在因特网兼容的双向通信系统中的应用操作
2020-01-14

在因特网兼容的双向通信系统中的应用操作

一种系统使得诸如调制解调器的一种双向通信装置能够便利在该调制解调器和附接的PC之间的本地通信,并使得该PC能够进行同时的因特网和本地通信。一种双向通信系统使用了用于利用分层通信协议(如包括因特网协议(IP)和媒体访问控制(MAC)层)在不同网络之间无缝通信分组数据的一种方法。该方法包含将在第一协议层中的一个接收的IP分组目的地址与一个预定的IP地址相比较来确定是否存在地址匹配。在存在这样的地址匹配的时候,所接收到的IP分组的有效载荷被通过以一个第二协议层地址替代一个所接收的第二协议层地址(如一个MAC地址)而从因特网网络转发局部网。在另一个特征中,响应于接收到所述转发的有效载荷数据,启动第二应用(如外围设备控制)来与第一应用(如万维网上浏览)同时运行。

如果分组目的MAC地址不是标准的或诊断网络接口的,则分组被桥接到使用系统12双向网络桥接功能的相对接口300。具体而言,非匹配分组被在路径F上从路由器309向RF接口300发送。即,只要分组MAC层封装(图6)指示一个桥接的目的地,则在一个接口上接收的网络层分组被发送到相对的接口。目的地址产生于IP分组的DOCSIS兼容以太网MAC帧封装,它包括一48比特目的MAC地址(图6的514项)和一48比特源MAC地址(图6的518项)。系统12桥接能力是双向的并使用了用于RF接口的MAC层路由功能303和用于CPE接口的MAC层路由功能309。在执行一个桥接决定中,根据分组目的MAC地址,路由器303逐帧地在路径C和B之间选择,路由器309逐帧地在路径G和F之间选择。虽然过滤器311可能在通过系统12的调制解调器桥接数据中引入延迟,但是可以容易地实现过滤器来使得该延迟无关紧要。

图4示出了一个示范的电缆调制解调器(图1-5的系统12),它提供了在无线电频率(RF)和用户宅内设备(CPE)接口之间的双向网络桥接通信。图5示出了图4的电缆调制解调器,它有益地包括一个过滤器311,用于执行语法分析和分组分类和用于编辑媒体访问控制(MAC)数据链路层分组。除了对于电缆调制解调器的CPE输入接口添加网络过滤器311之外,图5的系统与图4的相同。在图5中,网络过滤器311执行对从CPE设备(附接到图2的端口72、端口77或端口82)接收的两种类型分组的分组分类和MAC首标编辑。

本发明的原理可以应用到任何双向通信系统,而不限定到电缆、ADSL、ISDN或传统类型的调制解调器。而且,所公开的系统处理来自多个因特网信源的因特网协议(IP)数据,包括例如成流的视频或音频数据、电话消息、计算机程序、电子邮件或其他分组的数据或通信。

图7所示的多层协议格式包含QAM(正交调幅)或QPSK(四相移键控调制)物理层629,用于在系统12和头端之间的上行通信(通过图2的线路10)。此物理层传输用于传输DOCSIS MAC数据帧的MPEG2(活动图象专家组)传送协议数据631。MAC数据传输以太网-II/802.3逻辑链路控制数据帧633或MAC管理数据,而以太网数据传输IP层数据。电缆调制解调器也使用用于按照以太网协议的返回数据的时分复用通信的分层有序协议层633、631和629来保持一条向CATV头端的返回路径。

本发明的原理可以应用到任何双向通信系统,而不限定到电缆、ADSL、ISDN或传统类型的调制解调器。而且,所公开的系统处理来自多个因特网信源的因特网协议(IP)数据,包括例如成流的视频或音频数据、电话消息、计算机程序、电子邮件或其他分组的数据或通信。

背景技术

控制器60利用从CATV头端配置的过滤器来语法分析和过滤来自单元35的以太网兼容的数据。这些由控制器60实现的过滤器将在输入的由单元35提供的以太网帧分组中的数据标识与从CATV头端预装入的标识值相匹配。该标识值在先前执行的初始化或配置操作中被预装。通过这种手段,控制器60实现数据准入控制功能,向本地局域网设备提供选出的数据并丢弃其他选出的数据内容。此可配置过滤器系统可以被有益地用于根据用于多个目的在输入数据中的元数据项来过滤数据,包括根据(a)对于母体或其他块控制的内容等级,(b)预定的用户爱好,用于瞄准广告和“推销内容(push-content)”,(c)防火墙过滤,(d)信源身份,(e)数据搜索功能。被过滤的以太网兼容串行数据被通过以太网接口65、过滤器和隔离变换器70和端口72向PC通信。接口65缓冲和调节来自控制器60的数据以通过单元70过滤和变换,用于通过端口72输出到PC。