DE69832037T2

DE69832037T2 - Dynamische Netzwerkkonfiguration für einen unidirektionalen Adapter

Info

Publication number: DE69832037T2
Application number: DE69832037T
Authority: DE
Inventors: Poornima San Diego Lalwaney; Jonathan A. Del Mar Fellows
Original assignee: Arris Technology Inc; General Instrument Corp
Current assignee: Arris Technology Inc
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2018-11-11
Also published as: TW406500B; CN1219053A; ATE308178T1; CA2253106A1; EP0935381B1; US6289377B1; EP0935381A3; EP0935381A2; CN1186903C; JP2000022759A; DE69832037D1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät, um zu ermöglichen, dass ein Personal-Computer über einen Rundfunkkanal, z. B. eines Kabel- oder Satellitenfernsehnetzes, Daten von einem Computernetz, wie etwa dem Internet empfängt, während Daten stromaufwärts über eine Telefonleitung zu dem Computernetz gesendet werden. Die vorliegende Erfindung stellt insbesondere eine dynamische Netzkonfiguration eines Einwegadapters in einem Einwegübertragungssystem wie etwa einem Kabelfernsehsystem oder dergleichen bereit. Für die Kommunikation mit einem Ressourcen-Server des Computernetzes durch einen konfigurierten Rückleitungswegadapter ist ein Proxy-Agent bereitgestellt, wodurch zwischen dem Einwegadapter und dem Ressourcen-Server eine bidirektionale Kommunikation bereitgestellt wird.
Es werden die folgenden Kurzwörter verwendet:

ARP: – ARP-Protokoll;
CPU: – Zentraleinheit;
DHCP: – DHCP-Protokoll;
HTTP: – HTTP-Protokoll;
IETF: – Internet Engineering Task Force;
IGMP: – Internet Group Management Protocol;
IP: – Internet-Protokoll;
IPCP: – Internet Protocol Control Protocol;
ISP: – Internetdienstanbieter;
LAN: – Lokales Netz;
LMDS: – Local Multipoint Distribution System;
MMDS: – Multichannel Multipoint Distribution System;
MSO: – Multiple Systems Operator;
PC: – Personal-Computer;
PPP: – PPP-Protokoll;
PPRA: – Packet Processing Relay Agent;
RF: – Radiofrequenz;
RFC: – Kommentaranforderung;
TCP: – TCP-Protokoll;
UDP: – UDP-Protokoll;
UHF: – Ultrahochfrequenz; und
WAN: – Weltverkehrsnetz

Bestehende Kabelfernsehnetze überbringen dem Heim eines Benutzers über ein Koaxialkabel oder hybride Faser- und Koaxialkabelnetze digitale Fernsehsignale. Des Weiteren haben Satelliten-Verteilernetze, die Programme direkt an das Heim eines Benutzers übersenden, ebenfalls an Popularität zugenommen. Die an den Benutzer übersendeten digitalen Signale stellen Video und Audio mit hoher Wiedergabetreue bereit. Es können auch andere Arten von Daten, wie etwa Untertitel-Daten, Aktien-Daten, Wettermeldungen und dergleichen an den Benutzer übersendet werden. Diese Daten können auf einen ganzen Fernsehsignalkanal, oder einen Teil des Fernsehsignalkanals, wie etwa die Vertikalaustastlücke, moduliert werden und an einem Dekodierer in dem Heim des Benutzers wiederhergestellt werden.
Des Weiteren stellen manche Kabelnetze einen Stromaufwärts-Übertragungsweg bereit, was einem Benutzer das Übersenden von Signalen an die Kopfstelle ermöglicht, um zum Beispiel Bezahlfernsehprogramme zu bestellen oder um einen Kontostand einzusehen.
Außerdem gewinnen Computernetze wie das Internet immer mehr an Beliebtheit, insbesondere bei der breiten Öffentlichkeit, die das Internet zu Unterhaltungs-, Erziehungs- und Informationszwecken nutzten und um mit anderen Benutzern zu kommunizieren. Ein Benutzer greift typischerweise über einen PC und ein Telefonmodem über eine herkömmliche Duplex-Telefonleitung auf das Internet zu, um von verschiedenen entfernt gelegenen Anbietern Graphiken, Text und sogar Audio- und Videodaten herunterzuladen. Die Benutzer können auch in Echtzeit miteinander kommunizieren, indem sie Daten von dem PC eines Senders an den PC eines Empfängers übersenden. Somit werden Daten über das Zweiwege-Telefonmodem an den PC und von diesem übersendet.
Ein wichtiger Unterschied zwischen Telefon- und Kabel- oder Satellitenfernsehnetzen besteht in der Bandbreite. Da Telefonnetze so gebaut wurden, dass die nur Sprachsignale tragen können, ist die Bandbreite sehr begrenzt, z. B. 3 KHz. Im Gegensatz dazu sind die Kabelfernseh- und Satellitennetze so konzipiert, dass sie Bewegtbild-Video befördern können und haben infolgedessen eine viel größere Bandbreite, z. B. mehrere hundert MHz oder mehr.
Demgemäß wäre die Bereitstellung von Internetdatendiensten und dergleichen auf einem Kabel- oder Satellitennetz auf Grund der verfügbaren erhöhten Bandbreite sehr erstrebenswert. Eine derartige Anordnung würde die Antwort zu dem PC des Benutzers stark beschleunigen, während Kabel- und Satellitennetzbetreibern zusätzliche Absatzmöglichkeiten geboten werden.
Die Bereitstellung eines Stromaufwärts-Wegs ist für Satelliten- oder terrestrische Rundfunknetze einschließlich UHF, MMDS und LMDS jedoch nicht realisierbar. Des Weiteren sind viele Kabelfernsehnetze nicht für Stromaufwärts-Übertragungen konfiguriert, oder jegliche derartige Versorgung kann eingeschränkt werden und nicht zur Handhabung von Übersendungen von einer größeren Anzahl an Benutzern geeignet sein. Insbesondere können Netzbetreiber es bevorzugen, den verfügbaren Stromaufwärts-Weg für bedeutende Einnahmen verbessernde Aktivitäten, wie etwa Bestellungen für das Bezahlfernsehen, aufrecht zu erhalten.
Da zudem der Kabel-/Satellitenkanal ein Rundfunkkanal ist und die Telefonleitung ein Punkt-zu-Punkt-Kanal ist, arbeiten Übertragungs- und Adressierprotokolle, die auf einem PC verfügbar sind, in der Kabel- /Satellitenrundfunkumgebung nicht nahtlos.
Die Übertragungs- und Adressierprotokolle eines Computernetzes sind darüber hinaus im Allgemeinen mit Kabel- und Satellitenfernsehgeräten inkompatibel.
Demgemäß wäre es wünschenswert, ein System bereitzustellen, das ermöglicht, dass ein Personal-Computer über einen Stromabwärts-Rundfunkkanal eines Kabel-, Satelliten- oder terrestrischen Rundfunkfernsehnetzes Daten von einem Computernetz, wie etwa dem Internet empfängt, während Daten stromaufwärts über eine Telefonleitung zu dem Computernetz gesendet werden. Das System sollte mit den Routing-/Adressierkonventionen des von dem Computernetz verwendeten Protokollstapels kompatibel sein.
Zur Erleichterung des Betriebs und der Verwaltung des Netzes hätten die Betreiber gerne Einwegadapter, die dynamisch mit ihrer IP-Adressennetzkonfiguration konfiguriert sind.
Das System sollte die dynamische Netzkonfiguration eines Einwegadapters, wie etwa ein Kabel- oder Satellitenmodem, bereitstellen, der über einen Stromabwärts-Rundfunkkanal eines Kabel- bzw. Satellitenfernsehnetzes Daten von einem Computernetz, wie etwa dem Internet, empfängt. Eine derartige Konfiguration stellt während der Dauer der Internetsitzung IP-Adressen und Konfigurationsinformation bereit. Diese Adresse kann anderen Modems zugeordnet werden, wenn der Benutzer nicht surft.
In Anbetracht dessen, dass der Adapter nur über einen Weg empfängt und dass die Zuordnung von Netzkonfigurationsinformationen eine Zwei-Wege-Sende-Empfangs-Übertragungsverbindung erfordert, sollte das System einen Proxy-Agenten bereitstellen, der die dynamische Konfiguration eines Einwegadapters und den zugehörigen Netzdiensten unter Verwendung eines konfigurierten Rückleitungswegs bereitstellt.
Das System sollte Kompatibilität zwischen dem Einwegadapter und den Routing-/Adressierkonventionen des von dem Computernetz verwendeten Protokollstapels bereitstellen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein System bereit, das die oben genannten und weitere Vorteile aufweist.
Die Patentanmeldung WO-A-9720413 offenbart ein System zum Herstellen von schnellen Internetverbindungen unter Verwendung von Telefon- und Satellitenübersendungen. Das System paketiert die Information in einen digitalen Transportstrom, in dem ein Teil der Adresse des empfangenden Gerätes den digitalen Strom identifiziert. Die Adressen werden über die Telefonverbindung dynamisch den Empfängern zugeteilt. Wenn eine gegebene Übersendung endet, werden die Adressen zur Verwendung durch andere Empfänger freigegeben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt die dynamische Netzkonfiguration eines Einwegadapters in einem Einwegübertragungssystem wie etwa einem Kabelfernsehsystem oder dergleichen bereit. Die Erfindung ermöglicht es, dass ein Personal-Computer, ein Router/eine Brücke oder eine andere Vorrichtung über einen Rundfunkkanal eines Kabel-, Satelliten- oder anderen terrestrischen Rundfunkfernsehnetzes Daten von einem Computernetz, wie etwa dem Internet empfängt, während Daten stromaufwärts über eine Telefonleitung zu dem Computernetz übersendet werden. Die Erfindung ermöglicht es dadurch einem Benutzer, über einen Kanal mit hoher Bandbreite schnell auf Daten aus dem Computernetz zuzugreifen und diese einzuholen.
Für die Kommunikation mit einem Ressourcen-Server des Computernetzes durch einen konfigurierten Rückleitungswegadapter ist ein Proxy-Agent bereitgestellt, wodurch zwischen dem Einwegadapter und dem Ressourcen-Server eine bidirektionale Kommunikation bereitgestellt wird.
Die dynamische Netzkonfiguration eines Adapters erfordert, dass er mit dem Ressourcen-Server durch das zu konfigurierende Interface bidirektional kommuniziert. Die vorliegende Erfindung verwendet einen Proxy-Agenten, der die dynamische Konfiguration des Einwegadapters und den zugehörigen Netzdiensten unter Verwendung des konfigurierten Rückleitungswegs erleichtert.
Die Adressen, wie etwa für ein Kabelmodem, werden unter Verwendung des DHCP verwaltet. Das DHCP, wie in RFC 2131 näher beschrieben, ist ein allgemein verwendetes Protokoll zur Netzadapterkonfiguration. Sitzungsinitialisierungsmeldungen sind UDP-Rundsendungen, die durch den Adapter, der die Versorgung erfordert, ausgesendet werden. Die Server auf dem Netz hören sich diese Rundsendungen an und senden die angeforderten Informationen zurück. Wenn der Server sich nicht auf demselben Netz wie der Client befindet, funktioniert eine Maschine in einer WAN-Umgebung auf dem Netz als DHCP-Proxy (Relaisagent), um mit dem DHCP-Server zu kommunizieren. Der Relaisagent empfängt die Rundsendungen von dem Client und sendet sie als Einzeladressierungs-Meldungen (Unicast-Meldungen) an den/die vorgesehenen DHCP-Server. Der Server adressiert die Antworten einzeln an den Relaisagenten, der sie unter Verwendung der Hardwareadresse des Clients wiederum an den Client sendet.
Zur Konfiguration des internen Einwegkabelmodemadapters (nur Empfang) unter Verwendung des DHCP wird die Relaisagentfunktionalität von dem lokalen Netz zu dem paketverarbeitenden Agenten in dem Host bewegt. Die dem Telefonmodemadapter zugeordnete Adresse (die während der Telefonsitzungsinitialisierung unter Verwendung des PPP eingeholte statische oder dynamische Adresse) wird als Relaisagentadresse verwendet. Der paketverarbeitende Agent fängt alle an den Kabelmodemadapter gesendeten Pakete ab. Außerdem verarbeitet er alle Pakete, die an den Rückleitungsweg gesendet oder von diesem empfangen wurden. Wenn die Pakete als DHCP identifiziert werden, werden sie von der DHCP-Relaisagentfunktion verarbeitet. Durch die Verwendung dieses Modells können die Kabelmodemadressen unter Verwendung des DHCP verwaltet werden.
Das oben stehende Prinzip des Einschließens einer DHCP-Relaisagentfunktion in dem paketverarbeitenden Agenten kann auf andere dynamische Adresszuordnungsprotokolle (z. B. unter Verwendung des IPCP oder Radius-Proxy) in dem Host, Gruppenadressierungsadressenverwaltung unter Verwendung einer „IGMP-Proxy-" Funktion und netz- und verkäuferspezifische Ressourcenverwaltungsprotokolle in Einwegadapter verwendenden Systemen erweitert werden. Systeme mit Einwegadaptern umfassen Kabelmodems, drahtlose Modems und Satellitenmodems.
Im Allgemeinen geschieht, wenn ein Benutzer unter Verwendung eines PCs auf das Internet zugreifen möchte (z. B. zum „Surfen"), ein Zweiphasen-Verbindungsprozess, der durch eine auf dem PC laufende Verbindungsverwaltungsanwendung gesteuert wird. Zunächst wird ein Telefonmodemadapter initialisiert, dann wird ein Kabelmodemadapter initialisiert.
Es wird mit einem ISP-Terminalserver eine Telefonverbindung hergestellt, um IP-Adressen- und Netzkonfigurationsinformationen einzuholen, die für den TCP/IP-Stapel des Telefonmodemadapters erforderlich sind. Auf Telefonmodems wird das PPP zur Herstellung der Verbindung verwendet und die IP-Adressen- und Netzkonfigurationsinformationen werden unter Verwendung des IPCP, das eine Untergruppe des PPP ist, eingeholt.
Sobald die PPP-Verbindungsherstellungsphase abgeschlossen ist, werden die Adressen- und Netzkonfigurationinformationen dem Terminalserver von einem Telefonnetzadressenverwaltungsserver bereitgestellt. Der Terminalserver stellt dem Telefonmodemstapel unter Verwendung des IPCP die Informationen bereit. Zu diesem Zeitpunkt wird das Telefonmodem und der entsprechende Stapel vollständig initialisiert und kann unter Verwendung der von dem oben genannten PPP-Prozess als Quell-IP-Adresse eingeholten IP-Adresse mit dem Internet wechselseitig kommunizieren.
Der nächste Schritt in dem Verbindungsprozess ist die Initialisierung des Kabelmodemadapters. Das DHCP ist ein mögliches Verfahren, Netzkonfigurationsinformationen dynamisch zu konfigurieren. Von dem Netz her gesehen, muss das Kabelmodem eine Anforderung von IP-Adressen- und Netzkonfigurationsparametern aussenden. Da jedoch der Kabelmodemadapter nur ein Einwegempfang-Adapter ist, kann die Anforderung nicht über einen RF-Rundfunkkanal ausgesendet werden. Dies ist der Grund, weshalb der PPRA gebraucht wird. Der Kabelmodemstapel sendet die Anforderung von Initialisierungsinformationen über den Kabelmodemtreiber an den PPRA.
Der PPRA erledigt die Anforderung und sendet sie aus dem Telefonadapter über eine Telefonleitung an den Kabelnetzadressenverwaltungsserver (Ressourcen-Server) an der Kabel- Kopfstelle. Der Kabelmodemstapel ist ein „Client", der mit dem Kabelnetzadressenverwaltungsserver unter Verwendung des DHCP-Protokolls kommuniziert, um die Initialisierungsinformationen anzufordern.
Eine der von dem PPRA durchgeführten Abwandlungen besteht in der Verwendung der IP-Adresse, die während des PPP als „DHCP-Relaisagent-" Adresse eingeholt wurde. DHCP verweist auf ein DHCP-Protokoll. Diese Informationen werden von dem PPRA in den DHCP-Anforderungen eingebettet, welche der PPRA von dem Kabelmodemstapel empfängt, bevor er die Anforderungen über den Telefonmodemadapter an den Kabelnetzadressenserver weiterschickt. Dann spricht der Kabelnetzadressenserver/DHCP-Server auf die Adresse des Relaisagenten (der auch als DHCP-Proxy-Agent bekannt ist) an. Der PPRA identifiziert die Pakete als DHCP-Pakete, wenn sie an dem Telefonmodemadapter empfangen werden, und schickt sie dann an den Kabelmodemstapel weiter. Der Kabelmodemstapel wird dadurch initialisiert und kann somit die Internetdaten über den Einweg-RF-Rundfunkkanal empfangen.
Die DHCP-Adresse wird jedes Mal (z. B. bei jeder Sitzung), wenn der Benutzer mit dem Internet eine Verbindung herstellen möchte, zugeordnet. Sobald die Verbindung hergestellt ist, kann der Benutzer unter Verwendung der für die Verbindung zugeordneten Adresse auf einer Anzahl von Websites surfen. Wenn der Benutzer die Verbindung unterbricht und der DHCP-Server über das Verbindungsunterbrechungsereignis informiert wird, ist es dem Server freigestellt, diese Adresse wiederzuverwenden und sie einem beliebigen anderen Client zuzuordnen.
Des Weiteren kann die unter Verwendung des DHCP dem Kabelmodem- TCP-/IP-Stapel zugeordnete Adresse für jede Initialisierungs-/Netzsitzung anders sein.
Im Allgemeinen besteht keine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen dem ISP-Telefonnetzadressenserver und dem Kabelnetzadressenserver. Die Anforderung der Sitzungsinitialisierung für den Kabelmodemadapter ist ein UDP/IP-Paket mit der Zieladresse des Kabelnetzservers und wird durch das Telefonnetz zu der an dieser Adresse basierten Zieladresse geroutet/weitergeschickt. Der DHCP-Server/Kabelnetzadressenserver spricht auf die DHCP-Relaisagentenadresse an, welche die mit dem Telefonmodem zugehörige IP-Adresse ist.
Der PPRA sieht sich eingehende DHCP-Meldungen von dem Netz an dem Telefonmodem an, identifiziert, ob die Meldung für das Kabelmodem ist, indem er sich den Inhalt (z. B. UDP/DHCP-Datenteil) der Meldung ansieht, und schickt die Meldung an den Kabelmodemstapel weiter. Die Reaktion von dem Kabelnetzserver bei der Sitzungsinitialisierung kommt den Telefonweg entlang zurück und nicht den Kabelweg (z. B. RF-Rundfunkweg) entlang.
Die Kabelnetzadressen werden von einem anderen Netz als dem Netz des ISP zugeordnet. Der Internetserver, auf den der Benutzer zugreift, spricht auf die Kabelnetzadresse an, die dem Kabelmodem zugeordnet ist. Alle Pakete mit Zieladressen, die zu dem Kabelnetz gehören, werden von dem Internet durch normale IP-Routing- und Weiterschickregeln zu einem MSO-Router geroutet. Pakete mit Zieladressen, die zu den Kabelmodems gehören, werden, sobald sie an dem MSO-Router sind, an einen Breitbandnetzknoten zur Kommunikation an die Kabelmodems weitergeschickt.
Außerdem wird bei der Beendung einer Sitzung, wenn ein Benutzer eine Schaltfläche auf dem PC-Bildschirm oder dergleichen zur Unterbrechung der Sitzungsverbindung anklickt, das Kabelmodem zunächst entinitialisiert. Der DHCP-Client in dem Kabelmodemstapel sendet eine Meldung an den Kabelnetzadressenserver aus und gibt damit an, dass es die IP-Adresse freigibt. Der DHCP-Server kann nun frei diese Adresse einem beliebigen anderen Kabelmodem zuordnen. Nachdem die DHCP-Freigabemeldung ausgesendet worden ist, wird die Telefonverbindung unter Verwendung des PPP geschlossen, um die IP-Adresse, die zu dem Telefonmodemstapel zugehörig ist, zu entinitialisieren und dann die Telefonverbindung zu unterbrechen.
Ein bestimmtes Verfahren zur Initialisierung eines Einwegadapters, der über einen ersten Übertragungsweg Daten von einem Computernetz empfängt und über einen paketverarbeitenden Relaisagenten mit einem Zweiwege-Adapter kommuniziert, wobei der Zweiwege-Adapter ausgeführt ist, um über einen zweiten Übertragungsweg von einem Dienstanbieter (z. B. ISP) des Computernetzes Daten zu empfangen und an diesen zu senden, ist vorgelegt.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Herstellen einer Verbindung zwischen dem Zweiwege-Adapter und dem Dienstanbieter über den zweiten Übertragungsweg, z. B. als Antwort auf eine Zugangsanforderung eines Benutzers auf das Internet, Einholen einer Adresse von dem Dienstanbieter und Kommunizieren der Adresse auf den paketverarbeitenden Relaisagenten über den zweiten Übertragungsweg und den Zweiwege-Adapter. Ein Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket wird dem paketverarbeitenden Relaisagenten von dem Einwegadapter bereitgestellt.
Der paketverarbeitende Relaisagent versieht das Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket mit Folgendem: (a) einer Quelladresse entsprechend der von dem Dienstanbieter eingeholten Adresse und (b) einer Zieladresse eines Netzadressenservers (Ressourcen-Servers), der zu dem ersten Übertragungsweg zugehörig ist. Dann wird das Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket auf den Netzadressenserver über den Zweiwege-Adapter und den zweiten Übertragungsweg entsprechend der Zieladresse davon kommuniziert.
Der Netzadressenserver spricht auf das Paket an, das durch Kommunizieren von Adressenkonfigurationsinformationen auf den Zweiwege-Adapter über den zweiten Übertragungsweg entsprechend der Relaisagentadresse darauf kommuniziert wurde. Der paketverarbeitende Relaisagent holt die Adressenkonfigurationsinformationen von dem Zweiwege-Adapter zur Verwendung bei der Initialisierung des Einwegadapters ein.
Die Verbindung zwischen dem Zweiwege-Adapter und dem Dienstanbieter über den zweiten Übertragungsweg als Antwort auf eine Zugangsanforderung eines Benutzers auf das Computernetz wird hergestellt.
Das Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket wird dem paketverarbeitenden Relaisagenten von dem Einwegadapter als Antwort auf eine Zugangsanforderung eines Benutzers auf das Computernetz bereitgestellt.
Der erste Übertragungsweg kann eine Kabelfernsehverbindung, eine Satellitenfernsehverbindung, eine MMDS-, LMDS- und/oder eine UHF-Verbindung umfassen.
Auf ähnliche Weise kann der Einwegadapter ein Kabelfernsehmodem, ein Satellitenfernsehmodem, ein MMDS-, LMDS- und/oder UHF-Modem oder ein anderes verkabeltes oder kabelloses Modem umfassen. MMDS setzt terrestrische Signale mit optischer Sicht, wie etwa Mikrowellensignale, ein.
Der zweite Übertragungsweg kann eine Telefonverbindung umfassen und der Zweiwege-Adapter kann ein Modem umfassen.
Der paketverarbeitende Relaisagent kann ausgeführt sein, um Datenpakete zu verarbeiten, die an ihn weitergeschickt wurden, um funktionelle Verbesserungen einschließlich zumindest eines von Folgenden bereitzustellen: Proxy-Server, DHCP-Relaisagent, IGMP-Proxy, Internet-Protokoll-Verpackung, Internet-Protokoll-Filterung, Datenverbindungsschicht-Tunnelung, Datenverbindungsschicht-Filterung und Proxy-ARP-Agent.
Die Adressenkonfigurationsinformationen können von dem Netzadressenserver entsprechend einem DHCP-Protokoll bereitgestellt werden.
Das Verfahren kann den weiteren Schritt des Versehens des Netzadressenservers mit einer Bestätigungsmeldung von dem Einwegadapter über den paketverarbeitenden Relaisagenten, Zweiwege-Adapter und zweiten Übertragungsweg zur Bestätigung des Empfangs der Adressenkonfigurationsinformationen an dem Einwegadapter umfassen.
Das Verfahren kann noch den weiteren Schritt des Versehens des Einwegadapters mit einer Bestätigungsmeldung von dem Netzadressenserver über den zweiten Übertragungsweg, Zweiwege-Adapter und paketverarbeitenden Relaisagenten zur Bestätigung des Empfangs der Bestätigungsmeldung von dem Einwegadapter umfassen.
Es wird auch ein entsprechendes Gerät vorgelegt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt eine Systemarchitektur gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
2 stellt einen Protokollstapel gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
3 stellt einen Prozessablauf für einen Kabelmodemtreiber gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
4 stellt einen Prozessablauf für einen Telefonmodemtreiber gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
5 stellt ein Paket, das von einem Telefonmodem auf einen IP-Entpacker an einem ISP-Telefonnetz gemäß der vorliegenden Erfindung übersendet wird, dar.
6 stellt ein Paket, das von einem Kabelbetreibernetz auf ein Kabelmodem gemäß der vorliegenden Erfindung übersendet wird, dar.
7 stellt einen Prozessablauf für die Initialisierung eines Zweiwege-Adapters, wie etwa eines Telefonmodems, gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
8(a) stellt den ersten Teil eines Prozessablaufs für die Initialisierung eines Einwegadapters, wie etwa eines Kabelmodems, gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
8(b) stellt den zweiten Teil eines Prozessablaufs für die Initialisierung eines Einwegadapters, wie etwa eines Kabelmodems, gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt die dynamische Netzkonfiguration eines Einwegadapters in einem Einwegübertragungssystem wie etwa einem Kabelfernsehsystem oder dergleichen bereit. Für die Kommunikation mit einem Ressourcen-Server des Computernetzes durch einen konfigurierten Rückleitungswegadapter ist ein Proxy-Agent bereitgestellt, wodurch zwischen dem Einwegadapter und dem Ressourcen-Server eine bidirektionale Kommunikation bereitgestellt wird.
Der Begriff „Computernetz", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf jedes beliebige Netz, ein Internet, das Internet, Teilnetz oder dergleichen.
Ein Protokoll zur Kommunikation von Daten in einem Computernetz wird oftmals als ein Stapel Protokollschichten definiert. Jede Schicht übt einen Dienst für die nächst höhere Schicht aus und das Protokoll jeder Schicht ist unabhängig von den Protokollen der anderen Schicht. Die ausgeübten Dienste können zum Beispiel das Hinzufügen von Kopf- und/oder Nachsatzinformationen, das Einstellen eines Zeitgebers oder das Ausüben von Fehlererkennung und/oder Fehlerbeseitigung umfassen.
Die unterste Schicht in dem Stapel ist die physikalische Schicht, die ein physikalisches Medium ist. Als nächstes kann eine Datenverbindungsschicht, eine Netzschicht, eine Transportschicht und eine Anwendungsschicht bereitgestellt werden. Die Anwendungsschicht bezieht sich auf Software, wie etwa einen Browser, der auf einem PC läuft. Die Transportschicht verbessert die Verlässlichkeit der Netzschicht, indem sie verlorene oder mit Fehlern behaftete Pakete berücksichtigt und ermöglicht einen standardmäßigen Satz Stammfunktionen, die mit verschiedenen Netzen verwendet werden können. Die Netzschicht wählt angemessene Wege (z. B. Verbindungen und Router) für die Übertragungdatenpakete von einer Quelle zu einem Ziel und ermöglicht die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Arten von Netzen. Insbesondere ist die Verwaltung der Bandbreite in verschiedenen Verbindungen und Routern bereitgestellt. Die Datenverbindungsschicht berücksichtigt die Einrahmung von Datenpaketen (z. B. die richtige Größe des Datenrahmens), Fehlerkontrolle, Flusskontrolle und Fehlererkennung und -beseitigung. Die physikalische Schicht, die Kupferdraht oder Lichtwellenleiter oder einen drahtlosen Weg umfassen kann, ist das Medium, über das Datenpakete kommuniziert werden.
Auf der Netzschicht sind die Daten von der Transportschicht als ein Paket bereitgestellt und es kann ein Paketkopf hinzugefügt werden. Auf der Datenverbindungsschicht sind die Daten von der Netzschicht als ein Rahmen bereitgestellt und es kann ein Rahmenkopf hinzugefügt werden. Auf das Verarbeiten von Paketen kann auf der Datenverbindungsschicht Bezug genommen werden, wo Rahmen von Paketen selbstverständlich bereitgestellt sind. Auf der physikalischen Schicht wird der Rahmen schließlich auf einen Träger zur Übersendung über das physikalische Medium moduliert.
Rahmen von Daten, die von der Zielmaschine empfangen werden, werden in einer umgekehrten Reihenfolge, z. B. von der physikalischen Schicht zu der Datenverbindungsschicht, Netzschicht, Transportschicht und Anwendungsschicht, verarbeitet.
Insbesondere verwendet das Internet typischerweise ein verbindungsorientiertes Transportschichtprotokoll, das als TCP bekannt ist, und ein Netzschichtprotokoll, das als IP bekannt ist. Der TCP-Dienst wird hergestellt, indem die Sende- und Empfangsmaschinen Endpunkte kreieren, welche als Sockel bekannt sind. Jeder Sockel weist eine Sockelzahl oder -adresse auf, welche die IP-Adresse des Hosts und eine 16-Bit-Zahl, die lokal zum Host ist, umfasst, die als Port bekannt ist. Der TCP-Kopf umfasst daher einen Quellport und einen Zielport. Zwischen einem Sockel auf der Sendemaschine und einem Sockel auf der Empfangsmaschine wird explizit unter Verwendung von Sockelaufrufen eine Verbindung hergestellt.
Es werden jedoch TCP-/IP-Stapelschwierigkeiten angetroffen, wenn Daten von einem Computernetz über ein Einwegrundfunknetz auf einen PC oder eine Router-/Brückenvorrichtung kommuniziert werden, wo der Rückleitungsweg bereitgestellt ist, z. B. mittels einer Stromaufwärts-Telefonverbindung von dem PC oder der Router-/Brückenvorrichtung zu dem Computernetz.
Für ein Kabelmodemsystem kann der Kabelfernsehbetrieb zum Beispiel einen standardmäßigen Fernsehkanal (z. B. 6 MHz) zum Datentransfer für Internet- und Multimediadienste zuteilen. Ein PC koppelt mit dem Fernsehbetriebs-(z. B. „Rundfunkbetriebs-")Netz über das Kabelmodem unter Verwendung derselben Art von Anschluss wie das Fernsehen. Sobald die Verbindung da ist, stimmt das Kabelmodem sich auf den Kanal ab, der für den Datentransfer vorgesehen ist, um auf das Internet und andere Multimediadienste, die von dem Kabelfernsehbetreiber angeboten werden, zuzugreifen.
Das Kabelmodem empfängt digitale Informationen, die über das Fernsehnetz getragen werden, und leitet sie weiter an den PC. Die Kommunikation per reflektiertem Signal von dem PC im Gebäude des Kunden an den Internetserver wird über einen alternativen Weg, wie etwa eine Telefonverbindung, bereitgestellt.
In einer „Doppelheim-" Kabelmodemarchitektur werden IP-Adressen für ein Kabelmodem und ein Telefonmodem (z. B. ein Rückleitungswegadapter) normalerweise dynamisch zugeordnet und von verschiedenen Adresspools verwaltet. Das Kabelmodem und das Telefonmodem sind auch als „Adapter" bekannt. Der Begriff „Doppelheim" bezieht sich auf eine Architektur, bei der zwei Netzadapter in einer einzigen Vorrichtung, wie etwa einem PC, vorhanden sind und unterschiedliche IP-Adressen für jeden dieser Adapter verwendet werden. Die Adressen des Telefonadapters können unter Verwendung des IPCP zugeordnet werden, während die Adresse des Kabelmodems typischerweise zum Beispiel unter Verwendung eines DHCP zugeordnet wird.
In der Doppelheim-Kabelmodemnetzarchitektur wird auf Grund der Einwegbeschaffenheit der Kabelfernsehverbindung jeglicher Stromaufwärtsverkehr zu dem Telefonmodem geleitet. Von dem Internetserver zu dem PC gesendete Daten sollten an den IP-Stapel adressiert sein, welcher zu dem Kabelmodemadapter zugehörig ist. Die aus dem Telefonadapter hinausgehenden Pakete weisen jedoch gewöhnlich die IP-Adresse auf, die zu dem Telefonadapter zugehörig ist. Diese Anordnung missachtet die Routing-/Adressierkonventionen der meisten Client-TCP/IP-Stapel.
1 stellt eine Systemarchitektur gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Architektur umfasst ein MSO-/Kabelbetreibernetz 110, einen Client-PC 120, der sich in dem Heim eines Benutzers befinden kann, ein ISP-Telefonnetz 140 (z. B. Schalteinrichtung) und ein Computernetz 150 wie etwa das Internet. Das MSO-/Kabelbetreibernetz 110 umfasst einen MSO-Router 116, um mit dem Internet 150 zu kommunizieren, einen Kabelnetzadressenserver 114 zum Zuordnen der DHCP-Adresse an unterschiedliche Kabelmodems, die von dem Netz 110 bedient werden, und einen Breitbandnetzknoten 112, der einer Gesamtheit von Kabelmodems Daten auf einem RF-Kanal 118 bereitstellt. Ein IP-Entpackermodul 148 kann auch zu dem Kabelbetreibernetz 110 zugehörig sein.
Auf Wunsch kann das IP-Entpackermodul 148 zwischen dem ISP-Telefonnetz 140 und dem Internet 150 bereitgestellt werden.
Der RF-Kanal kann eine Kabelverbindung sein, die z. B. ein Lichtwellenleiterkabel und/oder Koaxialkabel oder ein drahtloses Netz, wie etwa eine Satellitenverbindung, oder eine MMDS-Verbindung beinhaltet. Es sei bemerkt, dass der RF-Kanal 118 auch Fernsehsignale und andere Daten auf eine herkömmliche Weise über Rundfunk an eine Decodergesamtheit ausstrahlen kann. Die vorliegende Erfindung ist mit bestehender Rundfunkübertragungs- und Empfangsausrüstung kompatibel.
Der PC 120, der alternativ eine Router-/Brückenvorrichtung sein könnte, die mit einem oder mehreren PCs in einem beim verbunden sind, z. B. in einem LAN, umfasst ein Einwegkabelmodem 122 (z. B. einen Einwegadapter), einen paketverarbeitenden Relaisagenten 124 gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Telefonmodem 126 (z. B. einen Zweiwege-Adapter). Das Telefonmodem 126 umfasst Übersendungs- und Empfangsfähigkeiten, während das Kabelmodem 122 nur empfängt. Ein Übertragungsweg 128 ermöglicht die Kommunikation zwischen diesen beiden Elementen. Das Kabelmodem 122 und das Telefonmodem 126 können zum Beispiel als interne oder externe Karten des PCs bereitgestellt werden. Der Relaisagent 124 kann in Software, Firmware und/oder Hardware in dem PC 120 oder in einer dem PC 120 externen Vorrichtung eingesetzt werden. Das Modem 122 kann zum Beispiel mit einem Kabel, Satelliten, MMDS, LMDS, UHF oder anderen Signalen verwendet werden.
Es sei bemerkt, dass der PC 120 herkömmliche Hardwarekomponenten wie etwa eine CPU und einen Speicher umfasst, der dem Kabelmodem 122 und dem Telefonmodem 126 Steuersignale bereitstellen kann, sowie die Funktionen des Relaisagenten 124 implementieren kann.
Das ISP-Telefonnetz 140 empfängt Daten von dem Telefonmodem 126 über eine Telefonleitung 138. Das ISP-Telefonnetz 140 umfasst einen Terminalserver 144, einen Telefonnetzadressenserver 146 und einen ISP-Router 142, der das ISP-Telefonnetz 140 mit dem Internet 150 verbindet. Das Internet 150 umfasst einen repräsentativen Server 155, der Daten zum Einholen durch den PC 120 speichert.
Der PPRA 124 ist eine Datenverbindungsschicht-Weiterschickeinheit, die in Einwegsystemen verwendet werden kann, in denen Daten durch ein Interface empfangen werden, aber durch ein anderes Rückleitungsweginterface gesendet werden. Zusätzliche Transport-, Netz- oder Verbindungsschichtverarbeitung kann in dem paketverarbeitenden Agenten, der gegenüber den höheren Schichten in dem Protokollstapel transparent ist, eingeschlossen sein.
Der PPRA 124 sieht sich alle Pakete an, die von dem Protokollstapel, unterwegs nach einem Einwegadapter, empfangen worden sind. In der dargestellten Ausführungsform ist der Einwegadapter das Kabelmodem 122, das von dem Kabelfernsehnetz 114 über den RF-Kanal 118 nur Stromabwärtsinformationen empfängt. Des Weiteren überwacht der Relaisagent 124 alle Pakete, die an den Rückleitungswegadapter gesendet und von diesem empfangen werden, was in der dargestellten Ausführungsform das Telefonmodem 126 ist. Der PPRA 124 schickt zumindest die Pakete an der Datenverbindungsschicht von dem Einwegadapter 122 zu dem Rückleitungswegadapter 126 weiter.
In manchen Fällen kann es sein, dass Router auf dem Telefonrückleitungsnetz, wie ISP-Router 142, Pakete ablehnen, wenn die Quelladresse der Pakete nicht von denjenigen Netzen stammen, die sie verwalten. Wenn zum Beispiel ein Paket eine Quelladresse aufweist, die dem Kabelmodem 122 entspricht, wird es von dem ISP-Router 142 nicht erkannt und wird daher an dem ISP-Router 142 fallen gelassen (als unbrauchbar beiseite gelegt). Ein Paket mit einer Quelladresse von dem Telefonmodem 126 wird jedoch erkannt, und darf von dem ISP-Netz 140 zu dem Internet 150 laufen. Der ISP-Router 142 verwendet einen Anti-Verschleierungsfilter, um Pakete herauszufiltern, die nicht erkannt werden. Außerdem sind die Quelladressen auf den erkannten Paketen jene Adressen, die zuvor von dem Telefonnetzadressenserver 146 zugeordnet wurden.
Es können Datenverbindungsschicht- oder Netzschichttunnelungsprotokolle verwendet werden, um einen derartigen Anti-Verschleierungsfilter zu umgehen. Die Tunnelung ermöglicht die Kommunikation zwischen den Quell- und Zielhosts, die sich auf unterschiedlichen Netzen derselben Art befinden, aber durch ein Netz einer anderen Art getrennt sind. Mit der Tunnelung wird ein ganzes Paket in dem Nutzlastdatenfeld eines anderen Pakets getragen.
Die über die Datenverbindungsschicht (Schicht 2, PP-Tunnelprotokoll „PPTP", Schicht 2 Tunnelprotokoll „S2TP") und die Netzschicht (Schicht 3, IP-Tunnelung) definierten Tunnels sind Zweiwege-Tunnels. Da die Kabelmodemnetzarchitektur bezüglich des Routings asymmetrisch ist, kann ein IP-Tunnelungsmodell, wie das in IETF RFC 2003 definierte, auf dem Kabelmodemsystem teilweise implementiert werden.
Die Erfindung implementiert einen Einwegtunnel in der Stromaufwärtsrichtung durch das ISP-Telefonnetz 140, z. B. von dem PC 120 zu dem IP-Entpacker 148 in dem MSO-/Kabelbetreibernetz 110. An der Netzschicht ist die Quelladresse in dem äußeren IP-Kopf jedes Pakets die IP-Adresse, die an den PPP-Adapter adressiert ist, oder die IP-Adresse des Telefonmodems 125. Die Zieladresse in dem Kopf ist diejenige des IP-Entpackermoduls 148. Wenn an dem ISP-Router 142 ein Anti-Verschleierungsfilter verwendet wird, werden alle von dem Kabelmodemstapel ausgehenden Pakete wie erläutert verpackt, bevor die aus dem Telefonadapter 126 durch eine in dem PPRA 124 implementierten IP-Verpackungsfunktion ausgesendet werden.
Wie schon erwähnt, wird die Adresse des Telefonmodems 126 unter Verwendung des IPCP zugeordnet, während die Adresse des Kabelmodems 122 vorzugsweise unter Verwendung eines DHCP zugeordnet wird. Die Netzversorgung unter Verwendung des DHCP erfordert die bidirektionale Kommunikation mit dem DHCP-Kabelnetzadressenserver 114 durch den Adapter, der die Konfigurationsparameter, z. B. den Kabeladapter 122, braucht.
2 stellt einen Protokollstapel gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Der Stapel 200, der das Protokoll des PCs 120 darstellt, umfasst Benutzeranwendungen 210 (z. B. wie etwa einen auf einem PC laufenden Internetbrowser), eine Transporttreiberschicht 220, z. B. unter Verwendung eines TCP, eine Netztreiberschicht 230, z. B. unter Verwendung eines IP, eine Datenverbindungsschicht 240 und eine physikalische Schicht 250.
Die Datenverbindungsschicht 240 umfasst einen Telefonmodemtreiber 226, einen PPRA 224 und einen Kabelmodemtreiber 222. Die physikalische Schicht umfasst das Telefonmodem 126 und das Kabelmodem 122. Der PC empfängt über das Nur-Empfang-Kabelmodem 122 Daten und sendet und empfängt Daten über das Telefonmodem 126. Zum Beispiel kann ein Benutzer an der Benutzeranwendungsschicht 210 eine Anforderung eintragen, um auf einer Website eine Webseite im Internet anzusehen. In diesem Fall fließt die Verarbeitung von der Benutzeranwendungsschicht 210 zu dem Transportschichttreiber 220, zu dem Netzschichttreiber 230, zu dem Kabelmodemtreiber, zu dem Relaisagenten 224, zu dem Telefonmodemtreiber 226 und schließlich zu dem Telefonmodem 126. Es sei bemerkt, dass der Kabelmodemtreiber 222 die Benutzeranforderung an den Relaisagenten 224 sendet, anstatt an das Kabelmodem 122. Das Telefonmodem 126 verwendet dann die Telefonverbindung, um eine Meldung an das Telefonnetz weiterzuschicken. Die Meldung wird dann auf der Grundlage ihrer Zieladresse zu dem angemessenen Internetserver geroutet.
Der Server 155 empfängt die Anforderung zur entsprechenden Webseite, typischerweise gemäß dem HTTP. Der Server 155 sendet die angeforderten Informationen zurück an den PC 120 an der IP-Adresse, die zu dem Kabelmodemadapter 122 zugehörig ist. Genauer werden die angeforderten Informationen an das MSO-/Kabelbetreibernetz gesendet und dann über den RF-Kanal 118 gesendet und von dem Kabelmodem 222 empfangen. Die Verarbeitung für diese Daten fließt von dem Kabelmodem 122 zu dem Kabelmodemtreiber 222, zu dem Netzschichttreiber 230, zu dem Transportschichttreiber 220 und schließlich zu der Benutzeranwendungsschicht 210, wo sie von dem Browser verarbeitet und auf dem Bildschirm des PCs angezeigt werden.
Anfänglich, wenn der PC 120 mit dem ISP-Telefonnetz 140 aus 1 eine Verbindung herstellen möchte, muss eine Sitzungsinitialisierung geschehen.
Als Erstes muss sich das Telefonmodem 126 mit dem Terminalserver 144 verbinden und eine IP-Adresse einholen, welche dann dem TCP/IP-Stapel, der zu dem Telefonmodem zugehörig ist, zugeordnet wird. Die zwischen dem PC und dem ISP-Telefonnetz 140 ausgetauschten Informationen während der Sitzungsinitialisierung umfassen die Verbindungsanforderung und Verbindungsanzeigestammfunktionen.
Zu diesem Zeitpunkt ist eine Zweiwege-Kommunikation mit den Servern auf dem Internet über die Telefonverbindung möglich. Als Nächstes muss der Kabelmodemstapel initialisiert werden. Dies bedeutet, dass das Kabelmodem seine IP-Adressen- und Netzkonfigurationsinformationen einholen muss. Da das Kabelmodem 122 ein Einweg-, Nur-Empfangadapter ist, wird diese Anforderung von Informationen durch den Telefonmodemadapter 126 unter Verwendung des PPRA 124 ausgesendet.
Als Antwort auf die Anforderung werden die IP-Adressen für das Kabelmodem und die Netzinitialisierungsinformationen von dem Kabelnetzadressenserver 114 an dem Telefonmodemadapter 126 über das Internet 150 und das ISP-Telefonnetz 140 empfangen. Sobald der Kabelmodemstapel initialisiert worden ist, werden alle auf den Kabelmodemstapel kommunizierten Daten an dem Kabelmodem 122 empfangen und kommen nicht durch das Telefonmodem 126.
Sobald für den PC zur Stromaufwärtskommunikation von dem Kabelmodemstapel zu dem Internet eine Verbindung hergestellt worden ist, werden Pakete an der Datenverbindungsschicht 240 von dem Kabelmodemtreiber 222 über den PPRA 124 an den Telefonmodemtreiber 226 weitergeschickt. Die Pakete werden dann dem Rückleitungswegadapter (z. B. Telefonmodem) 126 von dem Telefonmodemtreiber 226 bereitgestellt und stromaufwärts an das ISP-Telefonnetz 140 übersendet. Zur Steigerung der Anwendungs-, Transport-, Netz- und Datenverbindungsschichtfunktionen kann die zusätzliche Verarbeitung von Paketen in dem PPRA 224 eingeschlossen werden. Funktionelle Verbesserungen, die in dem PPRA implementiert werden können, umfassen Proxy-Server, DHCP-Relaisagent, IGMP-Proxy, Internet-Protokoll-Verpackung, Internet-Protokoll-Filterung, Datenverbindungsschicht-Tunnelung und -Filterung und Proxy-ARP-Agenten.
Es sei bemerkt, dass der Stapel 200 so angesehen werden kann, dass er konzeptuell einen Telefonmodemstapel 202 auf der linken Seite und einen Kabelmodemstapel 204 auf der rechten Seite darstellt. In der Datenverbindungsschicht 240 kann der PPRA 224 als eine Grenzfläche zwischen dem Telefonmodemstapel 202 und dem Kabelmodemstapel 204 an der Datenverbindungsschicht gelten.
Im Allgemeinen stellen die gestrichelten Linien in 2 den möglichen Datenfluss während der Initialisierung dar, während die dicken Linien den möglichen Datenfluss in einem normalen Internetzugangslaufmodus des Kabelmodems nach der Initialisierung darstellen. Der Weg zwischen dem Telefonmodemtreiber 226 und dem Telefonmodem 126 ist zu jeder Zeit bidirektional und kann daher nach Bedarf sowohl die Initialisierungsdaten als auch die Internetdaten tragen.
3 stellt einen Prozessablauf für einen Kabelmodemtreiber gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Verarbeitung beginnt bei Kästchen 300. Bei Kästchen 305 wird bestimmt, ob ein Paket von dem Kabelmodemtreiber empfangen worden ist. Falls ja, geht die Verarbeitung zu Kästchen 310 über, wo bestimmt wird, ob das Paket von einer höheren Protokollschicht stammt. Die Verarbeitung kann auch zu Kästchen 310 über „A" 312 aus 4 für Pakete, die von dem Kabelmodemtreiber 222 von dem PPRA 224 empfangen wurden, übergehen.
Es sei bemerkt, dass die von dem Kabelmodemtreiber von dem PPRA (z. B. von „A" 312) empfangenen Daten Sitzungsinitialisierungsdaten zum Herstellen einer Sitzung mit dem Internet umfassen können. Überdies erfordern DHCP-Vorgänge bei der Sitzungsinitialisierung des Kabelmodems die Zweiwege-Kommunikation mit dem Kabelnetzadressenserver 114. Die Initialisierungsdaten werden von dem Kabelnetzadressenserver 114 an die Telefonmodemgrenzfläche gesendet und sind zum Senden an den Kabelmodemstapel bestimmt.
Wenn das Paket nicht von einer höheren Protokollschicht stammt, stammt das Paket von dem Kabelmodem 122 an der unteren physikalischen Schicht in dem Kabelmodemstapel 204. In diesem Fall wird das Paket bei Kästchen 315 nach oben zu dem Netzschichttreiber und den darauffolgenden höheren Schichten in dem Kabelmodemstapel 204 weitergeschickt. Die durch den Kabelmodemtreiber 222 von dem Kabelmodem 122 empfangenen Daten sind die Daten, wie etwa eine Webseite, die über den Stromabwärtskanal einer Kabelfernsehanlage (z. B. den RF-Kanal 118), einer Satellitenrundfunkverbindung oder eines anderen Kanal gesendet worden sind.
Wenn das Paket von einer höheren Protokollschicht stammt (z. B. den Schichten 210, 220 oder 220), wird das Paket bei Kästchen 320 an den PPRA weitergeschickt. Bei Kästchen 325 verarbeitet der PPRA das Paket wie erforderlich. Diese Verarbeitung kann die Verpackung oder Entpackung oder eine beliebige der vorher erwähnten funktionellen Verbesserungen sein. Sobald die Verarbeitung an dem PPRA 224 bei Kästchen 330 abgeschlossen ist, sendet der PPRA dem Telefonmodemtreiber 226 ein Signal, dass das „Paket sendefertig" ist. Bei Kästchen 335 wird das Paket an den Telefonmodemtreiber weitergeschickt, und bei Kästchen 340 wird das Paket von dem Telefonmodemtreiber 226 an das Telefonmodem 126 weitergeschickt. Das Paket ist dann fertig zur Stromaufwärts-Übersendung auf einer Telefonverbindung. Die Verarbeitung endet bei Kästchen 345.
4 stellt einen Prozessablauf für einen Telefonmodemtreiber gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Der Prozessablauf beginnt bei Kästchen 400. Bei Kästchen 405 wird bestimmt, ob ein Paket von dem Kabelmodemtreiber 226 empfangen worden ist. Es sei daran erinnert, dass Rahmen, die mehrere Pakete beinhalten, von dem Telefonmodemtreiber an der Datenverbindungsschicht verarbeitet werden. Falls ein Paket anwesend ist, wird bei Kästchen 410 bestimmt, ob das Paket von einer höheren Protokollschicht stammt. Falls ja, stammt bei Kästchen 415 das Paket von einem Treiber höherer Stufe in dem Telefonmodemprotokolltapel (wie etwa dem Netzschichttreiber 230). Das Paket wird dann wie erforderlich verarbeitet. Das Paket kann anschließend über eine Telefonverbindung bei Kästchen 417 an das ISP-Telefonnetz 140 übersendet werden.
Falls das Paket nicht von einer höheren Stufe in dem Telefonmodemprotokollstapel stammt, wird bei Kästchen 420 bestimmt, ob das Paket an den Kabelmodemstapel adressiert ist. Falls nein, wird das Paket bei Kästchen 425 nach oben in dem Telefonmodemstapel weitergeschickt. Zum Beispiel kann das für den Telefonmodemstapel bestimmte Paket Sitzungsinitialisierungsdaten für das Telefonmodem umfassen.
Wenn das Paket an den Kabelmodemstapel adressiert ist, wird das Paket bei Kästchen 430 wie erforderlich von dem PPRA verarbeitet. Diese Verarbeitung kann die Verpackung oder Entpackung oder eine beliebige der vorher erwähnten funktionellen Verbesserungen umfassen. Zum Beispiel kann das für den Kabelmodemstapel bestimmte Paket Sitzungsinitialisierungsdaten für das Kabelmodem umfassen. Die Kommunikation von Daten zu dem Kabelmodemstapel über den Telefonmodemtreiber wird typischerweise während der Initialisierungsphase des Kabelmodemstapels geschehen. Sobald das System initialisiert und das Netz betriebsfähig ist, geschieht die Kommunikation von dem Internet zu dem Kabelmodem über den Rundfunk-RF-Kanal und nicht über das Telefonmodem.
Sobald die Verarbeitung an dem PPRA abgeschlossen ist, sendet der PPRA bei Kästchen 440 dem Kabelmodemtreiber ein Signal, dass das „Paket sendefertig" ist. Bei Kästchen 445 wird das Paket an den Kabelmodemtreiber weitergeschickt und die Verarbeitung fährt bei „A" 312 in 3 fort.
5 stellt ein Paket, das von einem Telefonmodem auf einen IP-Entpacker an einem ISP-Telefonnetz gemäß der vorliegenden Erfindung übersendet wird, dar. Ein TCP- oder UDP-Paket 500 (z. B. ein Verpackungspaket) umfasst einen IP-Verpackungskopf 510 und eine Nutzlast 550. Es sei bemerkt, dass das Paket 500 in vereinfachter Form gezeigt ist, da verschiedene andere Felder wie etwa ein Prüfsummenfeld und ein Laufnummernfeld nicht gezeigt sind.
Der IP-Verpackungskopf 510 umfasst eine IP-Zieladresse für ein IP-Entpackermodul 512 und eine IP-Quelladresse für das Telefonmodem 514. Die Nutzlast 550 trägt ein weiteres gesamtes TCP-Paket 555, das eine IP-Zieladresse für einen Internetserver 560 (oder einen anderen Standort in einem Computernetz), eine IP-Quelladresse für einen Kabelmodemstapel 565 und eine Nutzlast 570, wie etwa Daten, welche das Ansehen einer Webseite für den bestimmten Internetserver in der Zieladresse 560 anfordern, umfasst. Hier wird das TCP-Paket 555 innerhalb des TCP-Pakets 500 getunnelt. Diese Konfiguration umgeht die von den Telefonnetzen verwendeten Anti-Verschleierungsfilter.
Genauer würde ein Telefonnetz, das Anti-Verschleierungsfilter einsetzt, die IP-Quelladresse für den Kabelmodemstapel 565 nicht erkennen, da das Kabelmodem nicht Teil des Telefonnetzes ist. Das Telefonnetz erkennt jedoch die IP-Quelladresse für das Telefonmodem 514, da das Telefonmodem Teil des Telefonnetzes ist. Wenn das TCP-Paket 500 von einem IP-Entpackermodul 148 empfangen wird (1), wird das Paket 555 extrahiert und zu dem Server 155 geroutet, der von der IP-Adresse 560 identifiziert wurde.
Es sei bemerkt, dass wenn die Anti-Verschleierungsfilter nicht von dem ISP-Telefonnetz 140 verwendet werden, das Paket 555 direkt ohne Tunnelung übersendet werden kann.
Wenn der Internetserver 155 aus 1 eine Anforderung des Ansehens einer bestimmten Webseite empfängt, übersendet der Server die Webseite als HTML-Daten gemäß der IP-Quelladresse für den Kabelmodemstapel 565 aus 5. Diese IP-Quelladresse 565 bestimmt, dass der MSO-Router 116 die angeforderte Webseite oder andere Daten empfangen soll.
6 stellt ein Paket, das von einem Kabelbetreibernetz auf ein Kabelmodem gemäß der vorliegenden Erfindung übersendet wird, dar. Die Webseite oder anderen Internetdaten werden von dem Server 155 auf den MSO-Router 116 als TCP/IP-Paket 650 übersendet, das die IP-Zieladresse für den Kabelmodemstapel 620, die IP-Quelladresse des Internetservers 630 und einen Nutzlastteil 640, der die angeforderten Webseitendaten oder anderen Daten beinhaltet, umfasst.
Wenn das TCP-Paket 650 von dem MSO-Router 116 empfangen wird, wird es an den Rundfunknetzknoten 112 weitergeschickt, da die IP-Zieladresse auf dem Paket diejenige ist, die dem Kabelmodem auf dem Stromabwärts-RF-Kanal zugeordnet wurde. Der Breitbandnetzknoten 112 übersendet ein Gesamtdatenpaket 600, welches das TCP/IP-Paket 650 umfasst, an das Kabelmodem 122 über den RF-Kanal 118 in einer verfügbaren Kanalzuordnung.
7 stellt einen Prozessablauf für die Initialisierung eines Zweiwege-Adapters, wie etwa eines Telefonmodems, gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Initialisierung beginnt bei Kästchen 700. Bei Kästchen 710 fordert ein Benutzer eine Internetverbindung an, indem er, z. B. auf dem Bildschirm des PCs, auf ein Kabelmodem-Piktogramm „Verbindungssoftware" klickt. Der Verbindungsprozess umfasst zwei Phasen (z. B. die Initialisierung des Telefonmodemadapters und des Kabelmodemadapters) und wird von einer Verbindungsverwaltungsanwendung des PCs gesteuert.
Bei Kästchen 720 wird das Telefon gewählt und es wird unter Verwendung eines PPP eine Telefonverbindung mit dem Terminalserver des ISP (z. B. dem Terminalserver 144 in 1) hergestellt. Bei Kästchen 730 holt der Terminalserver eine IP-Adresse von dem Telefonnetzadressenserver (z. B. dem Server 146 in 1) ein und ordnet die IP-Adresse unter Verwendung des IPCP dem TCP/IP-Stapel des Telefonmodemadapters zu. Bei Kästchen 740 wird der Zweiwege-Telefonadapter vollständig initialisiert und kann eine Zweiwege-Kommunikation mit einem beliebigen Server im Internet oder auf einem anderen Computernetz bereitstellen.
Bei Kästchen 750 beginnt die Initialisierung des Kabelmodems über „A" 755, wie in Zusammenhang mit 8(a) und 8(b) unten beschrieben.
8(a) stellt den ersten Teil eines Prozessablaufs für die Initialisierung eines Einwegadapters, wie etwa eines Kabelmodems, gemäß der vorliegenden Erfindung dar, Bei Kästchen 800 sendet der Kabelmodemstapel (KM-Stapel) (z. B. der Stapel 204 in 2) eine Anforderung einer Sitzungsinitialisierung an den Kabelmodemtreiber (z. B. den Treiber 222 in 2). Die Anforderung kann die Form eines DCHP/UDP/IP-Pakets haben. Bei Kästchen 805 empfängt der PPRA (z. B. der PPRA 224 in 2) die DHCP-Sitzungsinitialisierungsanforderung von dem KM-Treiber.
Bei Kästchen 810 kann der PPRA das DHCP-Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket mit der „Relaisagenten-/Proxy-Agenten-" Funktionalität abwandeln. Zudem wird die IP-Adresse des Telefonmodems (siehe Kästchen 730 in 7) als „Relaisagenten-" Adresse in das Paket eingeführt. Des Weiteren ist die IP-Paket-Zieladresse auf diejenige des Kabelnetzadressenservers festgesetzt (z. B. Server 114 in 1), die auch als DHCP-Serveradresse bekannt ist.
Bei Kästchen 815 kann der PPRA zusätzliche Abwandlungen an dem Paket vornehmen, wie etwa, nach Bedarf, IP-Verpackungs/Tunnelungsfunktionen, und dann das Paket aus dem Telefonadapter hinaus und stromaufwärts auf der Telefonverbindung schicken.
Bei Kästchen 820 erreicht das Paket den Kabelnetzadressenserver gemäß der Zieladresse auf dem Sitzungsintitialisierungspaket unter Verwendung normaler Internetpaketweiterschickregeln.
Bei Kästchen 825 spricht der DHCP-Server, z. B. der Kabelnetzadressenserver, auf das Paket mit den IP-Adressenkonfigurationsinformationen für die Relaisagentenadresse an. Das heißt, dass die Zieladresse der Antwort die IP-Adresse des Telefonadapters ist.
Der Prozess fährt über „B" 830 in 8(b) fort.
8(b) stellt den zweiten Teil eines Prozessablaufs für die Initialisierung eines Einwegadapters, wie etwa eines Kabelmodems, gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Bei Kästchen 850 empfängt das Telefonmodem die Antwort von dem DHCP-Server und überprüft das IP/UDP/DHCP-Paket, um zu bestimmen, ob das Paket für das Kabelmodem ist und wenn ja, leitet es das Paket zu dem PPRA weiter.
Wenn das Paket nicht für das Kabelmodem bestimmt ist, wird es zu dem Telefonmodemstapel weitergeleitet.
Bei Kästchen 855 verarbeiten die PPRA das Paket für die DHCP-Relaisagentfunktionen. Bei Kästchen 860 sendet der PPRA das Paket zu dem Kabelmodemstapel. Bei Block 865 empfängt das Kabelmodem die IP-Adressen- und Konfigurationsinformationen. Bei Kästchen 870 sendet das Kabelmodem eine weitere DHCP-Anforderung an den Kabelnetzadressenserver aus und bestätigt, dass es die Informationen empfangen hat. Die Anforderung wird von dem PPRA gemäß der ursprünglichen Anforderung (siehe Kästchen 810 und 815 in 8(a)) abgewandelt.
Bei Kästchen 875 sendet der Kabelnetzadressenserver eine Bestätigungsmeldung an das Kabelmodem und informiert das Kabelmodem darüber, dass er die Annahme des KMs der angebotenen Konfigurationsparameter empfangen hat. Bei Kästchen 880 wird das Kabelmodem initialisiert und ist bereit, Internetdaten über den Einweg-RF-Kanal zu empfangen.
Es versteht sich nun, dass die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Weiterschicken von Daten zwischen einem Einwegnetzadapter und einem Zweiwege-Rückleitungswegadapter bereitstellt. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung mit Kabelfernsehsystemen noch mit Telefonrückleitungswegen beschränkt. Jeder beliebige Einwegnetzadapter und Zweiwege-Rückleitungswegadapter kann unter Verwendung des hierin offenbarten PPRA verbunden werden.
Des Weiteren soll der Begriff „Einwegadapter" einen Adapter umspannen, der nur eine Einweg-Nur-Empfang-Fähigkeit aufweist, sowie einen Adapter, der eine Zweiwege-Fähigkeit aufweist, aber in einem Einwegmodus läuft.
Die vorliegende Erfindung stellt die dynamische Netzkonfiguration eines Einwegadapters in einem Einwegübertragungssystem wie etwa einem Kabelfernsehsystem oder dergleichen bereit. Für die Kommunikation mit einem Ressourcen-Server des Computernetzes durch einen konfigurierten Rückleitungswegadapter ist ein Proxy-Agent bereitgestellt, wodurch zwischen dem Einwegadapter und dem Ressourcen-Server eine bidirektionale Kommunikation bereitgestellt wird.
Als Erstes wird ein Zweiwege-Adapter, wie etwa ein Telefonmodem initialisiert, indem eine Telefonverbindung mit einem Terminalserver eines Internetdienstanbieter-Telefonnetzes hergestellt wird. Der Terminalserver holt eine IP-Adresse von einem Telefonnetzadressenserver ein und ordnet die IP-Adresse dem Telefonmodemstapel zu.
Als Nächstes wird ein Einwegadapter, wie etwa ein Kabelmodem, initialisiert. Der Kabelmodemstapel sendet eine Anforderung der Sitzungsinitialisierung an einen Kabelmodemtreiber aus. Die Anforderung wird von einem PPRA verarbeitet und die IP-Adresse des Telefonmodems wird in das Paket eingeführt. Die IP-Paket-Zieladresse wird auf diejenige des Kabelnetzadressenservers festgesetzt. Das Paket wird aus dem Telefonadapter hinaus und stromaufwärts über die Telefonleitung an den Kabelnetzadressenserver gesendet.
Der Kabelnetzadressenserver spricht auf das Paket mit den IP-Adressen- und Konfigurationsinformationen für die Relaisagentadresse an. Das Telefonmodem empfängt die Antwort von dem Kabelmodemadressenserver und leitet sie über den PPRA an den Kabelmodemstapel weiter, um die IP-Adressen- und Konfigurationsinformationen einzuholen. Das Kabelmodem wird dann initialisiert und ist bereit, die Internetdaten über einen Einweg-RF-Kanal zu empfangen.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit verschiedenen spezifischen Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird sich der Fachmann der Sache bewusst sein, dass daran zahlreiche Anpassungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dass von dem Bereich der Erfindung, wie er in den Ansprüchen dargelegt ist, abgewichen wird.

Claims

Ein Verfahren zur Initialisierung eines Einwegadapters (122), der über einen ersten Übertragungsweg (118) Daten von einem Computernetz empfängt und über einen paketverarbeitenden Relaisagenten mit einem Zweiwege-Adapter (126) kommuniziert, wobei der Zweiwege-Adapter ausgeführt ist, um über einen zweiten Übertragungsweg (138) von einem Dienstanbieter des Computernetzes Daten zu empfangen und an diesen zu senden, das folgende Schritte beinhaltet: Herstellen einer Verbindung zwischen dem Zweiwege-Adapter (126) und dem Dienstanbieter über den zweiten Übertragungsweg (138); Einholen einer Adresse von dem Dienstanbieter und Kommunizieren der Adresse auf den paketverarbeitenden Relaisagenten (124) über den zweiten Übertragungsweg und den Zweiwege-Adapter (126); Versehen eines Sitzungsinitialisierungsanforderungspakets von dem Einwegadapter (122) mit dem paketverarbeitenden Relaisagenten (124); wobei der paketverarbeitende Relaisagent das Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket mit Folgendem versieht: einer Quelladresse entsprechend der von dem Dienstanbieter eingeholten Adresse und einer Zieladresse eines Netzadressenservers (114), der zu dem ersten Übertragungsweg (118) zugehörig ist; und Kommunizieren des Sitzungsinitialisierungsanforderungspakets auf den Netzadressenserver (114) über den Zweiwege-Adapter und den zweiten Übertragungsweg (118) entsprechend der Zieladresse davon; wobei: der Netzadressenserver (114) auf das Paket anspricht, das durch Kommunizieren von Adressenkonfigurationsinformationen auf den Zweiwege-Adapter (126) über den zweiten Übertragungsweg (138) darauf kommuniziert wurde; und der paketverarbeitende Relaisagent (124) die Adressenkonfigurationsinformationen von dem Zweiwege-Adapter (126) zur Verwendung bei der Bereitstellung der Initialisierung des Einwegadapters (122) einholt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei: die Verbindung zwischen dem Zweiwege-Adapter und dem Dienstanbieter über den zweiten Übertragungsweg als Antwort auf eine Zugangsanforderung eines Benutzers auf das Computernetz hergestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: das Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket dem paketverarbeitenden Relaisagenten von dem Einwegadapter als Antwort auf eine Zugangsanforderung eines Benutzers auf das Computernetz bereitgestellt wird.
Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei: der erste Übertragungsweg zumindest eines von einer Kabelfernsehverbindung, einer Satellitenfernsehverbindung und einer terrestrischen Fernsehrundfunkverbindung beinhaltet.
Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei: der Einwegadapter eines von einem Kabelfernsehmodem, einem Satellitenfernsehmodem und einem terrestrischen Fernsehrundfunkmodem beinhaltet.
Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei: der zweite Übertragungsweg eine Telefonverbindung beinhaltet.
Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei: der Zweiwege-Adapter ein Modem beinhaltet.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der paketverarbeitende Relaisagent ausgeführt ist, um Datenpakete zu verarbeiten, die an ihn weitergeschickt wurden, um funktionelle Verbesserungen einschließlich zumindest eines von Folgenden bereitzustellen: Proxy-Server, DHCP-Protokoll-Relaisagent, IGMP-Protokoll-Proxy, Internet-Protokoll-Verpackung, Internet-Protokoll-Filterung, Datenverbindungsschicht-Tunnelung, Datenverbindungsschicht-Filterung und Proxy-ARP-Protokoll-Agent.
Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die Adressenkonfigurationsinformationen von dem Netzadressenserver entsprechend einem DHCP-Protokoll bereitgestellt sind.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das den folgenden weiteren Schritt beinhaltet: Versehen des Netzadressenservers mit einer Bestätigungsmeldung von dem Einwegadapter über den paketverarbeitenden Relaisagenten, Zweiwege-Adapter und zweiten Übertragungsweg zur Bestätigung des Empfangs der Adressenkonfigurationsinformationen an dem Einwegadapter.
Verfahren gemäß Anspruch 10, das den folgenden weiteren Schritt beinhaltet: Versehen des Einwegadapters mit einer Bestätigungsmeldung von dem Netzadressenserver über den zweiten Übertragungsweg, Zweiwege-Adapter und paketverarbeitenden Relaisagenten zur Bestätigung des Empfangs der Adressenkonfigurationsinformationen von dem Einwegadapter.
Ein Gerät zur Initialisierung eines Einwegadapters (122), der über einen ersten Übertragungsweg (118) Daten von einem Computernetz empfängt, das Folgendes beinhaltet: einen paketverarbeitenden Relaisagenten (124); einen Zweiwege-Adapter (126), der über den paketverarbeitenden Relaisagenten mit dem Einwegadapter kommuniziert; wobei der Zweiwege-Adapter (126) ausgeführt ist, um über einen zweiten Übertragungsweg (138) von einem Dienstanbieter des Computernetzes Daten zu empfangen und an diesen zu senden; Mittel zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Zweiwege-Adapter und dem Dienstanbieter über den zweiten Übertragungsweg (138); Mittel zum Einholen einer Adresse von dem Dienstanbieter und Kommunizieren der Adresse auf den paketverarbeitenden Relaisagenten (124) über den zweiten Übertragungsweg und den Zweiwege-Adapter (126); und Mittel zum Versehen eines Sitzungsinitialisierungsanforderungspakets von dem Einwegadapter (122) mit dem paketverarbeitenden Relaisagenten (124); wobei der paketverarbeitende Relaisagent das Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket mit Folgendem versieht: einer Quelladresse entsprechend der von dem Dienstanbieter eingeholten Adresse und einer Zieladresse eines Netzadressenservers (114), der zu dem ersten Übertragungsweg (118) zugehörig ist; und Mittel zum Kommunizieren des Sitzungsinitialisierungsanforderungspakets auf den Netzadressenserver über den Zweiwege-Adapter (126) und den zweiten Übertragungsweg (138) entsprechend der Zieladresse davon; wobei: der Netzadressenserver auf das Paket anspricht, das durch Kommunizieren von Adressenkonfigurationsinformationen auf den Zweiwege-Adapter (126) über den zweiten Übertragungsweg (138) darauf kommuniziert wurde; und der paketverarbeitende Relaisagent (124) die Adressenkonfigurationsinformationen von dem Zweiwege-Adapter (126) zur Verwendung bei der Bereitstellung der Initialisierung des Einwegadapters (122) einholt.
Gerät gemäß Anspruch 12, wobei: die Verbindung zwischen dem Zweiwege-Adapter und dem Dienstanbieter über den zweiten Übertragungsweg als Antwort auf eine Zugangsanforderung eines Benutzers auf das Computernetz hergestellt wird.
Gerät gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei: das Sitzungsinitialisierungsanforderungspaket dem paketverarbeitenden Relaisagenten von dem Einwegadapter als Antwort auf eine Zugangsanforderung eines Benutzers auf das Computernetz bereitgestellt wird.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei: der erste Übertragungsweg zumindest eines von einer Kabelfernsehverbindung, einer Satellitenfernsehverbindung und einer terrestrischen Fernsehrundfunkverbindung beinhaltet.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei: der Einwegadapter eines von einem Kabelfernsehmodem, einem Satellitenfernsehmodem und einem terrestrischen Fernsehrundfunkmodem beinhaltet.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei: der zweite Übertragungsweg eine Telefonverbindung beinhaltet.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei: der Zweiwege-Adapter ein Modem beinhaltet.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der paketverarbeitende Relaisagent ausgeführt ist, um Datenpakete zu verarbeiten, die an ihn weitergeschickt wurden, um funktionelle Verbesserungen einschließlich zumindest eines von Folgenden bereitzustellen: Proxy-Server, DHCP-Protokoll-Relaisagent, IGMP-Protokoll-Proxy, Internet-Protokoll-Verpackung, Internet-Protokoll-Filterung, Datenverbindungsschicht-Tunnelung, Datenverbindungsschicht-Filterung und Proxy-ARP-Protokoll-Agent.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei: die Adressenkonfigurationsinformationen von dem Netzadressenserver entsprechend einem DHCP-Protokoll bereitgestellt sind.
Gerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 20, das ferner Folgendes beinhaltet: Mittel zum Versehen des Netzadressenservers mit einer Bestätigungsmeldung von dem Einwegadapter über den paketverarbeitenden Relaisagenten, Zweiwege-Adapter und zweiten Übertragungsweg zur Bestätigung des Empfangs der Adressenkonfigurationsinformationen an dem Einwegadapter.
Gerät gemäß Anspruch 21, das ferner Folgendes beinhaltet: Mittel zum Versehen des Einwegadapters mit einer Bestätigungsmeldung von dem Netzadressenserver über den zweiten Übertragungsweg, Zweiwege-Adapter und paketverarbeitenden Relaisagenten zur Bestätigung des Empfangs der Adressenkonfigurationsinformationen von dem Einwegadapter.