专利名称：双向缆线网络地址管理系统及方法
技术领域：
本发明是有关于一种双向缆线网络地址管理系统及方法，适用于网络服务提供商(Internet Service Provider，ISP)以进行至少一个客户端的双向缆线上网的互联网连接地址管理，且特别适用于客户端的双向缆线调制解调器以及计算机的存取控制地址(media access control address)进行互联网连接地址的分配与管理。
随着互联网的发展，宽带上网日渐普及化。特别是使用简称CM的缆线调制解调器(cable modem)的缆线上网，由于是将数据利用有线电视系统的同轴缆线进行传输，其带宽比一般拨接网络所使用的电话线带宽宽，故可提高数据传输的速度，成为宽带上网的选择。
根据现有技术的缆线服务介面标准规范(Data Over Cable ServiceInterface Specifications，DOCSIS)，缆线调制解调器的种类可分为单向以及双向两种型式。其中双向缆线调制解调器系无论在数据的上行或下载，都是通过有线电视系统的缆线来进行传输，因此相较于单向CM在数据上行时需经由电话线路，双向CM完全不需经由电话线，故数据传输带宽较宽，且可节省电话费用。
使用双向缆线调制解调器上网时，必须经由网络服务提供商(InternetService Provider，ISP)的登录操作后，取得互联网连接的地址，才能通过缆线上网取得连接到互联网的权利。然而，一般现有技术的双向CM登录操作，多半是由ISP手动进行；也就是说，客户端的使用者必须先向ISP申请双向CM上网服务，在ISP的服务人员利用手动的方式将使用者的各项数据，例如帐号、密码、身份证字号等登录在缆线上网服务之后，客户端才能具有通过双向CM取得连接地址，获得连接到互联网的双向CM上网权利。如果未经上述繁锁的ISP申请流程，即使拥有完整的双向CM硬件设备，客户端仍然无法取得网络连接地址，进行双向CM上网。
为此，部分ISP提供双向缆线上网登录的服务，可供使用者通过网络向ISP申请登录双向CM上网。这些现有技术的双向CM上网登录，通常是提供客户端一个暂时连接的地址，以提供给客户端有限的权利，通过互联网连上ISP提供的缆线上网服务登录服务器，输入客户端的申请数据，例如使用者帐号密码以及身份证字号等个人数据，以取得缆线上网的正式权利，而不需另外繁锁的手续。
然而，在这些现有技术的缆线网络自动登录服务中，ISP除了客户端所输入的申请数据外，无从对客户端进行管理，例如ISP无法得知客户端所用以上网的计算机与双向CM型式，且未登录的客户端是否必定会连接到缆线上网服务登录服务器以进行登录也无法控制；甚至可能造成未取得上网权利的客户端利用暂时连接的权利而进行互联网的其它连接，或是任意盗用其它已登录客户端的帐号而进行连接，因而造成连接安全的死角。因此，现有技术双向缆线上网登录服务不但在连接管理方面不容易，而且所提供的暂时连接权利容易产生连接安全的漏洞。
有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种双向缆线网络地址管理系统及方法，可对客户端所使用的计算机及双向CM加以管理，以限制未登录的客户端的权利，且可掌握已登录客户端的连接行为，以避免上述连接安全的问题。
本发明的另一目的在于提供一种双向缆线网络地址管理系统及方法，可判断客户端的权利，以对客户端的连接条件加以限制，且将未登录客户端的连接限制于缆线上网服务登录服务器，以增加客户端申请ISP双向上网服务的机会。
本发明的另一目的在于提供一种双向缆线网络地址管理系统及方法，以记录存取控制地址的方式限制已登录客户端所使用的计算机及双向CM，因而可避免已登录客户端的帐号密码遭他人任意盗用的可能性。
为了实现本发明的上述目的，本发明的双向缆线网络地址管理系统用于进行至少一个客户端的双向缆线上网的互联网连接地址管理，上述系统包括至少一个客户端，分别具有一个双向缆线调制解调器，以及连接到上述双向缆线调制解调器的至少一个计算机，其中上述双向缆线调制解调器具有一个第一存取控制地址，以根据上述第一存取控制地址取得一个第一互联网通信协议(Internet Protocol，IP)地址；且上述计算机分别具有一个第二存取控制地址，以于上述双向缆线调制解调器取得上述第一IP地址后，根据上述第二存取控制地址通过上述双向缆线调制解调器取得一个第二IP地址；缆线调制解调器头端(CMTS)，连接到上述双向缆线调制解调器，以由上述客户端接收并发出上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址，且接收并传送上述第一IP地址以及上述第二IP地址到上述客户端；以及一个动态主机组态协议(DHCP)服务器，连接在上述缆线调制解调器头端，以接收上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址，并根据上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址分配并传送上述第一IP地址以及上述第二IP地址到上述缆线调制解调器头端。
本发明的双向缆线网络地址管理系统中，上述计算机是可用以发出一个连接要求，且上述缆线调制解调器头端从上述客户端接收上述连接要求时，根据上述连接要求、上述第一IP地址以及上述第二IP地址，通过一个连接装置连接到互联网，以进行互联网连接。故还可包括一个缆线上网服务登录服务器，通过互联网以及连接装置远端连接到上述缆线调制解调器头端以及上述动态主机组态协议服务器，用以从上述缆线调制解调器头端通过上述连接装置经由互联网接收上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址，以进行缆线上网登录操作，并将上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址传回并存储再上述动态主机组态协议服务器。
上述系统中，可在上述动态主机组态协议服务器中未存储有上述第一存取控制地址时，上述第一IP地址是一个未登录第一IP地址；且上述动态主机组态协议服务器中未存储有上述第二存取控制地址时，上述第二IP地址是一个未登录第二IP地址。
上述系统中，还可以包括一个IP地址转向装置，连接在上述缆线调制解调器头端，用以在上述缆线调制解调器头端判断上述第二IP地址为上述未登录第二IP地址时，将上述连接要求转向成对应于上述缆线上网服务登录服务器；且上述缆线调制解调器头端可在判断上述第一IP地址为上述未登录第一IP地址时，限制上述连接要求的连接带宽。
本发明的双向缆线网络地址管理方法是用以进行至少一个客户端的双向缆线互联网连接地址管理，其中上述客户端分别包括一个双向缆线调制解调器，具有一个第一存取控制地址，以及连接到上述双向缆线调制解调器的至少一个计算机，分别具有一个第二存取控制地址，上述方法包括下列步骤上述双向缆线调制解调器通过一个缆线调制解调器头端连接到一个动态主机组态协议服务器，以接收由上述动态主机组态协议服务器根据上述第一存取控制地址而分配的一个第一IP地址，其中如果上述第一存取控制地址未存储在上述动态主机组态协议服务器时，上述第一IP地址是一个未登录第一IP地址；上述计算机通过上述双向缆线调制解调器以及上述缆线调制解调器头端连接到上述动态主机组态协议服务器，以接收由上述动态主机组态协议服务器根据上述第二存取控制地址而分配的一个第二IP地址，其中如果上述第二存取控制地址未存储在上述动态主机组态协议服务器时，上述第二IP地址是一个未登录第二IP地址；以及上述缆线调制解调器头端接收上述计算机的一个连接要求，以根据上述连接要求通过一个连接装置连接到互联网而进行互联网连接，并在上述缆线调制解调器头端判断上述第二IP地址是上述未登录第二IP地址时，将上述连接要求转向对应于一个缆线上网服务登录服务器，以通过上述连接装置经由互联网连接到一个缆线上网服务登录服务器。
上述方法还包括以下步骤上述缆线上网服务登录服务器通过互联网接收上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址，以进行上述客户端的登录操作，且接收与存储对应于上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址的登录数据，并将上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址传回并存储在上述动态主机组态协议服务器。且上述缆线调制解调器头端可以在判断上述第一IP地址为上述未登录第一IP地址时，限制上述连接要求的连接带宽。
本发明的优点在于可由双向CM与计算机的存取控制地址判断客户端是否具有双向缆线上网权利，从而决定所分配的IP地址，故可对客户端的连接状况加以管理，避免他人盗用，保障连接安全性；并可将未登录的客户端限制其连接带宽，并强制转向至缆线上网服务登录服务器，以避免未登录客户端任意连接，并提高未登录客户端申请双向缆线上网服务的机会。
为使本发明的上述及其它目的、特征和优点能更明显易懂，下面特举数个优选实施例，并配合附图进行详细说明。
图1是表示本发明的双向缆线网络地址管理系统实施例的结构图；图2是表示上述实施例的双向缆线网络地址管理流程图；图3是表示本发明的动态主机组态协议(DHCP)服务器分配客户端IP地址操作的流程图。
附图中标号说明
110～计算机；120～双向缆线调制解调器；130～缆线调制解调器头端(CMTS)；140～DHCP服务器；150～IP地址转向装置；160～连接装置；170～互联网；180～缆线上网服务登录服务器。
本发明的双向缆线网络地址管理系统的实施例如图1所示。本发明的双向缆线网络地址管理系统是用以对至少一客户端进行双向缆线互联网连接地址管理，每个客户端包括一个双向缆线调制解调器120以及连接到双向缆线调制解调器120的一个计算机110。必须注意的是，本实施例中一台双向CM仅连接一个计算机，但在实际应用上，本发明也可容许一台双向CM连接多台计算机同时进行双向缆线上网。
本发明的双向缆线网络地址管理系统包括上述的客户端、缆线调制解调器头端(CMTS)130、以及一个DHCP服务器140。另外，在本实施例中，还包括一个IP地址转向装置150以及一个缆线上网服务登录服务器180。其中，如图1所示，本实施例具有单一的缆线调制解调器头端，但并非限定本系统仅使用一个缆线调制解调器头端；例如，如果本系统同时供应多家有线电视系统用户使用双向上网时，则可具有多个缆线调制解调器头端。
本实施例中，双向缆线调制解调器120是通过有线电视的缆线系统连接到缆线调制解调器头端130，而缆线调制解调器头端130是连接在DHCP服务器140以及IP地址转向装置150，并通过一个连接装置160(例如路由器)而连接到互联网170，并可通过互联网建立与缆线上网服务登录服务器180之间的连接。
本实施例中，双向缆线调制解调器120具有一个第一存取控制地址，且计算机110具有一个第二存取控制地址。缆线调制解调器头端130是通过有线电视的缆线系统连接到双向缆线调制解调器120，以接收第一存取控制地址以及第二存取控制地址，并将其送到DHCP服务器140；DHCP服务器140接收第一存取控制地址与第二存取控制地址之后，根据第一存取控制地址与第二存取控制地址分配第一IP地址以及第二IP地址并传回到缆线调制解调器头端130，缆线调制解调器头端130再将第一IP地址以及第二IP地址传送回客户端。
本实施例的双向缆线网络地址管理流程请参见图2和图3。首先，在客户端希望建立双向缆线上网连接时，双向缆线调制解调器120会发出一广播(broadcast)信息，以建立与缆线调制解调器头端130的连接(步骤S210)，然后双向缆线调制解调器120(步骤S220)以及计算机110(步骤S230)依次通过缆线调制解调器头端130发出DHCP要求到DHCP服务器140，以得到第一IP地址和第二IP地址。
以下对DHCP服务器140分配IP地址的操作加以说明。如图3所示，DHPC服务器分配IP地址的操作可依照(但并非限定)下列流程进行首先接收一个DHCP要求(步骤S310)，并判断该DHCP要求是否为由一个双向CM发出(步骤S320)。如果为双向CM发出的DHCP要求(步骤S330)，则判断该双向CM的第一存取控制地址是否存储于DHCP服务器中(步骤S340)如果为未记录的第一存取控制地址，则分配一个未登录第一IP地址(步骤S350)给双向CM，如果为已记录的，则分配一个已登录第一IP地址(步骤S355)给双向CM。同样，如果为计算机所发出的DHCP要求(步骤S360)时，则与双向CM的判断法则类似，判断该计算机的第二存取控制地址是否存储在DHCP服务器中(步骤S370)，如果为未记录的第二存取控制地址，则分配一个未登录第二IP地址(步骤S380)给计算机，如果为已记录，则分配一个已登录第二IP地址(步骤S385)给计算机。
客户端于取得IP地址之后，可由计算机110发出一个连接要求，例如一个超链接要求，并经由双向缆线调制解调器120送到缆线调制解调器头端130(步骤S240)。此时，缆线调制解调器头端即对客户端的第一IP地址(步骤S250)以及第二IP地址(骤S270)加以判断；如果双向缆线调制解调器120的第一IP地址为未登录第一IP地址时，连接要求以受限制的连接带宽方式进行连接(步骤S252)，否则以正常带宽连接(步骤S254)。如果计算机110的第二IP地址为未登录第二IP地址时，将上述连接要求利用IP地址转向装置150转向对应于缆线上网服务登录服务器180(步骤S270)，以通过连接装置160经由互联网170连接到缆线上网服务登录服务器180进行客户端的计算机110与双向缆线调制解调器120的申请登录操作(步骤S280)，并将第一存取控制地址以及第二存取控制地址传回并存储于DHCP服务器140(步骤S290)。如果计算机110的第二IP地址并非未登录第二IP地址时，则可正常连接到互联网的其它网址(步骤S295)。
在此必须说明，缆线上网服务登录服务器180的申请登录操作中，可从缆线调制解调器头端130通过连接装置160经由互联网170接收双向缆线调制解调器120的第一存取控制地址以及计算机110的第二存取控制地址，然后供客户端进行登录，接收与存储对应于第一存取控制地址与第二存取控制地址的登录数据，例如帐号、密码、身份证字号等，最后如步骤S290，将第一存取控制地址以及第二存取控制地址传回并存储在DHCP服务器140，如此即可完成客户端的申请程序，下次同一客户端上网时，由于第一存取控制地址以及第二存取控制地址已存储于DHCP服务器中，故可得到已登录的第一IP地址与第二IP地址，因此可如步骤S295所述，正常连接到互联网的其它网址。
本实施例中，使用IP地址转向装置150进行连接要求转向的操作，以连接到缆线上网服务登录服务器180；然而本发明并非限定于此一种转向连接方式，例如未登录的客户端直接发出对应于缆线上网服务登录服务器180的连接要求，则该转向操作即可以省略。
虽然本发明已以一个优选实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，本专业的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许多更动与修改，因此本发明的保护范围当以后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种双向缆线网络地址管理系统，用以进行双向缆线上网的互联网连接地址管理，其特征在于上述系统包括至少一个客户端，分别具有一个双向缆线调制解调器，以及连接到上述双向缆线调制解调器的至少一个计算机，其中上述双向缆线调制解调器具有一个第一存取控制地址，以根据上述第一存取控制地址取得一个第一互联网通信协议(Internet Protocol，IP)地址；且上述计算机分别具有一个第二存取控制地址，以于上述双向缆线调制解调器取得上述第一IP地址后，根据上述第二存取控制地址通过上述双向缆线调制解调器取得一个第二IP地址；一个缆线调制解调器头端，以缆线连接于上述双向缆线调制解调器，以由上述客户端接收并发出上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址，且接收并传送上述第一IP地址以及上述第二IP地址至上述客户端；以及一个动态主机组态协议服务器，连接在上述缆线调制解调器头端，以接收上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址，并根据上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址分配并传送上述第一IP地址以及上述第二IP地址到上述缆线调制解调器头端。
2.如权利要求1所述的系统，其中上述计算机用以发出一个连接要求，且上述缆线调制解调器头端从上述客户端接收上述连接要求时，根据上述连接要求、上述第一IP地址以及上述第二IP地址，通过一个连接装置连接于互联网，以进行互联网连接。
3.如权利要求2所述的系统，还包括一个缆线上网服务登录服务器，通过互联网以及上述连接装置远端连接于上述缆线调制解调器头端以及上述动态主机组态协议服务器，用以从上述缆线调制解调器头端通过上述连接装置经由互联网接收上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址，以进行缆线上网登录操作，并将上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址传回并存储于上述动态主机组态协议服务器。
4.如权利要求3所述的系统，其中上述动态主机组态协议服务器中未存储有上述第一存取控制地址时，上述第一IP地址是一个未登录第一IP地址；且上述动态主机组态协议服务器中未存储有上述第二存取控制地址时，上述第二IP地址是一个未登录第二IP地址。
5.如权利要求4所述的系统，还包括一个IP地址转向装置，连接在上述缆线调制解调器头端，用以在上述缆线调制解调器头端判断上述第二IP地址为上述未登录第二IP地址时，将上述连接要求转向成对应于上述缆线上网服务登录服务器。
6.如权利要求4所述的系统，其中上述缆线调制解调器头端于判断上述第一IP地址为上述未登录第一IP地址时，限制上述连接要求的连接带宽。
7.如权利要求2到6中之一所述的系统，其中上述连接装置是一个路由器。
8.一种双向缆线网络地址管理方法，用以进行至少一个客户端的双向缆线互联网连接地址管理，其中上述客户端分别包括一个双向缆线调制解调器，具有一个第一存取控制地址，以及连接到上述双向缆线调制解调器的至少一个计算机，分别具有一个第二存取控制地址，上述方法包括下列步骤上述双向缆线调制解调器通过一个缆线调制解调器头端连接到一个动态主机组态协议服务器，以接收由上述动态主机组态协议服务器根据上述第一存取控制地址而分配的一个第一IP地址，其中如果上述第一存取控制地址未存储于上述动态主机组态协议服务器时，上述第一IP地址是一个未登录第一IP地址；以及上述计算机通过上述双向缆线调制解调器以及上述缆线调制解调器头端连接到上述动态主机组态协议服务器，以接收由上述动态主机组态协议服务器根据上述第二存取控制地址而分配的一个第二IP地址，其中如果上述第二存取控制地址未存储在上述动态主机组态协议服务器时，上述第二IP地址是一个未登录第二IP地址；以及上述缆线调制解调器头端接收上述计算机的一个连接要求，以根据上述连接要求通过一个连接装置连接到互联网而进行互联网连接，并在上述缆线调制解调器头端判断上述第二IP地址是上述未登录第二IP地址时，将上述连接要求转向对应于一个缆线上网服务登录服务器，以通过上述连接装置经由互联网连接到一个缆线上网服务登录服务器。
9.如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤上述缆线上网服务登录服务器通过互联网接收上述第一存取控制地址以及上述第二存取控制地址，以进行上述客户端的登录操作，且接收与存储对应于上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址的登录数据，并将上述第一存取控制地址与上述第二存取控制地址传回并存储于上述动态主机组态协议服务器。
10.如权利要求8所述的方法，其中上述缆线调制解调器头端在判断上述第一IP地址为上述未登录第一IP地址时，限制上述连接要求的连接带宽。
11.如权利要求8到10之一所述的方法，其中上述连接装置是一个路由器。
全文摘要
一种双向缆线网络地址管理系统及方法,对客户端的上网的互联网连接地址管理,客户端包括:双向缆线调制解调器,具有第一存取控制地址,并连接计算机,具有第二存取控制地址;调制解调器头端;动态主机组态协议服务器,连接在调制解调器头端,接收第一第二存取控制地址。根据第一第二存取控制地址分配并传送客户端的第一第二IP地址;动态主机组态协议服务器若未存有第一及第二存取控制地址时,第一IP地址是未登录第一IP地址,第二IP地址是未登录第二IP地址。
文档编号H04L12/24GK1383290SQ0111709
公开日2002年12月4日 申请日期2001年4月25日 优先权日2001年4月25日
发明者李翼, 张富吉, 赖晃雄, 周志昂 申请人:数位联合电信股份有限公司