[发明专利]在单向有线/无线/卫星调制解调器中提供链路层传送的分组处理中继代理

说明书

本申请要求1997年11月10日提交的美国临时专利申请序号60/065054的利益。

本发明涉及允许个人计算机从诸如因特网之类的计算机网络经过例如电缆或卫星电视网络的广播信道接收数据同时经过电话线发送上行到计算机网络的数据的方法和设备。

使用以下缩写：

ARP：地址解析协议；

CPU：中央处理单元；

DHCP：动态主机配置协议；

HTFP：超文本传输协议；

IETF：因特网工程任务强制转移；

IGMP：因特网组管理协议；

IP：因特网协议；

IPCP：因特网协议配置协议；

ISP：因特网业务提供商；

LAN：局域网；

LMDS：本地多点分配系统；

MMDS：多信道多点分配系统；

MSO：多系统经营者；

PC：个人计算机；

PPP：点对点协议；

PPRA：分组处理中继代理；

RF：射频；

RFC：注解请求；

TCP：传输控制协议；

UDP：用户数据报协议；

UHF：特高频；

WAN：广域网。

现有有线电视网络经过同轴电缆或混合的光纤与同轴电缆网络传递数字电视信号到用户家中。另外，直接发送节目到用户家中的卫星分配网络也更加普及。发送到用户的数字信号提供高保真度视频和音频。其它类型的数据也可发送给用户，诸如闭合字幕数据、股票数据、天气报告等等。这个数据可调制到整个电视信号信道或电视信号信道的一部分，诸如垂直消隐间隔，并且在用户家中的解码器中恢复。

另外，一些电缆网络提供上行通信路径，允许用户发送信号给前端，例如预定计次付费节目或检验帐目平衡。

而且，诸如因特网的计算机网络普及率快速地增长；特别在一般的公众中，使用用于娱乐、教育和信息目的因特网并且与其它用户通信。用户一般经过PC接入因特网并且经过常规的双工电话线接入电话调制解调器以便从各种远端服务器下载图表、文本甚至音频及视频数据。用户还可通过从发送者的PC发送数据给接收者的PC互相实时地通信。因此，经过双向电话调制解调器发送数据给该PC和从PC发送数据。

电话和电缆或卫星电视网络之间的重要差别是带宽。因为建立电话网络只传递话音信号，带宽很有限，例如3KHz。相反，电缆电视和卫星网络用于传递完全运动的视频，因此具有大得多的带宽，例如几百MHz或更大。

因此，由于可用的更大带宽，更希望在电缆或卫星网络上提供因特网数据业务等。这样安排将大大地加速对用户的PC的响应，同时提供附加的市场机会给电缆和卫星网络经营者。

但是，对于卫星或陆上广播网络包括UHF、MMDS和LMDS提供上行路径不是可行的。此外，很多电缆电视网络不构成用于上行通信，或者可限制任何这样的规定和不适于处理来自大量用户的传输。特别地，网络经营者可能更喜欢保持可用的上行路径用于重要的增加收入活动，诸如计次收费预定。

此外，由于电缆/卫星信道是广播信道，而电话线是点对点信道，在电缆/卫星广播环境中对PC可用的通信与寻址协议不是无缝地工作。此外，计算机网络的通信与寻址协议与电缆和卫星电视设备一般不兼容。

因此，希望提供一个系统，允许PC经过电缆、卫星或陆地广播电视网络的下行广播信道从诸如因特网的计算机网络按收数据，同时经过上行电话线发送数据给计算机网络。该系统提供与由计算机网络使用的协议堆栈的路由选择/寻址协定的兼容性。

另外，设计该系统使得具有电缆调制解调器源地址的分组不被电话网络拒绝。如果电话网提供者使用反诱骗滤波器，该反诱骗滤波器拒绝具有该电话网不识别的源地址的分组。因此，应设计该系统具有有关通过电话网络的分组的电话网络指定源地址。

系统应提供从电缆调制解调器到电话调制解调器的逻辑路径。

系统应提供分组处理中继代理，该分组处理中继代理实现功能增强，包括应用级代理权、DHCP中继代理、IGMP代理权、IP封装、IP滤波、数据链路层隧穿、数据链路层滤波和代理权ARP代理。

本发明提供具有上述和其它优点的系统。

本发明涉及一种方法和设备，允许个人计算机、路由器/桥或其它装置经过电缆、卫星或其它陆上广播电视网络的广播信道从诸如因特网的计算机网络接收数据，同时经过电话线发送数据上行到计算机网络。因此本发明允许用户经过高带宽信道从计算机网络存取和检索数据。