，該パケットが電話モデムプロトコル
スタック内でより高いレベルからのものでなければ，ボ
ックス420において，該パケットがケーブルモデムスタ
ックへアドレスされるか否かについての決定が為され
る。もしそうでなければ，ボックス425においてパケッ
トは電話モデムスタック内で上方へ送られる。例えば，
電話モデムスタック用の所期のパケットは電話モデムに
対するセッション初期化データを含み得る。
【００８５】もし，パケットがケーブルモデムスタック
にアドレスされれば，ボックス430において該パケット
はPPRAによって要求通りに処理される。この処理は閉じ
こめ若しくは非閉じこめ，または上記した他のあらゆる
機能的強化を含む。例えば，ケーブルモデムスタックに
対して所期のパケットは，ケーブルモデム用のセッショ
ン初期化データを含んでもよい。電話モデムドライバを
通じたケーブルモデムスタックへのデータの通信は，典
型的にケーブルモデムスタックの初期化段階の間に起こ
る。システムが初期化されかつネットワークが作動すれ
ば，インターネットからケーブルモデムへの通信は電話
モデムではなく放送RFチャネルを通じて起こる。
【００８６】PPRAにおいて処理が完了したとき，ボック
ス440においてPPRAは“送信準備パケット”信号をケー
ブルモデムドライバへ送る。ボックス445において，該
パケットはケーブルモデムドライバへ送られ，処理は図
３の"A"312へ続く。
【００８７】図５は本発明に従うISP電話ネットワーク
において電話モデムからIPデキャプシュレータへ送信さ
れるパケットを示す。TCP若しくはUDPパケット500（例
えば，閉じこめパケット）はIP閉じこめヘッダ510及び
ペイロード550を含む。パケット500は，検査合計フィー
ルド及びシーケンス番号フィールドのようなさまざまな
他のフィールドは示されず，単純化されて示されている
ことに注意すべきである。
【００８８】IP閉じこめヘッダ510は，IP非閉じこめモ
ジュール512用のIP宛先アドレス及び電話モデム514用の
IPソースアドレスを含む。ペイロード550は他の完全なT
CPパケット555を運び，それは，インターネットサーバ
ー560用のIP宛先アドレス（若しくはコンピュータネッ
トワーク上での他の配置），ケーブルモデムスタック用
のIPソースアドレス565及び宛先アドレス560内で特定の
インターネットサーバー用のウエブページを見ることを
要求するデータのようなペイロード570を含む。ここ
で，TCPパケット555はTCPパケット500内に穴開けされた
(tunneled)ものである。この構成は電話ネットワークに
よって使用されるアンチ・スプーフィングフィルタを回
避する。
【００８９】特に，ケーブルモデムは電話ネットワーク
の一部ではないため，アンチ・スプーフィングフィルタ
を採用する電話ネットワークはケーブルモデムスタック
565用のIPアドレスを認識しない。しかし，電話モデム
は電話ネットワークの一部であるため，電話ネットワー
クは電話モデム514用のIPソースアドレスを認識するこ
とができる。TCPパケット500がIPデキャプシュレータモ
ジュール148（図１）によって受信されると，パケット5
55は抽出されIPアドレス560によって同定されたサーバ
ー155へ送られる。
【００９０】もし，アンチ・スプーフィングフィルタが
ISP電話ネットワーク140によって使用されなければ，該
パケット555は穴開けしないで直接送信されてもよい，
ことに注意すべきである。
【００９１】図１のインターネットサーバー155が特定
のウエブページを見たい要求を受信すると，サーバーは
図５のケーブルモデムスタック565用のIPソースアドレ
スに従うHTMLデータのようなウエブページを送信する。
このIPソースアドレス565は，MSOルーター116が要求さ
れたウエブページ若しくは他のデータを受信しなければ
ならないことを指定する。
【００９２】図６は，本発明に従うケーブルオペレータ
のネットワークからケーブルモデムへ送信されるパケッ
トを示す。ウエブページ若しくは他のインターネットデ
ータはTCP/IPパケット650としてサーバー155からMSOル
ータ116へ送信されるが，それはケーブルモデムスタッ
ク用のIP宛先アドレス，インターネットサーバー630のI
Pソースアドレス，及び要求されたウエブページ若しく
は他のデータから成るペイロード部分640を含む。
【００９３】TCPパケット650がMSOルーター116により受
信されるとき，該パケット上のIP宛先アドレスは下流RF
チャネル上のケーブルモデムに割り当てられたものであ
るため，それは放送ネットワークハブ112へ送られる。
該放送ネットワークハブ112は，TCP/IPパケット650を含
むすべてのデータパケット600を有効なチャネル割り当
て内のRFチャネル118を通じて送信する。
【００９４】図７は本発明に従う電話モデムのような双
方向アダプタを初期化するための処理フローを示す。初
期化はブロック700で始まる。ブロック710では，ユーザ
ーはPCのスクリーン上のケーブルモデム“接続ソフトウ
エア”アイコンをクリックすることによってインターネ
ット接続を要求できる。接続工程は２つのフェーズ（例
えば，電話モデムアダプタ，及びケーブルモデムアダプ
タの初期化）を含み，PC上の接続管理アプリケーション
によって制御される。
【００９５】ブロック720において，電話はダイアルさ
れ，電話リンクはPPPを使用してISPのターミナルサーバ
ー（例えば，図１のターミナルサーバー144）によって
確立される。ブロック730において，ターミナルサーバ
ーは，電話ネットワークアドレスサーバー（例えば，図
１のサーバー146）からIPアドレスを得て，該IPアドレ
スをIPCPを使って電話モデムアダプタのTCP/IPスタック
へ割り当てる。ブロック740において，双方向電話アダ
プタは，完全に初期化されまた双方向通信をインターネ
ット若しくは他のコンピュータネットワークに与えるこ
とができる。
【００９６】ブロック750において，ケーブルモデムの
初期化は，以下の図８及び９の関連で説明されるよう
に"A"755を通じて始まる。
【００９７】図８は本発明に従うケーブルモデムのよう
な一方向アダプタを初期化するための処理フローの最初
の一部を示す。ブロック800において，ケーブルモデム
（CM)スタック（例えば，図２のスタック204）は，セッ
ション初期化の要求をケーブルモデムドライバ（図２の
ドライバ222）へ送り出す。要求はDCHP/UDP/IPパケット
の形式であってもよい。ブロック805において，PPRA
（例えば，図２でのPPRA224）はDHCPセッション初期化
要求をCMドライバから受信する。
【００９８】ブロック810において，PPRAは，“リレイ
エージェント/プロキシエージェント”機能によって，D
HCPセッション初期化要求パケットを修正する。付加的
に電話モデムのIPアドレス（図７のブロック730参照）
は“リレイエージェント”アドレスとしてパケット内に
挿入される。さらにまた，IPパケット宛先アドレスはケ
ーブルネットワークアドレスサーバー（例えば，図１の
サーバー114，）のアドレスに設定され，DHCPサーバー
アドレスとして知られている。
【００９９】ブロック815において，PPRAは，要求され
る閉じこめ/穴開け機能のようなパケットへの付加的な
修正を施し，その後当該パケットを電話アダプタ及び電
話回線上の上流へ送る。
【０１００】ブロック820において，パケットは，通常
のインターネットパケット送信規則を使って，セッショ
ン初期化パケット上の宛先アドレスに従ってケーブルネ
ットワークアドレスサーバーに到着する。
【０１０１】ブロック825において，ケーブルネットワ
ークアドレスサーバーのようなDHCPサーバーはリレイエ
ージェントアドレス用のIPアドレス構成情報を有するパ
ケットに応答する。すなわち，応答の宛先アドレスは電
話アダプタのIPアドレスである。
【０１０２】図９の"B"830を通じて処理は続く。
【０１０３】図９は，本発明に従うケーブルモデムのよ
うな一方向アダプタを初期化するための処理フローの第
２部分を表す。ブロック850において，電話モデムは，D
HCPサーバーからの応答を受信し及びIP/UDP/DHCPパケッ
トを探してケーブルモデム用のパケットであるか否かを
決定するが，もしそうであれば，PPRA上へ該パケットを
渡す。
【０１０４】もし，パケットがケーブルモデム用に予定
されていなければ，それは電話モデムスタックへ渡され
る。
【０１０５】ブロック855において，PPRAはDHCPリレイ
エージェント機能用にパケット処理する。ブロック860
において，PPRAはケーブルモデムスタックへパケットを
送る。ブロック865において，ケーブルモデムはIPアド
レス及び構成情報を受信する。ブロック870において，
ケーブルモデムは他のDHCP要求を，それが情報を受信し
たことを確認しながらケーブルネットワークアドレスサ
ーバーへ送り出す。該要求はオリジナル要求（図８のブ
ロック810及び815）ごとにPPRAによって修正される。
【０１０６】ブロック875において，ケーブルネットワ
ークアドレスサーバーは，該サーバーが提供された構成
パラメータのCMの受容を受信したことをケーブルモデム
に知らせながら，構成メッセージをケーブルモデムへ送
る。ブロック880において，ケーブルモデムは初期化さ
れ，一方向RFチャネルを通じてインターネットをデータ
を受信する準備ができている。
【０１０７】本発明は一方向ネットワークアダプタと双
方向リターンアダプタとの間のデータを送るための方法
を与えることを認識すべきである。本発明はケーブルテ
レビばかりでなく電話リターンパスとともに使用するこ
とに限定されない。あらゆる有用な一方向ネットワーク
アダプタ及び双方向リターンパスアダプタは，ここに開
示されたPPRAを使ってリンクされる。
【０１０８】さらにまた，“双方向アダプタ”の語は，
一方向モードで動作しているが双方向能力を有するアダ
プタと同時に，一方向受信能力のみを有するアダプタを
含むことを意味する。
【０１０９】本発明は，ケーブルテレビ装置等の一方向
通信システム内の一方向アダプタのダイナミックなネッ
トワーク構成を与える。構成されたリターンパスアダプ
タを通じてコンピュータネットワークのリソースサーバ
ーと通信し，それによって一方向アダプタとリソースア
ダプタとの間に双方向通信を与えるためのプロキシエー
ジェントが与えられる。
【０１１０】最初に，電話モデムのような双方向アダプ
タはインターネットサービスプロバイダー電話ネットワ
ークのターミナルサーバーによって電話リンクを確立す
ることによって初期化される。ターミナルサーバーは電
話ネットワークアドレスサーバーからIPアドレスを得
て，該IPアドレスを電話モデムスタックに割り当てる。
【０１１１】次に，ケーブルモデムのような一方向アダ
プタが初期化される。ケーブルモデムスタックはセッシ
ョン初期化用の要求をケーブルモデムドライバへ送り出
す。該要求はPPRAで処理され，また電話モデムのIPアド
レスはパケット内に挿入される。IPパケット宛先アドレ
スはケーブルネットワークアドレスサーバーのそれに設
定される。該パケットは電話アダプタ及び電話回線を通
じてケーブルネットワークアドレスサーバーに対して上
流から送られる。
【０１１２】ケーブルネットワークアドレスサーバー
は，IPアドレス及びリレイエージェントアドレス用の構
成情報を有するパケットに応答する。電話モデムはケー
ブルモデムアドレスサーバーから応答を受信し，またIP
アドレス及び構成情報を回復するためにPPRAを通じてケ
ーブルモデムスタックへそれを渡す。その後ケーブルモ
デムは初期化され，一方向RFチャネルを通じてインター
ネットデータを受信する準備ができる。
【０１１３】発明はさまざまな特定の実施例について説
明されてきたが，特許請求の範囲に記載された発明の思
想及び態様から離れることなく，さまざまな付加及び修
正が可能であるは当業者の知るところである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う，システムのアーキテクチャーを
示す。
【図２】本発明に従う，プロトコルスタックである。
【図３】本発明に従う，ケーブルモデムドライバーに対
する処理フローを示す。
【図４】本発明に従う，電話モデムドライバーに対する
処理フローを示す。
【図５】本発明に従う，電話モデムからISP電話ネット
ワークでのIPデキャプシュレータへ送信されるパケット
を示す。
【図６】本発明に従う，ケーブルオペレータのネットワ
ークからケーブルモデムへ送信されるパケットを示す。
【図７】本発明に従う，電話モデムのような双方向アダ
プタを初期化するための処理フローを示す。
【図８】本発明に従う，ケーブルモデムのような一方向
アダプタを初期化するための処理フローの前半部を示
す。
【図９】本発明に従う，ケーブルモデムのような一方向
アダプタを初期化するための処理フローの後半部を示
す。
【符号の説明】
110 ケーブルオペレータのネットワーク 112 放送ネットワークハブ 114 ケーブルネットワークアドレスサー
バー 116 MSOルーター 118 RFチャネル 120 クライアントPC 122 ケーブルモデム 124 リレイエージェント 126 電話モデム 128 通信パス 138 電話回線 140 ISP電話ネットワーク 142 ISPルーター 144 ターミナルサーバー 146 電話ネットワークアドレスサーバー 148 IPデキャプシュレータモジュール 150 インターネット 155 サーバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/16 Ｈ０４Ｌ 11/20 １０２Ａ (71)出願人 598045380 101 Ｔｏｕｒｎａｍｅｎｔ Ｄｒｉｖｅ Ｈｏｒｓｈａｍ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎ ｉａ，Ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ ｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の通信パスを通じてコンピュータネッ
    トワークからデータを受信し，パケット処理リレイエー
    ジェントを通じて双方向アダプタと通信する一方向アダ
    プタを処理する方法であり，前記双方向アダプタは第２
    の通信パスを通じて前記コンピュータネットワークのサ
    ービスプロバイダーからデータを受信し，それへデータ
    を送信するべく取り付けられている，ところの方法であ
    って，前記双方向アダプタと前記サービスプロバイダー
    との間に前記第２通信パスを通じてリンクを確立する工
    程と，前記サービスプロバイダーからアドレスを得て，
    前記アドレスを前記第２通信パス及び前記双方向アダプ
    タを通じてリレイエージェントを処理する前記パケット
    へ前記アドレスを通信する工程と，前記一方向アダプタ
    から前記パケット処理リレイエージェントへセッション
    初期化要求パケットを与える工程と，前記パケット処理
    リレイエージェントが，前記セッション初期化要求パケ
    ットに(a)前記サービスプロバイダーから得られた前記
    アドレスに従うソースアドレスを与える工程及び，(b)
    前記第１通信パスに付随するネットワークアドレスサー
    バーの宛先アドレスを与える工程と，前記宛先アドレス
    に従う前記第２通信パス及び前記双方向アダプタを通じ
    て，前記セッション初期化要求パケットを前記ネットワ
    ークアドレスサーバーへ通信する工程と，から成り，前
    記ネットワークアドレスサーバーは，前記第２通信パス
    を通じてアドレス構成情報を前記双方向アダプタへ通信
    することによって，それに通信された前記パケットに応
    答し，前記パケット処理リレイエージェントは，前記一
    方向アダプタの前記初期化を与える際に使用するため
    に，前記双方向アダプタから前記アドレス構成情報を得
    る，ところの方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方法であって，前記リン
    クは，前記コンピュータネットワークにアクセスするた
    めのユーザーの要求に応じて前記第２通信パスを通じ
    て，前記双方向アダプタと前記サービスプロバイダーと
    の間に確立される，ところの方法。
  3. 【請求項３】請求項１または２に記載の方法であって，
    前記セッション初期化要求パケットは，前記コンピュー
    タネットワークにアクセスするためにユーザー要求に応
    じて一方向アダプタから前記パケット処理リレイエージ
    ェントへ与えられる，ところの方法。
  4. 【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の方法で
    あって，前記第１通信パスは，ケーブルテレビリンク，
    衛星テレビリンク，及び地上放送テレビリンクの少なく
    とも一つから成る，ところの方法。
  5. 【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の方法で
    あって，前記一方向アダプタはケーブルテレビモデム，
    衛星テレビモデム及び地上放送テレビモデムの一つから
    成る，ところの方法。
  6. 【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の方法で
    あって，前記第２通信パスは電話リンクから成る，とこ
    ろの方法。
  7. 【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の方法で
    あって，前記双方向アダプタはモデムから成る，ところ
    の方法。
  8. 【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載の方法で
    あって，前記パケット処理リレイエージェントは，アプ
    リケーションレベルプロキシ，ダイナミックホスト構成
    プロトコルリレイエージェント，インターネットグルー
    プマネージメントプロトコルプロキシ，インターネット
    プロトコルエンキャプシュレーション，インターネット
    プロトコルフィルタリング，データリンクレイヤートン
    ネリング，データリンクレイヤーフィルタリング，及び
    プロキシアドレス解析プロトコルエージェントの少なく
    とも一つを含む機能的強化を与えるべく，そこに送られ
    るデータパケットを処理するために取り付けられてい
    る，ところの方法。
  9. 【請求項９】請求項１から８のいずれかに記載の方法で
    あって，前記アドレス構成情報は，ダイナミックホスト
    構成プロトコルに従う前記ネットワークアドレスサーバ
    ーによって与えられる，ところの方法。
  10. 【請求項１０】請求項１から９のいずれかに記載の方法
    であって，さらに前記一方向アダプタにおいて前記アド
    レス構成情報の受信を確認するために，前記パケット処
    理リレイエージェント，双方向アダプタ，及び第２通信
    パスを通じて，前記一方向アダプタから前記ネットワー
    クアドレスサーバーへ確認メッセージを与える工程と，
    から成る方法。
  11. 【請求項１１】請求項１０に記載の方法であって，さら
    に前記一方向アダプタからの前記確認メッセージの受信
    を確認するために，前記第２通信パス，前記双方向アダ
    プタ，及び前記パケット処理リレイエージェントを通じ
    て，前記ネットワークアドレスサーバーから前記一方向
    アダプタへ確認メッセージを与える工程と，から成る方
    法。
  12. 【請求項１２】第１の通信パスを通じてコンピュータネ
    ットワークからデータを受信する一方向アダプタを初期
    化するための装置であって，パケット処理リレイエージ
    ェントと，前記パケット処理リレイエージェントを通じ
    て前記一方向アダプタと通信する双方向アダプタと，第
    ２通信パスを通じて前記コンピュータネットワークのサ
    ービスプロバイダからデータを受信しかつそこへデータ
    を送信するべく取り付けられた前記双方向アダプタと，
    前記双方向アダプタと前記サービスプロバイダーとの間
    に前記第２通信パスを通じてリンクを確立するための手
    段と，前記サービスプロバイダーからアドレスを得て，
    前記第２通信パス及び前記双方向アダプタを通じて前記
    アドレスを前記パケット処理リレイエージェントと通信
    するための手段と，前記一方向アダプタから前記パケッ
    ト処理リレイエージェントへセッション初期化要求パケ
    ットを与えるための手段と，前記パケット処理リレイエ
    ージェントであって，前記セッション初期化要求パケッ
    トに(a)前記サービスプロバイダーから得られた前記ア
    ドレスに従うソースアドレスを与え，及び(b)前記第１
    通信パスに付随するネットワークアドレスサーバーの宛
    先アドレスを与えるパケット処理リレイエージェント
    と，前記宛先アドレスに従う前記第２通信パス及び前記
    双方向アダプタを通じて，前記セッション初期化要求パ
    ケットを前記ネットワークアドレスサーバーへ通信する
    ための手段と，から成り，前記ネットワークアドレスサ
    ーバーは，前記第２通信パスを通じてアドレス構成情報
    を前記双方向アダプタへ通信することによって，それに
    通信された前記パケットに応答し，前記パケット処理リ
    レイエージェントは，前記一方向アダプタの前記初期化
    を与える際に使用するために，前記双方向アダプタから
    前記アドレス構成情報を得る，ところの装置。
  13. 【請求項１３】請求項１２に記載の装置であって，前記
    リンクは，前記コンピュータネットワークにアクセスす
    るためのユーザーの要求に応答して前記第２通信パスを
    通じて，前記双方向アダプタと前記サービスプロバイダ
    ーとの間に確立される，ところの装置。
  14. 【請求項１４】請求項１２または１３に記載の装置であ
    って，前記セッション初期化要求パケットは，前記コン
    ピュータネットワークにアクセスするためにユーザー要
    求に応答して一方向アダプタから前記パケット処理リレ
    イエージェントへ与えられる，ところの装置。
  15. 【請求項１５】請求項１２から１４のいずれかに記載の
    装置であって，前記第１通信パスは，ケーブルテレビリ
    ンク，衛星テレビリンク，及び地上放送テレビリンクの
    少なくとも一つから成る，ところの装置。
  16. 【請求項１６】請求項１２から１５のいずれかに記載の
    装置であって，前記一方向アダプタはケーブルテレビモ
    デム，衛星テレビモデム及び地上放送テレビモデムの一
    つから成る，ところの装置。
  17. 【請求項１７】請求項１２から１６のいずれかに記載の
    装置であって，前記第２通信パスは電話リンクから成
    る，ところの装置。
  18. 【請求項１８】請求項１２から１７のいずれかに記載の
    装置であって，前記双方向アダプタはモデムから成る，
    ところの装置。
  19. 【請求項１９】請求項１２から１８のいずれかに記載の
    装置であって，前記パケット処理リレイエージェント
    は，アプリケーションレベルプロキシ，ダイナミックホ
    スト構成プロトコルリレイエージェント，インターネッ
    トグループマネージメントプロトコルプロキシ，インタ
    ーネットプロトコルエンキャプシュレーション，インタ
    ーネットプロトコルフィルタリング，データリンクレイ
    ヤートンネリング，データリンクレイヤーフィルタリン
    グ，及びプロキシアドレス解析プロトコルエージェント
    の少なくとも一つを含む機能的強化を与えるべく，そこ
    に送られるデータパケットを処理するために取り付けら
    れている，ところの装置。
  20. 【請求項２０】請求項１２から１９のいずれかに記載の
    装置であって，前記アドレス構成情報は，ダイナミック
    ホスト構成プロトコルに従う前記ネットワークアドレス
    サーバーによって与えられる，ところの装置。
  21. 【請求項２１】請求項１２から２０のいずれかに記載の
    装置であって，さらに前記一方向アダプタにおいて前記
    アドレス構成情報の受信を確認するために，前記パケッ
    ト処理リレイエージェント，双方向アダプタ，及び第２
    通信パスを通じて，前記一方向アダプタから前記ネット
    ワークアドレスサーバーへ確認メッセージを与えるため
    の手段，から成る装置。
  22. 【請求項２２】請求項２１に記載の装置であって，さら
    に前記一方向アダプタからの前記確認メッセージの受信
    を確認するために，前記第２通信パス，前記双方向アダ
    プタ，及び前記パケット処理リレイエージェントを通じ
    て，前記ネットワークアドレスサーバーから前記一方向
    アダプタへ確認メッセージを与えるための手段，から成
    る装置。
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