JP3364581B2 - メトロポリタン・エリア・ネットワーク、ネットワーク・ヘッドエンド、ネットワークに加入者端末を加える方法及び装置 - Google Patents

メトロポリタン・エリア・ネットワーク、ネットワーク・ヘッドエンド、ネットワークに加入者端末を加える方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクセス・レベル
制御のためにネットワーク・トポロジに依存しない、ネ
ットワークにおける複数の加入者のアクセス・レベルの
制御に関する。本発明は、様々なタイプのネットワーク
のいずれにも使用可能であるが、特にメトロポリタン・
エリア・ネットワーク（ＭＡＮ）での使用に適してい
る。好ましい実施態様では、本発明はケーブル・テレビ
ジョン・システムを介して稼働するＭＡＮで使用され
る。
【０００２】
【従来の技術】インターネット及びパーソナル・コンピ
ュータ通信一般の拡大に伴い、自宅や小規模事業所にデ
ータ・サービスを高速配信する技術が登場しつつある。
この技術は、大都市圏にケーブル・テレビジョン・サー
ビスを配信するために使用されるハイブリッド光ファイ
バ−同軸（ＨＦＣ）ケーブル基盤に基づいている。この
ような基盤は、小さな町から大都市圏に至るまでの地理
的領域にサービスを提供することができる。この規模
は、キャンパスまたはローカル・エリア・ネットワーク
（ＬＡＮ）と公衆ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡ
Ｎ）の間に入る規模である。メトロポリタン・エリア・
ネットワークまたはＭＡＮという用語は、使用するネッ
トワーク・トポロジには関係なく、このような規模のネ
ットワークを意味するために使用されてきた。
【０００３】これらのＭＡＮの加入者に提供される最初
のサービスの１つは、ＩＰネットワーク・アクセスであ
ろう。加入者はＴＣＰ／ＩＰソフトウェアで構成された
自分のパーソナル・コンピュータまたはその他のユーザ
端末を、家庭または事務所にサービスを供給する同軸ケ
ーブルを介してネットワークに接続することができる。
そうすると加入者はオンライン・サービスやインターネ
ットなどのシステムを介して提供されるどのようなサー
ビスにでもアクセスすることができる。この環境では、
加入者はケーブル・モデムまたはアダプタなどＨＦＣ基
盤と通信することができる装置が必要になる。本明細書
ではこの装置を「加入者装置」と呼ぶ。加入者のパーソ
ナル・コンピュータまたは端末を「加入者端末」と呼
ぶ。「ヘッドエンド」と呼ぶ配信センタとの間でＨＦＣ
基盤を介してデータが送受信される。加入者装置はロー
カル通信インタフェースによって加入者のパーソナル・
コンピュータまたは端末に接続される。
【０００４】ＨＦＣ環境では、加入者には異なるレベル
のサービスまたは異なるレベルのアクセスを提供するこ
とができる。たとえば、ローカル・コンテンツと電子メ
ールを提供する基本レベルと、それに加えて全インター
ネット・アクセスを提供する拡張レベルと、オンライン
・サービス提供者へのアクセスを提供するプレミアム・
レベルがある。ネットワーク・アクセス提供者は、これ
らのサービスへのアクセスを個々のユーザに適宜、許可
したり拒否したりするために使用することができる機構
を必要とする。この環境では、所与の地域でどれだけの
数のアクセス・レベルが必要でどのような異なるアクセ
ス・レベルが必要になるかを予測する方法がないため、
アクセス・レベルを地理的地域に基づかせることができ
ないことは明らかである。各加入者装置のデフォルトの
アクセス・レベルを使用してアクセス・レベルを個々の
加入者に結びつけることが理想的である。
【０００５】異なる加入者に異なるアクセス・レベルを
提供する現行の方法は、ＩＰアドレスごとにパケット・
フィルタリングを使用することである。ＨＦＣ基盤を介
して稼働する加入者ネットワークはＩＰネットワークで
あるため、各加入者端末はＩＰアドレスを持つ。ＩＰア
ドレスには、ネットワーク部またはサブネット部とホス
トＩＤの２つの部分が含まれる。ネットワーク部または
サブネット部はアドレスからのいくつかの連続した上位
ビットであり、ホストＩＤは残りの下位ビットである。
ネットワーク部またはサブネット部によってＩＰネット
ワークを通って特定のネットワーク・セグメントに達す
るまでのルーティングがどのように行われるかが決ま
り、次にホストＩＤによってそのセグメント上の特定の
機械が決定する。現行のメトロポリタン・エリア・ネッ
トワークでは、サブネット部はサブネット上のユーザの
地理的場所に対応する。
【０００６】ＩＰパケット・フィルタリングによって、
加入者が識別されて所与のＩＰアドレスに関連づけられ
るまで、そのアドレスとの間のすべてのトラフィックが
制限される。次にＩＰパケット・フィルタをＨＦＣ基
盤、通常はローカル・ルータに付加して、特定の資源へ
のアクセスを提供し、他の資源へのアクセスを拒否する
ことができる。図３に、パケット・フィルタの図を示
す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＩＰパケット・フィル
タリング解決策の問題は、ネットワークで多数のパケッ
ト・フィルタが必要になることである。適切な資源への
アクセスの許可と拒否を行うのに各ユーザにいくつかの
フィルタが必要になることがある。たとえば、基本サー
ビスと、インターネット・アクセスと、４つのプレミア
ム・サービスの６レベルのサービスを供給するネットワ
ークを考えてみる。プレミアム・サービスは、商業オン
ライン・サービスや在宅勤務サービスなどである。この
場合、ネットワークへのアクセス・レベルを制御して各
サービスへのアクセスが許可または拒否されるようにす
るのに、各ユーザに６つのフィルタが必要になる可能性
がある。各サービスについて１つのフィルタが使用され
るため、ネットワークが提供するサービスが増えるにつ
れて１ユーザ当たりの数が増大する。フィルタは恐らく
ルータ・ポートに組み込まれる。各ルータ・ポートが５
００〜１０００のユーザを処理すると仮定すると、１ポ
ート当たり３０００〜６０００のフィルタが必要にな
る。各ルータは恐らくいくつかのポートを有するため、
フィルタの数はたちまちルータのパフォーマンスに悪影
響を及ぼすほどの数に増大し、管理上の問題になる。そ
れほど多くのフィルタを使用せずにネットワークにおけ
る各加入者端末のデフォルトのアクセス・レベルを提供
する方法が必要である。また、同じ地域や同じ通り内の
ユーザでさえも異なるアクセス・レベルを必要とすると
考えられるため、アクセス・レベル制御方法は地理的地
域から独立していなければならない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、加入者アドレ
スの一部を新規な方法で利用することによって上記の問
題を解決する。一般には、アドレスのサブネット部分は
加入者端末の地理的場所のみを表す。本発明の解決策で
は、アドレスの類似の部分を使用してデフォルトのアク
セス・レベルを指定する。以下、アドレスのこの部分を
アクセス・レベル部と呼ぶ。
【０００９】アドレスのサブネット部分がいくつかの連
続した上位ビットであるのと同様に、アクセス・レベル
部もいくつかの連続した上位ビットである。アクセス・
レベル部のビット数は、ネットワーク構成と必要なアク
セスレベル数とに応じて、サブネットに使用されるビッ
ト数より少ないか、等しいか、または多くすることがで
きる。アドレスのアクセス・レベル部によって加入者の
アクセス・レベルが決定するため、デフォルトのフィル
タは各加入者ではなくアクセス・レベルについて設定す
る。
【００１０】本発明を使用するネットワークでは、各加
入者端末がアドレスを有し、アドレスのアクセス・レベ
ル部によって端末のデフォルトのアクセス・レベルが決
定する。ネットワークにおけるデフォルト・フィルタ
は、アクセス・レベル部に基づいて各端末のデフォルト
・アクセス・レベルを提供する。各加入者端末は加入者
装置によってネットワークに接続されている。加入者装
置には少なくとも１本のハイブリッド通信回線が接続さ
れ、トランスポート・ネットワークによってヘッドエン
ドがハイブリッド通信回線に接続される。好ましい実施
例では、トランスポート・ネットワークとハイブリッド
通信回線は非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワークを
形成する。好ましい実施例では、ネットワークのヘッド
エンドはネットワーク・アクセス・マネージャと、動的
ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバと、サービス
・アクセス・ゲートウェイとを含み、これらはすべて同
じ機械内にあるか、またはＩＰネットワークによって接
続することができる。
【００１１】加入者端末には、加入者装置の媒体アクセ
ス制御（ＭＡＣ）アドレスに基づくアドレスが割り当て
られる。加入者端末は永続的に割り当てられたデフォル
ト・アドレスを持つことができるが、アドレスは加入者
装置がネットワークに加わるときに動的に割り当てられ
ることが好ましい。ネットワークのアダプタまたはブレ
ードが加入者装置に送信勧誘メッセージを送出してネッ
トワークに加わることができるようにする。加入者装置
は起動されると送信勧誘を探索して応答する。次に適切
な場合にはヘッドエンドがその装置を許可し、加わるこ
とができるようにする。この時点で動的割当てが使用中
である場合、加入者端末はＩＰアドレスを要求する。ヘ
ッドエンドは、加入者のデフォルトのアクセス・レベル
を指定するアクセス・レベル部を持つアドレスを割り当
てる。加入者端末が永続的に割り当てられたアドレスを
持つ場合、永続アドレスのアクセス・レベル部によって
デフォルトのアクセス・レベルが指定される。いずれの
場合も、ユーザＩＤやパスワードなどの加入者供給情報
に基づいて加入者のアイデンティティが判断され、必要
な場合には例外フィルタがセットアップされる。ネット
ワークはすべての加入者装置を自動的に許可するように
構成するか、または各加入者装置が加入者装置の媒体ア
クセス制御（ＭＡＣ）情報に基づいて許可されたりされ
なかったりするように構成することができる。
【００１２】ほとんどの場合、上記で概説したステップ
は１つまたは複数のプログラムされたコンピュータまた
はワークステーションによって行われる。これらのステ
ップを実行するようにシステムに指示する命令は、コン
ピュータ使用可能媒体上のコンピュータ可読プログラム
・コードに含まれる。ネットワーク・アクセス・マネー
ジャ機能とＤＨＣＰサーバ機能はそれぞれ、すべての必
要なデータとプログラムが固定記憶媒体に記憶されてい
るワークステーションによって実行される。このデータ
には、それぞれがアクセス・レベル部を備えた加入者ア
ドレスが含まれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に本発明を使用するメトロポ
リタン・エリア・ネットワークを示す。ネットワークの
ヘッド・エンドは動的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣ
Ｐ）サーバ１０５と、サービス・アクセス・ゲートウェ
イ１０４と、ネットワーク・アクセス・マネージャ１０
７とを含む。図１には、この３つの機能がインターネッ
ト・プロトコル（ＩＰ）ネットワーク１０６によって相
互接続されて図示されている。これらの各機能は実際に
はコンピュータ可読プログラムによって実現される。こ
れらのプログラムは、図１に示すようにネットワークに
よって接続された異なる機械に常駐することも、１つの
機械内に常駐することもできる。
【００１４】各加入者は端末を使用する。これは通常は
パーソナル・コンピュータ（図１のＰＣ）であるが、他
のタイプの端末もある。各ＰＣは加入者装置Ｍを介して
ハイブリッド通信回線１０２に接続されている。ハイブ
リッド通信回線は、ハイブリッド光ファイバ−同軸線タ
イプのものであり、一般にはＨＦＣ回線と呼ばれる。加
入者装置は一般にはケーブル・モデムと呼ばれる。各加
入者装置は、ＰＣに直接接続するかハブに接続すること
ができるローカル通信インタフェースを有する。加入者
装置をハブに接続した場合、複数のＰＣもハブに接続す
ることができ、それによって複数のユーザがネットワー
ク・アクセスのために同じ加入者装置を使用することが
できる。各加入者装置は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ア
ドレスも持つ。ＭＡＣ機能によって複数の加入者装置が
公平かつ制御された方式でＨＦＣ基盤にアクセスするこ
とができる。ＭＡＣ機能は、「交通巡査」のような役割
を果たし、衝突とデータの損失を防止するために、どの
加入者装置がいつ送信することができるかを決定する。
【００１５】ＨＦＣ回線１０２はトランスポート・ネッ
トワーク１０３によってネットワーク・ヘッドエンドに
接続される。好ましい実施例では、トランスポート・ネ
ットワークとＨＦＣ回線は非同期転送モード（ＡＴＭ）
ネットワークを形成し、データはＡＴＭセル内のトラン
スポート・ネットワークのヘッドエンド・エッジと加入
者装置の間で伝送される。この場合、各ＨＦＣ回線はト
ランスポート・ネットワーク内の交換機内のＨＦＣブレ
ード上のハイブリッド光ファイバ同軸（ＨＦＣ）ポート
に接続される。本発明を使用するメトロポリタン・エリ
ア・ネットワークではどのようなタイプのトランスポー
ト・ネットワーク構造でも使用することができる。した
がって、トランスポート・ネットワークの詳細は図示し
ない。しかし、好ましい実施例では、ネットワーク・ヘ
ッドエンドと加入者端末との間を移動するデータはＴＣ
Ｐ／ＩＰ形式で交換される。このデータはトランスポー
ト・ネットワークのヘッドエンド・エッジと加入者装置
の間のみのＡＴＭセル内にある。各加入者端末にはＴＣ
Ｐ／ＩＰスタックが組み込まれており、各加入者端末の
アドレスはＩＰアドレスである。ＴＣＰ／ＩＰによって
加入者は容易に入手可能なＴＣＰ／ＩＰアプリケーショ
ンを利用することができる。ＴＣＰ／ＩＰデータは、Ｉ
Ｐステーションとルータとの間の２地点間リンクとして
扱われるＡＴＭ仮想回線を介して伝送される。
【００１６】好ましい実施例では、ネットワーク・ヘッ
ドエンド構成要素は以下のように機能する。図１のネッ
トワーク・アクセス・マネージャ１０７には、ＭＡＣア
ドレスに基づいて有効な加入者装置を識別するためのデ
ータベースが含まれている。このデータベースを使用し
て加入者装置及び端末のネットワークへの加入を許可す
ることができる。あるいは、ネットワーク・アクセス・
マネージャは単に何らかの最低アクセス・レベルによっ
てどのような装置にも加入を許可することができる。ネ
ットワーク・アクセス・マネージャは、ＩＰアドレスや
ＡＴＭアドレスなど、各加入者装置または加入者装置に
接続された加入者端末に関連づけられたその他のアドレ
スも維持する。これらのパラメータはすべて、ユーザが
システムにアクセスするたびに変わる可能性があるた
め、ネットワーク・アクセス・マネージャは、どの加入
者装置にどのＩＰアドレスが関連づけられ、各加入者端
末がどの装置からログインしたかを追跡する。
【００１７】図１のＤＨＣＰサーバ１０５は中継エージ
ェントとして機能するＨＦＣブレードからＤＨＣＰメッ
セージを受け取る。ＤＨＣＰサーバはネットワーク・ア
クセス・マネージャ・データベースにアクセスして、装
置に与えるべきデフォルトのアクセス・レベルを判断す
る。次にＤＨＣＰサーバは、加入者装置にアドレスが前
もって永続的に割り当てられていない場合、加入者端末
がネットワークに加わるときに加入者端末のデフォルト
のアクセス・レベルを指定するアクセス・レベル部を有
するＩＰアドレスを割り当てる。
【００１８】いずれの場合も、本発明により加入者端末
に割り当てられるアドレスは図２に示す形式であり、ア
クセス・レベル部とホストＩＤを持つ。ＩＰアドレスは
サブネット部も有する。この場合、アクセス・レベル部
は２０１に示すようにサブネット部と同じビット数か、
２００に示すようにサブネット部より少ないビットか、
または２０２に示すようにサブネット部より多くのビッ
トを使用することができる。最も単純な場合には、アク
セス・レベル部はサブネット部と同じであり、アドレス
のこの部分はもはや加入者の地理的場所を決定せず、加
入者のデフォルトのアクセス・レベルだけを決定する。
この場合、ＤＨＣＰサーバは特定のサブネットが特定の
アクセス・レベルを持つように定義する構成ファイルを
有する。
【００１９】好ましい実施例ではアクセス・レベルはト
ランスポート・ネットワーク内のルータにアクセス制御
フィルタを組み込むことによって物理的に制御される。
アクセス制御フィルタを図３に示す。加入者端末から着
信するＩＰパケットはすべてルータを通過し、通過する
際にルータに組み込まれているフィルタ・リストと照合
して検査される。所与のＩＰパケットについてフィルタ
の最初の一致が見つかると、そのフィルタによってパケ
ットを通過させてネットワークで転送することができる
かどうか、またはパケットをルータで廃棄してそれ以上
の伝送を拒否するかどうかを決定する。ルータに組み込
まれたこれらのフィルタは、ＩＰパケットの突き合わせ
のためにＩＰパケットのヘッダ内のどの情報でも使用す
ることができるが、好ましい実施例では送信元ＩＰアド
レスと宛先ＩＰアドレスを使用する。ＩＰパケット内の
送信元アドレスがフィルタ・アドレスのアクセス・レベ
ル部と一致し、宛先もフィルタで指定されているものと
一致する場合、フィルタ操作（許可または拒否）が適用
される。このようにして、１つのフィルタを組み込ん
で、送信元ＩＰアドレスのアクセス・レベル部がすべて
同じである加入者のグループに対して所与の範囲のアド
レスへのトラフィックを許可したり拒否したりすること
ができる。
【００２０】図１のサービス・アクセス・ゲートウェイ
１０４は、特定のユーザまたは加入者を識別することが
できるようにユーザに情報を要求する。この情報には通
常、ユーザＩＤとパスワードが含まれる。ユーザが識別
されると、サービス・アクセス・ゲートウェイはネット
ワーク・アクセス・マネージャにメッセージを送ってユ
ーザが誰であり、どのようなＩＰアドレスを使用してい
るかを通知する。そのユーザのデフォルトのアクセス・
レベルが正しくない場合、ネットワーク上で例外フィル
タをセットアップしてそのユーザのアクセス・レベルを
従来の技術と同じ方法で処理することができる。
【００２１】ヘッドエンド内の様々な機能ユニットは、
ワークステーションにインストールされたソフトウェア
で実現される。図４にそのようなワークステーションを
示す。このワークステーションは表示装置４０１とシス
テム・ユニット４０２を備える。システム・ユニットに
は中央演算処理装置またはＣＰＵが収容されている。ワ
ークステーションは、取り外し可能媒体装置４０３と固
定媒体装置４０４を含む。一実施例では、取り外し可能
媒体装置はディスケット・ドライブまたはＣＤ−ＲＯＭ
ドライブであり、固定媒体装置は固定ディスク・ドライ
ブである。ネットワーク・アクセス・マネージャとＤＨ
ＣＰサーバの場合は、ワークステーションの固定媒体装
置には本発明に必要な様々な機能を実行するのに必要な
データが入れられる。このデータにはＩＰアドレスが含
まれ、各ＩＰアドレスは本発明によるアクセス・レベル
部とホストＩＤを持つ。
【００２２】図５に、加入者装置にアドレスが動的に割
り当てられる場合に加入者装置がどのようにしてネット
ワークに加わるかを示す。このプロセスはネットワーク
・アクセス・マネージャによって管理される。ＨＦＣブ
レードが、加入者装置がネットワークに加わるための送
信勧誘を送る。５０１で、この送信勧誘に応答してヘッ
ドエンドが許可要求を受け取る。次に５０２で加入者装
置が許可される。ネットワークがいずれかの装置の加入
を許可する場合、ネットワークの管理方法によっては、
これは真の許可ではなく単に必要な情報の伝送であって
もよい。ネットワークが特定の装置だけに制限されてい
る場合、この許可は加入者装置のＭＡＣ情報に基づいて
行われる。５０３で加入者装置を介して加入者端末にＩ
Ｐアドレスが割り当てられる。このアドレスは、ネット
ワークへのデフォルトのアクセス・レベルを決定するア
クセス・レベル部を含む。５０４で加入者供給情報に基
づいて加入者のアイデンティティを判断する。５０５
で、デフォルトのアクセス・レベルが適切か否かを判断
する。適切でない場合は５０６で例外フィルタがセット
アップされる。適切な場合、このプロセスは完了する。
【００２３】アドレスが永続的に割り当てられる場合、
加入者装置は送信勧誘に応答してネットワークに加わる
が、ネットワーク・ヘッドエンドはアドレスを割り当て
ない。その代わりに、すでに割り当てられているアドレ
スのアクセス・レベル部によってユーザにデフォルトの
アクセス・レベルだけが設定される。特定のユーザ・ア
イデンティティが判断されると、必要な場合は例外フィ
ルタが設定される。
【００２４】本発明のステップは、コンピュータ使用可
能媒体上にコンピュータ・プログラム製品コンピュータ
・プログラム製品が実施されている、コンピュータ使用
可能媒体から成るコンピュータ・プログラム製品の指示
に基づいて行われる。このコンピュータ・プログラム
は、その媒体を図４の取り外し可能媒体装置に挿入する
ことによって、ワークステーションにインストールする
ことができる。このような媒体の一例を図６に示す。図
６の媒体は、磁気ディスク６０２を収容する保護ジャケ
ット６０１から成る。磁気ディスク上にコンピュータ・
プログラム命令が記録されている。このタイプの媒体は
一般にディスケットと呼ばれる。このコンピュータ・プ
ログラム製品は、テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、またはコンピ
ュータ・メモリなど他のタイプの媒体上に収めることも
できる。ディスケットは例として示すものである。
【００２５】どの加入者がネットワークにアクセスして
いるかをヘッドエンドが最初に知らない場合であって
も、本発明を使用して前述のように機能するヘッドエン
ドを持つネットワークはフィルタの必要を大幅に減少さ
せる。アクセス・レベルは最終的に加入者装置ではなく
個々の加入者に結び付ける必要がある。したがって、時
には例外フィルタが必要になるが、フィルタの必要は大
幅に減少する。たとえば、１つの世帯の２人がアカウン
トを持っており、一方が「Ａ」レベルのアクセス権を持
っており、他方が「Ｂ」レベルのアクセス権を持ってい
る場合、デフォルトは一方または他方に設定することが
でき、例外フィルタが必要になる時は５０パーセントに
過ぎないことになる。どのアクセス・レベルを割り当て
るかという初期予測を単にデフォルト・アクセス・レベ
ルを仮定するよりも高度なものにすることによって、例
外フィルタの数をさらに減らすことができる。加入者の
使用特性を使用してアクセス・レベルの割り当てを制御
することができる。たとえば、各装置のユーザ・ログイ
ンの履歴を維持することができる。したがって、どのア
クセス・レベルが最も頻繁に使用されるかがネットワー
ク・アクセス・マネージャにわかることになる。この使
用状況を時刻に相関させることもできる。たとえば、ネ
ットワーク・アクセス・マネージャは、日中には１つの
世帯内の子アカウントが最も頻繁に使用され、夕方には
親アカウントが最も頻繁に使用されるということを「知
る」。全体として、ネットワークで必要なフィルタの合
計数は、いつでも１アドレスごとに組み込む場合よりも
常に大幅に少なくなる。さらに、本発明は加入者装置と
加入者端末にとって透過であり、その結果、従来技術の
ネットワークで使用していたのと同じユーザ・エンド・
ハードウェアを本発明と共に使用することができる。
【００２６】以上、アクセス・レベル制御にサブネット
を使用するネットワーク・ヘッド・エンド及び基盤につ
いて説明したが、次に、そのようなネットワークと共に
使用する加入者装置について説明する。加入者装置は通
常、モデムである。ネットワークがケーブルＴＶシステ
ムを介して稼動している場合、この装置はケーブル・モ
デムと呼ばれる。好ましい実施例では、モデムはコンピ
ュータ・プログラムの制御下でマイクロプロセッサによ
って制御される。このプログラムは任意の媒体で実施す
ることができるが、通常はモデム内部のコンピュータ・
メモリ内に実施される。
【００２７】図７は、加入者装置の機能ブロック図であ
る。内部バス７０６が加入者装置の様々な構成要素間で
メッセージとデータを伝達する。モジュール７０３は他
のデータのほかに、モデムの動作を実現するコンピュー
タ可読プログラム・コードが入っているコンピュータ・
メモリ・モジュールである。モジュール７０４は、ＨＦ
Ｃ回線とトランスポート・ネットワークによって形成さ
れたネットワークがＡＴＭネットワークの場合、媒体ア
クセス制御（ＭＡＣ）やＡＴＭ機能などの機能を備える
専用通信プロトコル回線である。ハイブリッド・インタ
フェース７０５は変調器と復調器を含み、ネットワーク
と直接インタフェースして、ネットワークを介してデー
タを交換する。ローカル通信インタフェース７０２が加
入者端末または複数のユーザ端末がある場合はハブとの
間で情報を送受信する。情報の流れはマイクロプロセッ
サまたはマイクロコントローラ７０１によって制御され
る。
【００２８】加入者装置は、それ自体のキャビネットと
電源とを備えたスタンドアロン装置である。この場合、
ローカル通信インタフェース７０２はイーサネット・イ
ンタフェースであることが好ましい。イーサネット・イ
ンタフェースは、単にパーソナル・コンピュータなどの
加入者端末に接続するか、または所望の場合には１つの
加入者装置で複数の端末にサービスを提供することがで
きるようにイーサネット・ハブに接続することができ
る。その他のタイプのシリアル・インタフェースまたは
パラレル・インタフェースも使用することができる。ま
た、アダプタ・カード上に加入者装置を構築することも
でき、その場合、ローカル通信インタフェースはパーソ
ナル・コンピュータ用のバス・コネクタである。この場
合、モデムはバス・コネクタを介して電力を受けること
になり、電源は必要としない。
【００２９】図１及び図８に戻ると、ネットワーク・イ
ンタフェースと加入者装置とが協調して以下のように動
作する。図１には、所与の時点での様々な加入者装置の
状況を示す符号が付してある。ＮＪというマークが付い
た装置は、ネットワークに加わっていない。Ｓ１という
マークが付いた装置はサブネット１上にあり、Ｓ２はサ
ブネット２上、Ｓ３はサブネット３上にある。ＰＣは加
入者端末である。各ＰＣにはイーサネット・カードが装
着されており、それを介してハブ、またはモデムのロー
カル通信インタフェースに接続される。ハブに接続され
たＰＣは、複数のＰＣを持つ加入者場所を表す。この環
境の場合は、アドレスのアクセス・レベル部はサブネッ
ト部である。この環境ではこれらのＰＣは、ＳＳ１（加
入者サブネット１）及びＳＳ２（加入者サブネット２）
によって表されているそのＰＣ自体の別々の論理サブネ
ット上に存在することができる。これらの別々の加入者
サブネットはさらに、加入者装置を介してより大きな一
般サブネットに接続され、加入者装置は両方のサブネッ
ト上に存在する簡略化されたルータとして機能する。
【００３０】ＩＰアドレスのサブネット部によって、ネ
ットワークを通る経路が決定する。ＩＰパケットトラン
スポート・ネットワークのエッジに到着すると、ルータ
は宛先アドレスのサブネット部に基づいてそのパケット
の処理方法を決定する。指定されているサブネットとル
ータが直接通信することができる場合、ルータはそのパ
ケットを加入者端末に直接送る。サブネットＳ１、Ｓ
２、またはＳ３のいずれの場合もこれに該当する。しか
し、加入者サブネットＳＳ１及びＳＳ２の場合のよう
に、ルータが指定されているサブネットと直接通信する
ことができない場合、ルータは、意図されたサブネット
に接続されているかまたは少なくともその近くにある特
定の加入者装置／モデムにパケットを転送するようにル
ータに指示するためにセットアップされたルーティング
・テーブルを備えることになる。この環境では、このモ
デムはＳｎサブネットと所望のＳＳｍサブネットの両方
に接続されたモデムである。
【００３１】図８に、ネットワーク・セッション中の加
入者端末とネットワークの他の構成要素との間のメッセ
ージの流れの詳細を示す。ＨＦＣブレードは加入者装置
に定期的に送信勧誘を送出し、ネットワークに加わりた
い加入者は送信勧誘応答で応答する。送信勧誘応答によ
って、ネットワーク・アクセス・マネージャ（ＮＡＭ）
に許可要求が送信される。ＮＡＭは許可承諾または拒否
で応答し、アクセスを許可する場合には必要なすべての
スタートアップ・パラメータを送る。アクセスを許可す
る場合、ＨＦＣブレードは次にこれらのスタートアップ
・パラメータを加入者装置に「パラメータ割当て」メッ
セージと「ＩＰパラメータ割当て」メッセージで送信
し、装置がネットワークに加わる。
【００３２】加入者端末がＩＰアドレスを動的に受信す
るように構成されている場合、加入者端末はＤＨＣＰメ
ッセージを生成し、そのメッセージがＨＦＣブレードを
介してヘッドエッジ内のＤＨＣＰサーバに流れる。ＤＨ
ＣＰメッセージ内のＭＡＣアドレスは加入者装置によっ
て置き換えられ、それによってＩＰアドレスが加入者端
末内のイーサネット・カードのＭＡＣアドレスではなく
加入者装置のＭＡＣアドレスに基づいて割り当てられる
ようになることに留意されたい。これらの応答は逆方向
に戻され、それによって加入者端末がＩＰアドレスを使
用して構成されることになる。また、ＭＡＣアドレスが
加入者装置によって置き換えられていた場合、元のアド
レスが復元されてから応答が加入者端末に戻されること
にも留意されたい。図のＤＨＣＰメッセージは、ＤＨＣ
Ｐプロトコルによって定義されている。
【００３３】加入者装置がネットワークに加わり、静的
または動的にＩＰアドレスが割り当てられた後、加入者
のＩＰトラフィックはサービス・アクセス・ゲートウェ
イ（ＳＡＧ）までに制限される。ユーザは次にユーザ名
とパスワードをＳＡＧに送って自分自身を識別させる。
ＳＡＧはユーザを検証し、必要な場合はルータに例外フ
ィルタを付加する。次にＳＡＧはＮＡＭを介して加入者
装置までメッセージを送り、ＳＡＧまでのＩＰトラフィ
ックの制限を解除する。この時点でユーザ・トラフィッ
クはルータ内のフィルタだけによって制限されることに
なる。ユーザがログアウトすると、ＳＡＧは再びＮＡＭ
を介して加入者装置までメッセージを送り、次のユーザ
・ログインまでトラフィックをＳＡＧまでに制限するよ
うに指示し、それによってこのプロセスが繰り返され
る。
【００３４】以上、本発明について本発明の概念の特定
の実施例を用いて説明した。当業者なら他の実施例も可
能であることがわかるであろう。特許請求の範囲に記載
されている本発明の概念は変わらない。
【００３５】
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を使用する大都市圏ネットワークを示す
図である。
【図２】本発明による加入者端末アドレスを示す図であ
る。
【図３】本発明と共に使用するアクセス制御フィルタを
示す図である。
【図４】本発明を実施することができるワークステーシ
ョンを示す図である。
【図５】本発明により、ネットワーク・ヘッドエンドが
動的割り当てアドレスを持つ加入者装置をネットワーク
に加入させる方法を示す図である。
【図６】コンピュータに本発明の方法を実行させる命令
が実現されている媒体を示す図である。
【図７】加入者装置のブロック図である。
【図８】本発明を使用するネットワークにおける加入者
とヘッドエンドとの間の通信の流れを詳細に示す図であ
る。
【図９】本発明を使用するネットワークにおける加入者
とヘッドエンドとの間の通信の流れを詳細に示す図であ
る。
【符号の説明】
１０２ ハイブリッド通信回線 １０４ サービス・アクセス・ゲートウェイ １０５ 動的ホスト構成プロトコル・サーバ １０６ インターネット・プロトコル・ネットワーク １０７ ネットワーク・アクセス・マネージャ ４０１ 表示装置 ４０２ システム・ユニット ７０１ マイクロコントローラ ７０２ ローカル通信インタフェース ７０３ コンピュータ・メモリ・モジュール ７０４ 専用通信プロトコル回線
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−186569（ＪＰ，Ａ) 国際公開89／8887（ＷＯ，Ａ１) Ｂｅｄｎｅｒ Ｉ，Ｒａｎｏｕｓ Ａ，ＨＰ ＢＩＤＳ−Ｂｒｏａｄｂａｎ ｄ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ Ｄａｔａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ｃｏｍｐｃｏｎ 96 ’Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏ ｒ ｔｈｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｕｐｅｒｈｉｇｈｗａｙ’Ｄｉｇｓｔ ｏｆ Ｐａｐｅｒｓ，39−44 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/46 H04L 12/44 H04L 12/56 H04N 7/16

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アクセス・レベル部によって加入者端末の
    デフォルトのアクセス・レベルが決定する、各加入者端
    末がアクセス・レベル部を含むアドレスを有する複数の
    加入者端末と、 加入者端末に接続された複数の加入者装置と、 複数の加入者装置に接続された少なくとも１本のハイブ
    リッド通信回線と、 加入者端末と通信し、加入者端末のアドレスに含まれる
    アクセス・レベル部に従って各加入者端末にデフォルト
    のアクセス・レベルを提供するヘッドエンドと、 ハイブリッド通信回線とヘッドエンドとの間に配置され
    たトランスポート・ネットワークとを含み、 ヘッドエンドが、 加入者端末の媒体アクセス制御情報に基づいて加入者装
    置を識別し、加入者端末に対してネットワーク・アクセ
    スを許可するネットワーク・アクセス・マネージャと、 加入者端末にアドレスを割り当てる動的ホスト構成プロ
    トコル（ＤＨＣＰ）サーバと、 加入者入力を使用して加入者を識別するサービス・アク
    セス・ゲートウェイとをさらに含むメトロポリタン・エ
    リア・ネットワーク 。
  2. 【請求項２】ネットワーク・アクセス・マネージャとＤ
    ＨＣＰサーバとサービス・アクセス・ゲートウェイとが
    インターネット・プロトコル・ネットワークによって接
    続されていることを特徴とする、請求項１に記載のメト
    ロポリタン・エリア・ネットワーク。
  3. 【請求項３】トランスポート・ネットワークとハイブリ
    ッド通信回線が非同期転送モード（ＡＴＭ）ネットワー
    クを形成することを特徴とする、請求項１または２に記
    載のメトロポリタン・エリア・ネットワーク。
  4. 【請求項４】加入者装置を識別し、加入者端末にネット
    ワーク・アクセスを許可するネットワーク・アクセス・
    マネージャと、 ネットワーク・アクセス・マネージャに接続され、加入
    者のデフォルトのアクセス・レベルを決定するアクセス
    ・レベル部を含むアドレスを加入者端末に割り当てる動
    的ホスト構成プロトコル（ＤＨＣＰ）サーバと、 ＤＨＣＰサーバとネットワーク・アクセス・マネージャ
    とに接続され、加入者入力を使用して加入者を識別する
    サービス・アクセス・ゲートウェイとを含むネットワー
    ク・ヘッド。
  5. 【請求項５】ネットワーク・アクセス・マネージャとＤ
    ＨＣＰサーバとサービス・アクセス・ゲートウェイとが
    すべてインターネット・プロトコル・ネットワークによ
    って相互接続されていることを特徴とする、請求項４に
    記載のネットワーク・ヘッドエンド。
  6. 【請求項６】加入者へのアクセスが加入者装置の媒体ア
    クセス制御（ＭＡＣ）情報に基づいて許可または拒否さ
    れることを特徴とする、請求項４または５に記載のネッ
    トワーク・ヘッドエンド。
  7. 【請求項７】ネットワークに加入者端末を加える方法で
    あって、 送信勧誘に応答して許可要求を受け取るステップと、 加入者端末を許可するステップと、 加入者装置を使用する加入者のデフォルトのアクセス・
    レベルを決定するアクセス・レベル部を含むアドレスを
    加入者に割り当てるステップと、 加入者供給情報に基づいて加入者のアイデンティティを
    判断するステップと、 加入者のアイデンティティに基づいて、デフォルトのア
    クセス・レベルが正しいかどうかを判断するステップ
    と、 デフォルトのアクセス・レベルが正しくない場合に加入
    者のために例外フィルタをセットアップするステップと
    を含む方法。
  8. 【請求項８】加入者使用特性に基づいて加入者にアドレ
    スを割り当てることを特徴とする、請求項７に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】加入者端末が加入者装置の媒体アクセス制
    御（ＭＡＣ）情報に基づいて許可されることを特徴とす
    る、請求項７または８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】加入者端末をネットワークに加える装置
    であって、 許可要求を受け取る手段と、 加入者装置の媒体アクセス制御情報に基づいて、加入者
    装置に接続された加入者端末を許可する手段と、 加入者装置を使用する加入者のデフォルトのアクセス・
    レベルを決定するアクセス・レベル部を有するアドレス
    の参照によって加入者端末のデフォルトのアクセス・レ
    ベルを制御する手段と、 加入者供給情報に基づいて加入者のアイデンティティを
    判断する手段と、 加入者のアイデンティティに基づいてデフォルトのアク
    セス・レベルが正しいかどうかを判断する手段と、 デフォルトのアクセス・レベルが正しくない場合に加入
    者のために例外フィルタをセットアップする手段とを含
    む装置。
  11. 【請求項１１】アドレスが加入者使用特性に基づいて加
    入者に割り当てられることを特徴とする、請求項１０に
    記載の装置。
  12. 【請求項１２】加入者端末が加入者装置の媒体アクセス
    制御（ＭＡＣ）情報に基づいて許可されることを特徴と
    する、請求項１０または１１に記載の装置。
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