(57)【要約】共用通信媒体５０上のサーバ３６と特定のクライアント・モデム７０との間の通信に追加のセキュリティを提供する方法。本方法は、後続のメッセージをスクランブルするためのスクランブリングシードを形成するために使用されるスクランブルされたキーを有する通信を通過させる。好ましい実施形態では、サーバ３６とクライアント・モデム７０との両方が、動的二重キースクランブリングシステムを達成するために、サーバ３６とそのクライアント・モデム７０との間の通信に使用されるキーを生成して渡す。好ましい実施形態では、それぞれのクライアント・モデムのためのＭＡＣまたは媒体アクセス制御アドレスが、暗号化のためのシードとして使用される。更に、最後に受信されたデータ・パケットからの最新のＣＲＣコードに基づくシードが使用される。
2004523937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定のクライアント・モデムによって生成された動的キーの使用を通じて、共用通信媒体でのアップストリーム・サーバと少なくとも２つのダウンストリームクライアント・モデムとの間の通信のための追加のセキュリティを維持する方法であって、
Ａ．  前記サーバが、第１クライアント・モデムからスクランブルされたアップストリーム通信を受信するステップと、
Ｂ．  前記サーバが、前記第１クライアント・モデムからの前のアップストリーム通信で受信した前記第１クライアント・モデムに対する前のキーに基づいた前記第１クライアント・モデムに対する前のシードを使用して、前記第１クライアント・モデムに対する新しいキーを含むアップストリーム通信のスクランブルされた部分をアンスクランブルするステップと、
Ｃ．  前記サーバが、前記アップストリーム通信のアンスクランブルされた前記コンテンツに基づいた前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーに基づいて前記第１クライアント・モデムに対する新しいシードを生成するのに十分な情報を格納するステップと、
Ｄ．  前記サーバが、第２クライアント・モデムに対するキーに基づいた前記第２クライアント・モデムに対するシードに基づくスクランブリングを用いて、前記第２クライアント・モデムへの次のダウンストリーム通信の少なくとも一部をスクランブルするステップであって、前記第２クライアント・モデムに対する前記キーが前記第１クライアント・モデムに対する前記キーと無関係である、ステップと、
Ｅ．  前記サーバが、前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーに基づいた前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいシードに基づくスクランブリングを用いて、前記第１クライアント・モデムへの次のダウンストリーム通信の少なくとも一部をスクランブルするステップと、
Ｆ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムへの前記次のダウンストリーム通信を受信するステップと、
Ｇ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーに基づいた前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいシードを用いて、前記第１クライアント・モデムへの前記次のダウンストリーム通信のスクランブルされた部分をアンスクランブルするステップと、
Ｈ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムに対する次のキーを含む次のアップストリーム通信を生成するステップと、
Ｉ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムに対する前記次のキーに基づいた前記第１クライアント・モデムに対する次のシードを生成するのに十分な情報を格納するステップと、
Ｊ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムに対する前に通信された前記新しいキーに基づいた前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいシードを使用して、前記次のアップストリーム通信の少なくとも一部をスクランブルするステップと
を備える方法。
【請求項２】
前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいシードが、前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーに等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーが、アップストリーム伝送の精度を試験する目的で使用される伝送チェック・ワードであり、前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーが、オーバヘッドを付加することなく前記アップストリーム通信で送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーが、前記第１クライアント・モデムによって生成された乱数であり、伝送チェック・ワードではない、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アップストリーム通信の前記スクランブルされた部分が、データ・パケット・ヘッダの一部を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アップストリーム通信の前記スクランブルされた部分が、可変長データ・パケットの長さを伝えるフィールドを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１クライアント・モデムは、前記第１クライアント・モデムへの前記次のダウンストリーム通信の前記スクランブルされた部分を、前記次のダウンストリーム通信のフィールドにデフォルト・キーに基づくデフォルト・シードを使用するための信号がない場合にのみ、前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーに基づいた前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいシードを用いてアンスクランブルする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記デフォルト・キーが、前記第１クライアント・モデムのアドレスに基づくものである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１クライアント・モデムからの前のアップストリーム通信で受信した前記第１クライアント・モデムに対する前記前のキーが、前記デフォルト・キーに基づくスクランブリングされて送信されたものである、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記サーバと前記第１クライアント・モデムとの間で通信を交換する前置ステップを更に含み、前記サーバが前記第１クライアント・モデムの初期のキーに基づいた前記第１クライアント・モデムの初期のシードを生成するのに十分な情報を格納するまで、前置の前記通信の一部がデフォルト・シードを用いてスクランブルされる、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
スクランブルされた値が１つの通信とともに渡され、その値を使用して次の通信のＤＶＢランダム化を変えるものであり、それにより、盗聴者は非標準のＤＶＢランダム化をリバースするために前記の渡された値を必要とするので、ＤＶＢランダム化におけるこの制御された変形形態は、前記次の通信を盗聴者から保護するためのセキュリティ層を提供するものである、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記サーバが、前記次のダウンストリーム通信でマルチキャスト・アドレス・キーおよびマルチキャスト・アドレスを前記第１クライアント・モデムへ送信し、
前記サーバが、前記次のダウンストリーム通信で同じマルチキャスト・アドレス・キーおよび同じマルチキャスト・アドレスを前記第２クライアント・モデムへ送信したものであり、
前記サーバが、前記第１クライアント・モデムと前記第２クライアント・モデムとを含むマルチキャスト・グループに対してのマルチキャスト通信を生成するステップと、
前記サーバが、前記マルチキャスト・アドレス・キーに基づくシードを用いて前記マルチキャスト通信の一部をスクランブルした後に、前記マルチキャスト通信を送信するステップと
を更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記サーバが、
前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーと、
前記第１クライアント・モデムに対する前記新しいキーの前に受信した前記第１クライアント・モデムに対する前のキーと
の両方に基づくシードを用いて、前記第１クライアント・モデムへの前記次のダウンストリーム通信の少なくとも一部をスクランブルする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
サーバによって生成された動的キーの使用を通じて、共用通信媒体でのアップストリーム・サーバと少なくとも２つのダウンストリーム・クライアント・モデムとの間の通信のための追加のセキュリティを維持する方法であって、
Ａ．  前記サーバが、前記サーバによって生成された第１クライアント・モデムに対するキーに基づいた前記第１クライアント・モデムに対するシードを生成するのに十分な情報を格納するステップであって、前記第１クライアント・モデムに対する前記キーが、ダウンストリーム通信で前記第１クライアント・モデムへ送信される、ステップと、
Ｂ．  第２クライアント・モデムが、前記サーバからダウンストリーム通信を受信するステップと、
Ｃ．  前記第２クライアント・モデムが、前記サーバからの前のダウンストリーム通信で受信した前記第２クライアント・モデムに対するキーに基づいた前記第２クライアント・モデムに対するシードを使用して、前記第２クライアント・モデムに対する新しいキーを含む前記ダウンストリーム通信のスクランブルされた部分をアンスクランブルするステップと、
Ｄ．  前記第２クライアント・モデムが、前記ダウンストリーム通信のアンスクランブルされたコンテンツで受信した前記第２クライアント・モデムに対する前記新しいキーに基づいた前記第２クライアント・モデムに対する新しいシードを生成するのに十分な情報を格納するステップと、
Ｅ．  前記第２クライアント・モデムが、前記第２クライアント・モデムに対する前記新しいキーに基づいた前記第２クライアント・モデムに対する前記新しいシードに基づくスクランブリングを用いて、前記サーバへの前記次のアップストリーム通信の少なくとも一部をスクランブルするステップと、
Ｆ．  前記サーバが、前記第２クライアント・モデムから前記次のアップストリーム通信を受信するステップと、
Ｇ．  前記サーバが、前記第２クライアント・モデムに対する前記新しいキーに基づいた前記第２クライアント・モデムに対する前記新しいシードを用いて、前記第２クライアント・モデムからの前記次のアップストリーム通信の前記スクランブルされた部分をアンスクランブルするステップと、
Ｈ．  前記サーバが、前記第２クライアント・モデムに対する次のキーを含む次のダウンストリーム通信を生成するステップと、
Ｉ．  前記サーバが、前記第１クライアント・モデムのキーに基づく前記第１クライアント・モデムに対する前記シードを生成するのに十分な以前に格納された情報に影響を及ぼさずに、前記第２クライアント・モデムに対する前記次のキーに基づく前記第２クライアント・モデムに対する次のシードを生成するのに十分な情報を格納するステップと、
Ｊ．  前記サーバが、前記第２クライアント・モデムに対する前に通信された前記新しいキーに基づく前記第２クライアント・モデムに対する前記新しいシードを使用して、前記次のダウンストリーム通信の少なくとも一部をスクランブルするステップと
を備える方法。
【請求項１５】
特定のクライアント・モデムへおよび該クライアント・モデムから送信された通信の動的二重スクランブリングの方法であって、
Ａ．  サーバが、共用伝送媒体上の第１クライアント・モデムの存在およびアドレスを識別するステップと、
Ｂ．  前記サーバが、前記第１クライアント・モデムへ向けたダウンストリーム通信を生成および送信するステップであって、前記ダウンストリーム通信の一部が、２つのデフォルト・スクランブリング・シードに基づいて２回スクランブルされるものであり、前記ダウンストリーム通信が、デフォルト・シードが使用されたことを示す制御フィールドを含むものである、ステップと、
Ｃ．  前記第１クライアント・モデムが、前記ダウンストリーム通信を受信し、前記デフォルト・シードが使用されたことを認識するステップと、
Ｄ．  前記第１クライアント・モデムが、前記デフォルト・シードを使用して前記ダウンストリーム通信をアンスクランブルするステップと、
Ｅ．  前記第１クライアント・モデムが、アップストリーム通信を生成および送信するステップであって、送信の前に前記アップストリーム通信が前記２つのデフォルト・シードを用いて２回スクランブルされるものであり、前記アップストリーム通信のスクランブルされた部分が、前記第１クライアント・モデムによって作成されたキーを含むものである、ステップと、
Ｆ．  前記サーバが前記アップストリーム通信を受信し、前記サーバが、前記デフォルト・シードを使用して前記アップストリーム通信の前記スクランブルされた部分をアンスクランブルし、前記第１クライアント・モデムによって作成された前記キーを格納するステップと、
Ｇ．  前記サーバが、前記第１クライアント・モデムへ向けた、制御フィールドをもつダウンストリーム通信を作成および送信するステップであって、その制御フィールドが、前記通信が１つのデフォルト・スクランブリング・シードと前記第１クライアント・モデムによって作成された前記キーに基づく１つのシードとを使用してスクランブルされたことを示すものであり、前記ダウンストリーム通信の一部が、１つのデフォルト・シードを用いて１回スクランブルされ、前記第１クライアント・モデムによって作成された前記キーに基づく１つのシードを用いて１回スクランブルされるものであり、前記ダウンストリーム通信の前記スクランブルされた部分が、前記第１クライアント・モデムと通信するための前記サーバによって作成されたキーを含むものである、ステップと、
Ｈ．  前記第１クライアント・モデムが、前記ダウンストリーム通信を受信し、前記制御フィールドを読み取るステップと、
Ｉ．  前記第１クライアント・モデムが、前記１つのデフォルト・シードと前記第１クライアント・モデムによって作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードとを使用して、前記ダウンストリームＪ．通信をアンスクランブルするステップと、
Ｋ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムと通信するための前記サーバによって作成された前記キーを格納するステップと、
Ｌ．  前記第１クライアント・モデムが、アップストリーム通信を生成および送信するステップであって、送信の前に、前記第１クライアント・モデムによって作成された前記新しいキーを含む前記アップストリーム通信の一部が、前記第１クライアント・モデムによって作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードと、前記第１クライアント・モデムとの通信のために前記サーバにより作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードとを使用して、２回スクランブルされる、ステップと、
Ｍ．  前記サーバが、前記アップストリーム通信を受信し、前記アップストリーム通信を、前記第１クライアント・モデムによって作成された前に格納された前記キーに基づく１つのシードと、前記第１クライアント・モデムとの通信のために前記サーバにより作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードとを使用して、アンスクランブルするステップと、
Ｎ．  前記サーバが、前記第１クライアント・モデムによって作成された最後に送信された前記キーを格納するステップと、
Ｏ．  前記サーバが、前記第１クライアント・モデムへ向けた、制御フィールドをもつダウンストリーム通信を生成および送信するステップであって、その制御フィールドは、前記通信が、前記第１クライアント・モデムによって作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードと、前記第１クライアント・モデムとの通信のために前記サーバにより作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードとを使用してスクランブルされたことを示すものであり、前記ダウンストリーム通信の一部が、前記第１クライアント・モデムによって作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードを用いて１回スクランブルされ、前記第１クライアント・モデムとの通信のために前記サーバにより作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードを用いて１回スクランブルされるものであり、前記ダウンストリーム通信のスクランブルされた部分が、前記第１クライアント・モデムとの通信のために前記サーバにより作成された新しいキーを含むものである、ステップと、
Ｐ．  前記第１クライアント・モデムが、前記ダウンストリーム通信を受信し、前記制御フィールドを読み取るステップと、
Ｑ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムとの通信のための前に格納した前記サーバの作成した前記キーに基づく１つのシードと、前記第１クライアント・モデムによって作成された最後に送信された前記キーに基づく１つのシードとを使用して、前記ダウンストリーム通信をアンスクランブルするステップと、
Ｒ．  前記第１クライアント・モデムが、前記第１クライアント・モデムとの通信のための前記サーバにより作成された最後に送信された前記キーを格納するステップと、
前記第１クライアント・モデムと前記サーバとの間の通信の中断を検出するまで、ステップＫからＧまでを繰り返し、次いで、ステップＢに進むステップと
を備える方法。
【請求項１６】
前記第１クライアント・モデムによって作成された前記キーが、伝送チェック・ワードである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記デフォルト・シードの少なくとも１つのものが、前記第１クライアント・モデムとの通信のためだけに使用される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記デフォルト・シードの少なくとも１つのものが、前記第１クライアント・モデムのアドレスから導出される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
第１のデバイスによって作成されるキーおよび第２のデバイスによって作成されるキーの２つのキーを用いる動的２キー・スクランブリング・システムにおける前記第１のデバイスによって使用されるキーを更新する方法であって、前記第１のデバイスで受信された入り通信が、前記第１のデバイスに対する一意のアドレスを含み、かつ、前記入り通信が、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の動的２キー・スクランブリングを確立するためのスタートアップ・シーケンスの完了を示す場合に、更新が行われるものであり、
Ａ．  前記第１のデバイスによって作成された格納されたキーおよび前記第２のデバイスによって作成された格納されたキーを用いて、前記入り通信のスクランブルされた部分をアンスクランブルするステップと、
Ｂ．  前記入り通信のスクランブルされた部分において受信した前記第２のデバイスによって作成されたキーを格納するステップと、
Ｃ．  前記第１のデバイスによって作成されたキーを作成し、出通信を作成するステップと、
Ｄ．  前記第１のデバイスからの前記格納されたキーおよび前記第２のデバイスからの前記格納されたキーを用いて、前記第１のデバイスによって作成された前記キーを含む前記出通信の一部をスクランブルするステップと、
Ｅ．  前記第１のデバイスによって作成されたキーを格納するステップと、
Ｆ．  前記出通信を送信するステップと
を備える方法。
【請求項２０】
スクランブリングおよびアンスクランブリングのオペレーションで使用される前記第１のデバイスによって作成された前記格納されたキーが、前記第１のデバイスによって作成された最も最近格納されたキーであり、
スクランブリングおよびアンスクランブリングのオペレーションで使用される前記第２のデバイスによって作成された前記格納されたキーが、前記第２のデバイスによって作成された最も最近格納されたキーである、
請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
スクランブリングおよびアンスクランブリングのオペレーションで使用される前記第１のデバイスによって作成された前記格納されたキーが、前記第１のデバイスによって作成された最も最近格納されたキーではない、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
スクランブリングおよびアンスクランブリングのオペレーションで使用される前記第２のデバイスによって作成された前記格納されたキーが、前記第２のデバイスによって作成された最も最近格納されたキーではない、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
明細書および参照した図に記述され示された発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する出願に対する相互参照
本出願は、２０００年１１月８日出願の米国仮出願第６０／２４６，６８４号に対する優先権を主張するものである。本出願は、出願番号がＰＣＴ／ＵＳ０１／０９８４５であり名称が「Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  Ｍｏｄｅｍ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｏｖｅｒ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（パッシブ・マルチポイント・ネットワークを通じてのモデム通信のための自動分配利得制御のためのアーキテクチャおよび方法）」（ＷＯ０１／７６１４２Ａｌとして、２００１年１０月１１日発行）である、共通の譲受人であるｃｏａＸｍｅｄｉａ，Ｉｎｃに譲渡された関連する出願に記述されている或る概念を拡張するものである。
【０００２】
共通の譲受人であるｃｏａＸｍｅｄｉａ，Ｉｎｃ（コアクスメディア社）による関連する出願が、２０００年７月２１日出願の第６０／２１９，８８６号の仮出願に基づく「Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｙ，Ｌａｔｅｎｃｙ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄａｔａ  ａｎｄ  Ｖｉｄｅｏ  Ｓｔｒｅａｍｓ  ｉｎ  ａ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｍｅｄｉａ  Ｓｕｃｈ  ａｓ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｃｏａｘ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ（パッシブ同軸ケーブル分配などの共用伝送媒体における電話、レイテンシ敏感型データ、ベスト・エフォート・データ、およびビデオ・ストリームのための優先パケット伝送システム）」の米国番号第０９／９０８，７５４号である。
【０００３】
本出願は、これに先立つ出願の文言または図と本開示の文言または図との間に矛盾があるが、本開示の内容が当然ながら優先されるという点で、以前に出願された出願を改良するものである。
【０００４】
読者に対する便宜上、本発明の分野で使用されるさまざまな頭字語および他の用語は、本明細書の終わりにある用語集で定義する。本発明によるシステムのオペレーションを定義するために出願人が使用する他の用語は、本明細書の中で定義する。読者に対する便宜上、出願人は、幾つかのトピックの見出しを付加して、本明細書の内部構成を明らかにし、特定の説明に関する記載箇所の特定を容易にした。これらのトピックの見出しは、単に便宜上のためのものであって、その特定のトピック内の文言を限定するものではない。
【０００５】
記述をより明確にするために、構成要素について共通の用語を使用する。開示した本発明の範囲内の幾つかの目的を遂行するための適切な構成要素のための特定の用語の使用は、名称を示した構成要素および代替の構成要素の内部オペレーションが同じ原理を使用するか否かにかかわらず、同じ目的を達成するために動作するすべての技術的等価物を含むものと解釈すべきである。以下の記述または特許請求の範囲に限定事項が明示的に記述されていない限り、明確性を提供するためのこのような特定的な限定性は、本開示の範囲を名称を示された構成要素により限定するためのものと解釈すべきではない。
【０００６】
背景
技術分野
本発明は、データ通信の分野に関するものである。より詳細には、本発明は、ハブ・サーバと、２つ以上のクライアント・モデムを含む組との間のアップストリームおよびダウンストリームのデータ通信のための木および枝（ツリー・アンド・ブランチ）型の同軸分配システムの使用に関してのデータ通信の領域における現在も継続中の改良のうちの１つである。好ましくは、クライアント・モデムは、ラップトップとツリー・アンド・ブランチ型ネットワークとの間で、プラグアンドプレイ接続または他の簡単な接続を可能にするようにされる。ツリー・アンド・ブランチ型ネットワークは、インターネットに接続されることが好ましい。従って、本発明は、既存の同軸テレビジョン・ネットワークを通じてインターネットへのプラグアンドプレイのアクセスを可能とするために、ホテルまたはＭＤＵ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｄｗｅｌｌｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（複合住宅ユニット））または類似の建物で使用できる。
【背景技術】
【０００７】
第’８４５号出願では、ホテル、複合住宅ユニット（ＭＤＵ）または類似の建物における受け継がれたツリー・アンド・ブランチ型同軸ネットワークに接続する特別なモデムに対して、パーソナル・コンピュータなどのデバイスの接続を可能にするシステムについて記述している。記述したシステムは、ケーブルＴＶに使用される範囲外にある２つの範囲内の１つの周波数範囲の帯域幅を使用した。即ち、システムは、ダウンストリーム・チャンネルについて１つの周波数範囲およびアップストリーム・チャンネルについて１つの周波数範囲を有する。これは、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワークであるので、すべてのモデム・デバイスが通信を受信する。そのため、ダウンストリームに進むすべての通信は何れのモデム・デバイス（または複数のモデム・デバイス）がアドレスされているのかを識別しなければならない。逆に、多くの個々のモデム・デバイスからネットワークのアップストリーム・エンドへの通信を制御して、バスの回線の競合を回避するように、１つのモデム・デバイスだけが任意の１つの時にアップストリーム通信を送信するようにしなければならない。参照した出願に使用されている制御の方法は、ポーリングおよび応答のモデルに基づく。
【０００８】
第’８４５号出願および本発明の両方に関しての状況が全体的に図１に示してある。図１は、４つの構成要素のクラスタ（群）に細分できる。第１のクラスタ１０は、ケーブルＴＶヘッドエンド機器である。第２のクラスタ２０は、ファイバ同軸ハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｆｉｂｅｒ−ｃｏａｘ）（ＨＦＣ）分配ネットワークである。第３のクラスタ３０は、ＭＤＵまたはホテルなどの類似の状況のいずれかに存在することのできる構内同軸分配機器である。最後のクラスタ４０は、ユーザの部屋の機器のクラスタである。クラスタ３０および４０は、本発明のエレメントを備える。業界規約に従って、ケーブルＴＶヘッドエンドおよびインターネットは、それぞれ、ケーブルＴＶおよびＩＰデータに対しての、図１のアップストリーム・エンドである。ユーザの部屋の中のテレビジョン・セットまたはコンピュータは、ダウンストリーム・ポイントである。アップストリーム・データ伝送は、アップストリーム・エンドに向かってアップストリームへ進む。ダウンストリーム伝送は、ダウンストリーム・エンドに向かってダウンストリームへ進む。即ち、データ経路上のコンポーネントは、ダウンストリーム・データ伝送をそのアップストリーム・エンドから、そして、アップストリーム・データ伝送をそのダウンストリーム・エンドから受信する。
【０００９】
ケーブルＴＶヘッドエンド機器１０の内容は、参照した第’８４５号出願に記述してあり、ここで繰り返して記述する必要はない。一般に、ケーブルＴＶ信号は、ＨＦＣ分配ネットワーク２０へ提供される。インターネット１５からのデジタル通信信号は、ケーブルＴＶヘッドエンド機器１０を通じてＨＦＣ分配ネットワーク２０へ進む。ケーブルＴＶヘッドエンドのうちの選択されたエレメントについて記述することにより、本発明のための状況を提供するが、このことは、本発明の限定を行うためのものではなく、また、必要なエレメントを構成するものでもない。
【００１０】
クラスタ３０では、ＨＦＣ分配ネットワーク２０からの入り信号が、ケーブル３１で結合デバイス３２へと運ばれる。結合デバイス３２は、ＴＶチャンネル増幅器３３の入力部に接続する。ＴＶチャンネル増幅器３３の出力は、第２の結合デバイス３４へと渡され、次いで、一連のＴＶ同軸レセプタクル（図示せず）で終端するツリー・アンド・ブランチ型分配ネットワーク５０を形成する１つまたは複数の結合デバイスの組へと渡される。ケーブルＴＶ信号を分配するために適切なツリー・アンド・ブランチ型ネットワークのための技術は、当業者には周知である。従って、不必要な混乱を避けるために、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワーク５０は、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワークのためのコンポーネントの完全な組を用いて示すのではなく、ほんの幾つかの結合デバイスおよび接続ケーブルのみを用いて示している。
【００１１】
結合デバイス３２および３４は、ＴＶチャンネル・アンプ３３を迂回するバイパスを形成する。このバイパス・ループは、バイパス・ループのアップストリーム・エンドにケーブル・モデム３５、そしてダウンストリーム・エンドにデータ・ハブ３６（「ハブ」）（「サーバ」とも呼ぶ）を備える。上記で参照した第’８４５号出願に記述したように、サーバ３６は、ここではＲＦモデム３７、プロトコル・コンバータ３８、ＮＩＣユニット３９として示した幾つかの構成要素から構成される。これらの構成要素のオペレーションについては第’８４５号出願に記述してあり、ここで繰り返して記述する必要はない。同軸ツリー・アンド・ブランチ型ネットワーク５０は、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワークのヘッドエンド４２を１組のスプリッタ・デバイスへ接続する。
【００１２】
スプリッタ・デバイスの部分的な組が、図１にスプリッタ５２、５４、５６として示してある。即ち、ヘッドエンド４２での信号は、クライアント・モデム・デバイス６０、６２、６４、６６、６８、７０への入力部に呈される。クライアント・モデム・デバイスの出力ジャックにより、テレビジョン（７１、７５、８０、８４、８６、９０）、パーソナル・コンピュータ（７２、８１、８７、９２）などのデバイス、電話（７４、７７、７８、８２、８５、８８）の接続が可能となる。２台の電話７７および７８がモデム・デバイス６４に接続することに留意されたい。２台の電話のそれぞれが、それ自体の電話ポートに接続する。ケーブルＴＶ信号をモデム・デバイス内で処理する必要がないために、この信号は、示してあるようなモデム・デバイスの出力部からではなく、モデム・デバイスのアップストリームに置かれた外部ダイプレクサからとることができる。エレメント９４および９６を以下に記載することに留意されたい。
【００１３】
第’８４５号出願は、ダウンストリーム（４２からクライアント・モデム・デバイス６０、６２、６４、６６、６８、７０）へ流れるすべての情報が、マルチメディア・アプリケーションを促進するためにＤＶＢ／ＭＰＥＧ  ２構造に従ってフォーマットされるＲＦ同軸伝送システムを含む。
【００１４】
本発明の原理を例示する助けとするために、特定のｃｏａＸｍｅｄｉａシステムでのダウンストリームおよびアップストリームの伝送で使用するのに好ましいフォーマットが、図２に例示してある。データ構造の特定事項は、例示のために含ませているものであり、本発明の必須態様を表すものではない。
【００１５】
ダウンストリーム伝送フレーム１００は、２０４バイトのＭＰＥＧ／ＤＶＢフレームである。ダウンストリーム伝送フレーム１００は、ＳＹＮＣバイト１０４（フレームまたはパケットの開始の識別のための１６進の値４７、およびマルチフレームの識別のための１６進のＢ８、即ち、反転された１６進の４７）と、それに続いての、パケット識別（「ＰＩＤ」）のためのＭＰＥＧ２によって使用される２バイト１０８と、それに続いての、パケット・タイプ識別のために確保されている追加の１バイト１１２と、１８４バイトのペイロードと、１６バイトのＦＥＣフィールド１２０とから構成される。ＦＥＣフィールド１２０の後には、次のフレームからのＳＹＮＣバイト１０４が続く。
【００１６】
何れのダウンストリーム・データ（ＩＰ、音声、ビデオなど）も、１または複数のデータ・サブパケット１３０内に置かれる。１または複数のデータ・サブパケットは、ＭＰＥＧフレーム・ペイロード１１６で運ばれる。データ・サブパケットの特定の編成は、本発明においては重要なことではないが、データ・サブパケットは、一般に、サブパケット・ヘッダ１３４とサブパケット・ペイロード１３６とを含む。サブパケット・ヘッダは、ターゲットのアドレスと幾つかの制御フィールドとを有する。ターゲットのために使用されるアドレスは、クライアント・モデムのＭＡＣアドレス、ＭＡＣアドレスの副部分、クライアント・モデムのニックネーム、ブロードキャスト・グループ・アドレス、または他の形式のアドレスでよく、クライアント・モデムが、何れのサブパケットがそのクライアント・モデムにアドレスされているのかを認識できるようにする。サブパケット・ペイロードは、サブパケット・ペイロード１３６内のデータ１３８の最後に付加されたＣＲＣ値１４０を有する。
【００１７】
アップストリーム・データ・フレーム１５０は、８バイトのプリアンブル１５２と、ＳＹＮＣバイト１５４と、データ・パケット１６０とを含む。データ・パケットの細部は重要ではないが、データ・パケット・ヘッダ１６６とデータ・パケット・ペイロード１６８とに有用に分割できる。データ・パケット・ペイロード１６８は、可変長であり、ＣＲＣ値１７０を含む。図１は、アイドル期間１８０を含む。
【００１８】
アップストリーム・データ・ヘッダ１６６は、可変ペイロードの長さを通信するため、および伝送のタイプを識別するための、制御フィールドを有する。ｃｏａＸｍｅｄｉａによって使用される特定のシステムは、ポーリング・スキームを使用して、サーバ３６への通信のためのアップストリーム・チャンネルを使用するためにクライアント・モデム（６０、６２、６４、６６、６８、７０）のためのタイム・スロットを付与する。従って、このシステムにおいては、アップストリーム通信のソースをソース・アドレスで識別する必要はない。アップストリーム・チャンネルの共用使用を提供するために競合検出および修正を用いるような他のシステムにおいては、アップストリーム・データ・ヘッダ１６６は、ソース・アドレスを含むであろう。
【００１９】
ダウンストリームおよびアップストリームのデータ・フローは、両方がそれぞれのデータを送信するためにそれぞれに一意の周波数を使用するので、同時である。例えば、サーバからクライアント・モデムへのダウンストリーム通信は第１の周波数チャンネルで行われ、アップストリーム・データは第２の周波数チャンネル上で送られる。従って、第１のチャンネルで聴き、第２のチャンネルで話すクライアント・モデムは、そのクライアント・モデムが第２のチャンネル上のメッセージを復号するための装備をしていないので、他のクライアント・モデムから送信されるメッセージを復号できない。
【００２０】
本システムでの使用を意図されるクライアント・モデムは、アップストリーム・チャンネルを聴くことができず、そして、その特定のクライアント・モデムにアドレスされたダウンストリーム・メッセージのみを聴くように設計されるが、消費者は、データ通信を保護するための更なるレベルのセキュリティを好む。この更なる保護により、無許可の者がクライアント・モデムを修正してそのクライアント・モデムにアドレスされていないダウンストリーム・トラフィックを聴くようにしたり、あるいはアップストリームまたはダウンストリームのトラフィック上で盗聴しようとして無許可の機器を使用するというような行為を行ったとしても、通信はより安全なものとされる。この問題を例示するために、図１は、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワーク５０のスプリッタ５４と許可されたクライアント・モデム７０との間のに接続する無許可のデバイス９４を含む。
【００２１】
実際の接続場所は本発明においては重要なことではない。重要なことは、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワークへの接続が、すべての接続されたコンピュータ（７２、８１、８７、９２）に対するすべてのダウンストリーム通信へのアクセスを有することである。好都合なことに、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワークのオペレーションが、アップストリーム通信の全範囲に対する盗聴に対して機能する。たとえ無許可デバイス９４が、アップストリーム・チャンネル上でクライアント・モデムからサーバ３６へのアップストリーム通信を聴くことを試みたとしても、ツリー・アンド・ブランチ型ネットワークのための標準的技術が並列の分岐でアップストリーム信号を減衰するので、困難である。減衰の程度は、送信側のクライアント・モデムと無許可デバイス９４との間で横切られるスプリッタ・デバイスの数とともに増加する。従って、無許可デバイス９４は、クライアント・モデム７０から発信する通信からアップストリーム・チャンネル上で強い信号を受信することがあるが、クライアント・モデム６６からのアップストリーム・チャンネル上の通信は減衰される。クライアント・モデム６４からのアップストリーム・チャンネル上の通信は、そのクライアント・モデムが２つのスプリッタ・デバイス（５２および５４）によって無許可デバイス９４から分離されるために、更に減衰する。
【００２２】
第’８４５号出願では、ユーザが、更なるセキュリティを有するシステムを好むことが認識されている。第’８４５号出願では、異なるクライアント・モデムがＤＶＢスペクトル整形のための異なるランダム化シーケンスを使用することを提案することにより、この要求に対応している。さまざまなクライアント・モデムによって使用されるランダム化シーケンス間のこの変形形態により、通信を傍受しようと試みる者にとって複雑性が増すこととなる。第’８４５号出願では、各クライアント・モデムのためのおよび各方向のためのシーケンス・スタート点を変えることができるという教示を含んでいた。ＤＶＢスペクトル整形を開始するための情報の通信は、公開鍵／秘密鍵を用いる暗号化したセッションや当業者に周知の他の手段などのような安全な通信の下で送信できる。
【００２３】
第’８４５号出願で提案している方法の実装形態では、ＤＶＢシーケンスまたはシーケンス・スタート点の個別化が不可能な幾つかの大量生産のＤＶＢランダム化デバイスの使用を除外している。公開鍵／秘密鍵暗号化などの従来の技術を使用して安全な接続を確立するには、クライアント・モデムがこれらの簡潔な暗号化されたセッションをサポートするための更なる能力を有することが必要となる。ＤＶＢランダム化を個別化するのに必要な情報を通過させるための暗号化されたセッションにより、クライアント・モデムをネットワークに追加するためのプロセス上での遅延が起きる。最後に、第’８４５号は、いったんクライアント・モデムがネットワークに追加されると、ランダム化シーケンスに対しての新しいシーケンス・スタート点または新しい修正のいずれも通過させない。従って、特定のクライアント・モデムについては、ＤＶＢランダム化プロセスは、初期ランダム化シーケンスおよび／またはシーケンス・スタート点を受信した後、セット・シーケンスとともに続行する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の一つの目的は、クライアントとサーバとの間でのアップストリームおよびダウンストリームのデータのトランスポートのための更なるセキュリティを提供することである。
【００２５】
本発明の他の目的は、盗聴者がダウンストリーム・チャンネル上で盗聴するためにはアップストリーム・チャンネル上の情報にアクセスすることを必要とすることにより、ダウンストリーム・データへのアクセスを得る際の困難さを著しく増すことである。
【００２６】
本発明の他の目的は、クライアント・モデムで必要なハードウェアを著しく追加する必要がなく、ダウンストリーム・データへのアクセスを得る際の困難さを増すことである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
開示の簡単な概要
本発明は、共用伝送媒体を介する通信に更なるセキュリティを提供するさまざまな方法を対象とする。より詳細には、本発明は、好ましくはスクランブルされた通信において渡されるキーに基づくスクランブリング・シードを使用する方法を提供する。本発明の好ましい実施形態では、クライアント・モデムからのそれぞれのアップストリーム伝送での１つの新しいキーと、そのクライアント・モデムへのそれぞれのダウンストリーム伝送での１つの新しいキーとを共用して、クライアント・モデムとサーバとの間のそれぞれの伝送のためにそれらのキーに基づく２つのスクランブリング・シードを提供する方法を提供する。
【００２８】
本出願は、個別化されているが静的なシードの下でキーを渡すためのプロセスを初期設定する方法、および個別化されているが静的な制度の下でマルチキャスト・メッセージを送信する必要に対応するための変更を教示する。
【００２９】
これらの方法および代替の実施形態は、共用媒体を介する通信のセキュリティを向上するための要求に必要なソリューションを提供する。
本発明のこれらおよび他の利点は、図面および以下の詳細な説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
開示される実施形態の詳細な説明
本発明を追加する前に、図１に示したもののようなネットワークの標準のオペレーションでは、サーバ３６が、クライアント・モデム（６０、６２、６４、６６、６８、または７０）に対して、スペクトル整形（ＤＶＢ準拠）のためのランダム化を行ったダウンストリーム・データを送信する。ＤＶＢランダム化を、時にはＤＶＢスクランブリングと呼ぶ。参照した第’８４５号出願で提案されているＤＶＢランダム化の代替方法とは異なり、従来のＤＶＢランダム化は、セキュリティを向上させることを意図するという観点では、スクランブリングではない。従来のＤＶＢランダム化は、データの伝送を改良して、伝送された情報を伝送エラーなく受信することを容易にするために、標準プロセスを通じて行われる。従って、無許可のデバイス９４が、クライアント・モデム６０へ向けられたデバイス７２との通信セッションのためのダウンストリーム伝送を捕捉することを選択した場合、無許可デバイス９４が標準ＤＶＢシーケンスを通じてデータ通信を通過させて、スペクトル整形のためのＤＶＢランダム化をリバースさせた後に、これらの通信をデバイス９６によって読み取ることができる。（注記：現在のＭＰＥＧ／ＤＶＢプロトコルは、ＤＶＢランダム化からＦＥＣフィールドを除く。）本明細書および特許請求の範囲では、混乱を回避するために、スクランブリングに関するすべての記述は、ＤＶＢランダム化のためではなくセキュリティを向上させる目的でのスクランブリングについての記述である。
【００３１】
従来のＤＶＢランダム化プロセスは、伝送プロセスの一部であり、本明細書では本発明の状況の一部として記述する。本発明は、ＤＶＢランダム化を必要としない。以下に記述するように、本発明は、セキュリティの追加のレイヤを提供するために第’８４５号出願に提案されているＤＶＢランダム化の代替方法と組み合わせることができる。
【００３２】
無許可デバイスがアンスクランブルされた通信を取得することを防止するための更なる保護を追加するために、改良された方法では、セキュリティのために、アップストリームおよびダウンストリームのデータの両方を２回スクランブルすることが必要である。好ましい実施形態では、通信の選択した部分について２レベルのスクランブリング／アンスクランブリングを追加するが、本開示では、１つの追加レベルのスクランブリング／アンスクランブリングのみを追加するための方法を示すことに留意されたい。当業者なら、２つを超えるレベルの追加のスクランブリング／スクランブリングのオペレーションを追加するための小さな変更を、開示された発明に対して行うことができるであろう。
【００３３】
上述したように、ダウンストリームへ送信されるサブパケット１３０は、データ・サブパケット・ヘッダ１３４と、サブパケット・データ１３８およびサブパケットＣＲＣフィールド１４０を含むオプションのサブパケット・ペイロード１３６とから構成される。ダウンストリームｃｏａＸｍｅｄｉａヘッダは、ターゲット・デバイス・アドレスと幾つかの制御フィールドとから構成される。
【００３４】
スクランブリングの目的は、サブパケット・データ１３８を保護することである。従って、これらのビットが、セキュリティ目的でスクランブリングを受ける。ダウンストリーム通信上で盗聴する試みを更に複雑にするために、ＣＲＣフィールド１４０もまたスクランブリングを受ける。本発明の非常に好ましい実施形態では、サブパケット・ヘッダの幾つかの制御フィールドもまたスクランブリングを受ける。
【００３５】
同様に、アップストリーム・メッセージは、スクランブルされたデータ・パケット・ペイロード１６８とともに送信される。非常に好ましい実施形態では、データ・パケット・ヘッダ１６６の幾つかまたはすべてもまた、スクランブルされる。ヘッダの幾つかまたはすべてをスクランブルすることにより、可変長ペイロードの長さがスクランブルされるために、伝送を解読する試みに対して更なる障害が追加されることになる。ｃｏａＸｍｅｄｉａシステムの１つの商用の実施形態では、アップストリーム伝送は、最小伝送長を達成するためのパディング（padding）を有する。即ち、スクランブルされていない長さインジケータがないために、データのエンドおよびパディングのスタートを認識することが困難となる。
【００３６】
擬似ランダム・バイナリ・シーケンス（「ＰＲＢＳ」）・ジェネレータを使用して、送信機でデータをスクランブルし、受信機でデータをアンスクランブルする。１つの適切なジェネレータは、当業者に周知の線形フィードバック・シフト・レジスタである。ＰＲＢＳジェネレータは、シード値でスタートし、次いで、シード値の個々のビットまたはビットの組に一連の操作を実施する。次いで、このプロセスは、擬似乱数の反復可能シーケンスを提供する。良く設計された線形フィードバック・シフト・レジスタは、２からＮ乗に等しい数のシーケンスを有し、ここでＮはシフト・レジスタのサイズである。ビットをスクランブルするためのフィードバック・シフト・レジスタの１つの代表的な使用は、フィードバック・シフト・レジスタにシード値を提供し、次いで、フィードバック・シフト・レジスタにレジスタの内容の操作を実施させてシーケンスの次の数に移動させることである。フィードバック・シフト・レジスタからの特定のビットが、スクランブルすべき第１のビットとともに排他的ＯＲオペレーションで使用される。排他的ＯＲの出力は、スクランブルすべきビットの置換えとなる。即ち、シフト・レジスタ・ビットの値に依存して、スクランブルされた出力は、アンスクランブルのビットにおける値に等しくなるかまたはインバートされている。フィードバック・シフト・レジスタは、レジスタの内容の操作を実施し、次いで、スクランブルすべき次のビットに排他的ＯＲオペレーションを実施する。受信側エンドで、プロセスを繰り返すことができる。対応するフィードバック・シフト・レジスタおよび同一のシードが使用された場合、スクランブルされたメッセージは、個々のビット上で同じパターンのインバージョンおよび非インバージョンを行い、それにより、アンスクランブルされた後の受信したメッセージが、スクランブルされる前に送信されたメッセージと同じになる。
【００３７】
即ち、図３に示すように、スクランブルされていないメッセージの部分２０４が、フィードバック・シフト・レジスタによって生成されたビットのシーケンス２０８とビット毎の排他的ＯＲオペレーション２０６を受ける。その結果生じたスクランブルされたビットのシーケンスは、スクランブルされたメッセージの部分２１２として送られる。受信側エンドで、送信エンドで使用されたものと同じシードを受信した後に同じ数だけ反復して同じ内部操作を実施するフィードバック・シフト・レジスタが、受信エンドでビットのシーケンス２１６を生成する。受信されスクランブルされたメッセージとのビット毎の排他的ＯＲオペレーション２０６の反復により、スクランブルされていない送信メッセージ２０４に一致する受信されアンスクランブルされたメッセージ２２０が生じる。
【００３８】
本発明によって克服される問題の１つが、他のクライアント・モデムまたは無許可デバイス９４に簡単にシードにアクセスさせることなく、リンクの両方のエンド（クライアント・モデムおよびサーバ）を、ＰＲＢＳジェネレータで使用できるスクランブリング・シード（初期コンテンツ）を用いて同期させる必要性である。しばしば、実際のシードは渡さないが、シードを生成するために使用されるキーが渡される。従って、本明細書および請求項においては、シードは、スクランブリング・デバイスへ供給される実際の値であり、そのシードは、キーの関数である（シードがキーに等しい些細なケースを含む）。キーは、スクランブルされたデータを保護するために秘密にされていなければならないが、クライアント・モデムとサーバとの間で渡されてそれぞれが入来するスクランブルされた通信をアンスクランブルできるようにしなければならない。
【００３９】
両方のエンドを同期させるためのソリューションは、それぞれのクライアント・モデムに、それ自体のキーを取って、そのキーをアップストリーム・チャンネルのサーバへ渡すことができるようにすることである。アップストリーム・チャンネル（クライアント・モデムからサーバへ）は、ダウンストリーム・チャンネルとは異なる周波数帯域にあり、他のクライアント・モデムは受信できない。従って、アップストリームＲＦチャンネルを受信することができないという事実により、１つのクライアント・モデムが別のクライアント・モデムのアップストリーム・メッセージおよびキーを聴くことができなくなる。上述のように、たとえアップストリーム・チャンネル上で無許可で聴く場合があったとしても、アップストリーム・チャンネルの使用により、ダウンストリーム・データ伝送の盗聴を試みた場合の技術的困難さが加わる。これらの問題には、遠隔のブランチを聴くことを試みる際に生じる減衰、およびダウンストリーム伝送を盗聴するためのアップストリーム伝送の解読の必要性が含まれる。
【００４０】
好ましい実施形態のためのイベントのシーケンスを以下に記載する。表Ａは、シーケンス・ステップの概要を提供する。（表Ａは、用語集の後、特許請求の範囲の前にある。）図４は、さまざまなステップを実施するためのシステムの論理構成要素間の関係を示す。実際の物理的レイアウトは図４とは異なることがあり、１つまたは複数の論理機能が１つの物理デバイスによって実施されることもある。さまざまな構成要素の長い名称を短縮するために、ＵＳは、アップストリームを表し、ＤＳはダウンストリームを意味する。図４は、本発明の説明に関係のないサーバ３６でまたはクライアント・モデム７０で実施される他の機能を含まない。
【００４１】
パワーアップ時に、所定のデフォルト・シード・ワードが、アップストリームおよびダウンストリームのスクランブラの両方のために使用される。好ましい実施形態では、シードは、それぞれのクライアント・モデムのためのＭＡＣ  ＩＤに基づくが、他の値がクライアント・モデムとサーバの両方に周知となっている場合にはその値を使用してシードを生成することもできる。全ＭＡＣ  ＩＤが本発明の趣旨内で使用できるが、ＭＡＣ  ＩＤに基づく短いシードが使用される可能性が高い。シードはＭＡＣ  ＩＤに基づくので、このことは、それぞれのクライアントがパワーアップ時に一意のスクランブリング・シーケンスを有することを意味する。個々のクライアント・モデムのためのＭＡＣ  ＩＤは、クライアント・モデムが許可デバイスとして追加されたときに、サーバに接続されたキーボードでＭＡＣ  ＩＤを入力することにより、サーバに知られるようにすることができる。新しく発見されたライアント・モデムのＭＡＣ  ＩＤを認識する発明的方法が、米国第６０／３０９，８０９号との同時出願、「Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｅｃｉｅｎｃｙ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｏｌｌｉｎｇ  Ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  Ｍｏｄｅｍｓ  ｉｎ  ａ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｍｅｄｉａ  Ｓｕｃｈ  ａｓ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｃｏａｘ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｏｎ  ａ  Ｔｒｅｅ  ａｎｄ  Ｂｒａｎｃｈ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（ツリー・アンド・ブランチ・ネットワークのパッシブ同軸配信などの共用伝送媒体におけるダウンストリーム・モデムを効率的に検出およびポーリングを行う方法）」に記述されている。
【００４２】
ステップ４１０で、１または複数のクライアント・モデムへ配信予定の１または複数のサブパケットを含むフレームが、ＤＳデータ・バッファ５０８に到達する。サブパケットは、サブパケットの一部に基づいてのＣＲＣ計算器５１０で計算されたＣＲＣ値１４０を受信する。ＣＲＣ値は、伝送チェック・ワードを提供する周知の方法の１つである。伝送チェック・ワードを使用して、伝送プロセスが通信を変更したかどうかを検出する。理想的には、すべての変更された通信が検出され破棄される。伝送チェック・ワードを計算し、伝送とともにそれを送信することにより、伝送プロセスの一貫性が、受信された通信の関連部分の伝送チェック・ワードを計算し、伝送チェック・ワードの送信された値に対してこの値をチェックすることにより、チェックできる。
【００４３】
ＣＲＣ値を生成する１つの周知の方法は、メッセージを長いバイナリ・ワードとして扱い、次いで、そのワードをセット番号で割り、次いで、その剰余をＣＲＣ値として送信することである。クライアント・モデムとサーバとの両方が同じアルゴリズムを使用してＣＲＣ値を生成するかまたはチェックする限り、ＣＲＣ値を生成する他の方法も使用できる。上述のように、伝送プロセスにおけるエラーを検出するための手段として、ＣＲＣ値が送信される。ＣＲＣ計算が受信されたデータに対して実施され、受信されたデータに対するＣＲＣ値が送信されたＣＲＣ値と一致しない場合に、データは破棄される。
【００４４】
ステップ４１０を続行し、サーバ３６がターゲット・クライアント・モデムのＭＡＣアドレスを有した（ステップ４００）後、シードをキー・ジェネレータ５１６からＤＳレイヤ２スクランブリング・ブロック５２０へ送信できる。出て行くダウンストリーム・メッセージは、フィードバック・シフト・レジスタへ供給されるシードに基づいてスクランブルでき、ここにおいてシードはクライアント・モデムＭＡＣアドレスの周知の変形形態である。従って、クライアント・モデムへ送信されたメッセージは、ＭＡＣ  ＩＤに基づくシードを使用しての第１レベルのスクランブリングを受ける。上述のように、スクランブルされるサブパケットの一部は、サブパケット・ペイロード１３６またはペイロードにサブパケット・ヘッダ１３４の制御フィールドの幾つかを足したものであり得る。有利なことに、サブパケット・ヘッダ１３４の１つのフィールドを使用して、メッセージがＭＡＣ  ＩＤベースのシードをスクランブリング・シードとして使用していることを示すことができる。このオプションが選択されると、サブパケット・ヘッダ１３４のこの部分はスクランブリングを受けるべきではなく、従って、このフィールドは、何段階かのレベルのスクランブリングをアンスクランブルするよう試みる前に読み取るられることができる。ＭＡＣ  ＩＤベースのシードの使用を書きとめるスクランブルされていないフィールドの代替形態として、クライアント・モデムが別のシード値を有していない場合、または最後に受信されたシード値が送信されたＣＲＣコードに一致するアンスクランブルされたメッセージを提供しない場合は、ＭＡＣ  ＩＤベースのシードの使用は、メッセージをアンスクランブルするために使用するためのデフォルト・シードであり得る。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態では、このプロセスがＤＳレベル１スクランブリング５２４で繰り返される。ここでも言うが、シードは、ターゲットとなったクライアント・モデムのためのＭＡＣ  ＩＤに基づき、この情報は、キージェネレータ５１６からブロック５２４へ渡される。好ましい実施形態では、ＭＡＣ  ＩＤに基づくこの第２組のスクランブリングは、第１組のスクランブリングと同じではない（あるいは、第１組をアンドゥする）。スクランブリングの差異は、ターゲット・クライアント・モデムＭＡＣ  ＩＤに基づくシードを計算するための異なる方式を使用することによって得ることができよう。あるいは、スクランブリングの差異は、２つのフィードバック・シフト・レジスタのオペレーションの差を有することにより、または両方のフィードバック・シフト・レジスタとシードが計算される方式とで差を有することにより、得ることができよう。オプションとして、システムは、最初にブロック５２０またはブロック５２４で１レベルのスクランブリングのみを用いて動作できよう。
【００４６】
スペクトル整形のための従来のＤＶＢランダム化が、ＤＳ  ＤＶＢランダム化ブロック５２８によって追加される。メッセージは、変調され、ダウンストリーム・チャンネルでクライアント・モデムへ送信される。
【００４７】
ステップ４１４で、すべてのクライアント・モデムが、メッセージを受信し、ＲＦ変調をリバースさせる。次に、それぞれのクライアント・モデムが、ブロック６３２によって表されるように、ＤＶＢランダム化を除去する。好ましい実施形態では、クライアント・モデムは、クライアント・モデムが、スクランブルされた情報をアンスクランブルするための両方のシードのための基礎としてそのＭＡＣ  ＩＤを使用しなければならないことを示すサブパケットのヘッダ内のフィールドを、読み取る。好ましい実施形態では、アンスクランブリングが、ＤＳレイヤ１スクランブリング・ブロック６３６およびＤＳレイヤ２スクランブリング・ブロック６４０で順次に実施される。ＣＲＣ値が、ＣＲＣベリファイ（Verify）６１４で計算される。クライアント・モデムにおけるブロック６１４で計算されたようにアンスクランブルされたサブパケットのＣＲＣが、ブロック５１０からの渡されたＣＲＣ値と一致し、サブパケット内のアドレスが、ターゲット・デバイスがその特定のクライアント・モデムであることを示す場合に、ＤＳデータバッファ６０８のメッセージは、保持され、使用される。そうでない場合は、メッセージが破棄される。クライアントは、（送信すべきデータを有していない、または、クライアント・モデムからデータを送信するプロセスの開始、など）応答を作成する。応答が作成され、ＵＳデータ・バッファ６１２に配置されるフレームに置かれる。
【００４８】
ステップ４２０で、ＣＲＣ値１７０が、ＣＲＣ  計算ブロック６１０で計算され、アップストリーム・パケットに追加される。ＣＲＣ値は、ステップ４３４および４４０において将来の使用のために、シード／キー・ジェネレータ６１６に渡される。クライアント・モデムは、クライアント・モデムのＭＡＣ  ＩＤに基づくシードを使用して、最初にＵＳレイヤ２スクランブリング６２０で、そして再びＵＳレイヤ１スクランブリング６２４でスクランブリングを実施する。上述のように、２つのスクランブリング・オペレーションは、ＭＡＣ  ＩＤベースのシードを計算するために異なる方式を使用するか、フィードバック・シフト・レジスタで異なる形でシードを操作するか、または両方を行う。
【００４９】
１つの可能な実施形態では、アップストリーム・データ・パケット・ヘッダ１６６の一部がスクランブリングを受け、スクランブルされていないフィールドが、サーバに、このアップストリーム伝送がＭＡＣ  ＩＤに基づくスクランブリングを使用しているかどうかを伝える。しかし、好ましい実施形態では、このフィールドの使用は必要ではない。なぜなら、サーバは、クライアント・モデムからの応答を初期設定シーケンスにおける次の論理ステップと解釈し、それに従って働くためである。好ましい実施形態では、サーバのみが、クライアント・モデムに接続するための新しい試みを開始する。従って、通信が前の通信シーケンスの続きであるかまたはリスタートであるかを確かめなければならないのは、クライアント・モデムのみである。
【００５０】
ＵＳ  ＤＶＢランダム化がブロック６３２で追加され、フレームがアップストリーム・チャンネルでＲＦ変調とともに送出される。
ステップ４２４で、サーバは、フレームを受信し、それを復調する。ＵＳ  ＤＶＢランダム化は、ブロック５３２で除去される。ＵＳレイヤ１スクランブリングは、クライアント・モデムのＭＡＣ  ＩＤに基づくシードを用いてブロック５３６で除去される。
【００５１】
第２ラウンドのアンスクランブリングが、ブロック５４０で起きる。ここでも、クライアント・モデムのＭＡＣ  ＩＤに基づくシードが使用される。送信されたＣＲＣコード１７０は、ＣＲＣベリファイブロック５１４において、受信されたデータ・パケットに基づいて計算されたＣＲＣコードに照らしてチェックされる。ＣＲＣコードが一致した場合、データ・パケットは受理され、ＣＲＣコードは、シード値のためのキーとして後に使用するためにキー・ジェネレータ５１６へ送信される。ＣＲＣコードが一致しない場合、受信されたデータ・パケットは破棄される。
【００５２】
ステップ４３０で、ダウンストリーム・サブパケットを送信するプロセスが繰り返される。ＣＲＣ値１４０がＣＲＣ計算ブロック５１０で再び計算される前に、ＣＲＣ計算ブロック５１０で、キー・ジェネレータ５１６によって生成された乱数がダウンストリーム・データ・サブパケットのデータ・ペイロードに追加される。ＭＡＣ  ＩＤに基づく初期レベルのスクランブリングが、ＤＳレイヤ２スクランブリング・ブロック５２０で起きる。ＤＳレイヤ１スクランブリングは、ターゲット・クライアント・モデムから受信された最後のアップストリーム・データ・パケットからの最新のＣＲＣコードに基づくシードを使用して、ブロック５２４で追加される。
【００５３】
ステップ４３４で、ダウンストリーム・サブパケットを受信するプロセスが、それぞれのクライアント・モデムで繰り返される。ＤＳ  ＤＶＢランダム化がブロック６３２で除去された後、ＤＳレイヤ１スクランブリングは、そのクライアント・モデムからの最後のアップストリーム伝送に対する最後のＣＲＣコードに基づくシードを使用して、ブロック６３６で除去される。好ましい実施形態では、クライアント・モデムは、ダウンストリーム・サブパケットがＣＲＣコード・ベースのシードとＭＡＣ  ＩＤベースのシードとの組み合わせでスクランブルされることを示すダウンストリーム・データ・サブパケット内のスクランブルされていないフィールドを読み取る。このフィールド値は、最後のＣＲＣコードがサーバにより正しく受信されたこと、および最後のアップストリームＣＲＣコード１７０を次のアップストリーム・メッセージをスクランブルするためのシードのためのキーとして使用すべきであることを、クライアント・モデムに伝え、これが新しいＣＲＣ値を渡すことになる。
【００５４】
ＭＡＣ  ＩＤベースのシードに基づくスクランブリングは、ＤＳレイヤ２スクランブリング・ブロック６４０で除去される。アンスクランブルされたデータ・サブパケットを使用して、ＣＲＣベリファイ・ブロック６１４で別のＣＲＣ値を生成する。１つを除くすべてのクライアント・モデムについては、このことにより、アンスクランブルされたデータ・パケットが、受信されたデータのために生成されたＣＲＣコードに一致する正しいダウンストリームＣＲＣコード１７０およびそのクライアント・モデムに関連するダウンストリーム・アドレスを有するようにはならない。従って、１つを除くすべてのクライアント・モデムが、データ・サブパケットを破棄する。ターゲットとなったクライアント・モデムは、データ・サブパケットを正しくアンスクランブルし、そのＣＲＣコードおよびアドレスの両方が良好であることを知る。次いで、ＣＲＣベリファイ・ブロック６１４は、受信した乱数をキー・ジェネレータ６１６へ渡す。
【００５５】
ステップ４４０で、データ・パケットをアップストリームに送信するプロセスが繰り返される。新しいＣＲＣコード１７０が、ＣＲＣ計算（Ｃａｌｃ）ブロック６１０で生成され、アップストリーム・データ・パケット１６０に置かれる。アップストリーム・データ・パケットは、最後のダウンストリーム伝送で受信された乱数キーに基づくシードを用いてＵＳレイヤ２スクランブリング・ブロック６２０でスクランブルされる。スクランブルされたデータ・パケットは、前のアップストリーム・データ・パケットからのＣＲＣコードに基づくシードを使用して、ＵＳレイヤ１スクランブリング・ブロック６２４で再びスクランブルされる。ＵＳ  ＤＶＢランダム化が、ブロック６２８で追加される。
【００５６】
ステップ４４４で、アップストリーム伝送を受信するプロセスが繰り返される。ＵＳ  ＤＶＢランダム化がブロック５３２で除去された後、ＵＳレイヤ１スクランブリングは、その特定のクライアント・モデムからの前のアップストリーム伝送のＣＲＣコードに基づくシードを用いてブロック５３６で除去される。ＵＳレイヤ１スクランブリングが除去された後、ＵＳレイヤ２スクランブリングは、その特定のクライアント・モデムへの最後のダウンストリーム伝送とともに渡された乱数キーに基づくシードを用いてブロック５４０で除去される。
【００５７】
上記と同様に、送信されたＣＲＣコード１７０は、ＣＲＣベリファイ・ブロック５１４において受信されたデータ・パケットに基づいて計算されたＣＲＣコードに照らしてチェックされる。これらのＣＲＣコードが一致した場合、データ・パケットは受理され、ＣＲＣコードは、シード値として後に使用するためにキー・ジェネレータ５１６へ送信される。ＣＲＣコードが一致しなかった場合、受信されたデータ・パケットは破棄される。
【００５８】
ステップ４５０で、サブパケットをダウンストリームに送信するプロセスが繰り返される。新しい乱数がシード／キー・ジェネレータ５１６で生成され、ＣＲＣ計算ブロック５１０へ渡されて、ＣＲＣ値１４０が計算されダウンストリーム・サブパケット１３０に追加される前に、それぞれのダウンストリーム・サブパケットのデータ部分に挿入される。乱数は、この特定のクライアント・モデムからの次のアップストリーム伝送をアンスクランブルするために使用するために、キー・ジェネレータ５１６に格納される。ターゲットとなったクライアント・モデムへ前に送信された乱数に基づくシードを使用して、ＤＳレイヤ２スクランブリングがブロック５２０で起きる。このターゲットとなったクライアント・モデムからの最後のアップストリーム伝送からの最新のＣＲＣコードに基づくシードを使用して、ＤＳレイヤ１スクランブリングがブロック５２４で起きる。
【００５９】
ステップ４５４で、ダウンストリーム伝送を受信するプロセスが繰り返される。ＤＳレイヤ１スクランブリングは、ターゲットとなったクライアント・モデムのためにブロック６４０で、そのクライアント・モデムからの最後のアップストリーム伝送に対するＣＲＣコードに基づくシードの使用を通じて、正しく除去される。ＤＳレイヤ２スクランブリングは、前に送信された乱数に基づくシードの使用を通じて、ブロック６３６で正しく除去される。サーバによって送信された新しい乱数は、計算ベリファイ・ブロック６１４において適切にアンスクランブルされたメッセージから取られて、シード／キー・ジェネレータ６１６に格納される。
【００６０】
ステップ４６０で、本プロセスは、その特定のモデムからの最新のアップストリームＣＲＣコードに基づくＵＳレイヤ１スクランブリング、およびその特定のクライアント・モデムへサーバによって送信された最新の乱数に基づくＵＳレイヤ２スクランブリングとともに続行する。このプロセスは、プロセスがＭＡＣ  ＩＤベースのシードを使用してリスタートしなければならないような割り込みが生じるまで続行する。
【００６１】
当業者には明らかであろうが、サーバは、クライアント・モデムのそれぞれのために、関連する乱数およびＣＲＣコードを維持しなければならない。好ましい実施形態の一変形形態は、一連のキーの操作に基づくシードを有することである。従って、ＤＳレイヤ１スクランブリングのためのキーは、特定のクライアント・モデムに対しての最後の６個の格納されたＣＲＣ値の合計の最下位のビットの数に基づくことができる。あるいは、ＭＡＣ  ＩＤベースのシードから切り換わる前に、特定のクライアント・モデムについて、１組のＣＲＣ値および乱数を累算できる。この値の累算により、ＣＲＣ値または乱数の伝送とその使用との間の遅延を使用することが可能となる。これらのコンセプトを組み合わせて、シードが、特定のものに対する第２および第４の最新のＣＲＣコードの関数となるようにでき、ＤＳレイヤ１スクランブリングに対するキーは、クライアント・モデムからの第２および第４の最新の通信からのＣＲＣ値を使用することができる。同種の操作をサーバの作成するキー値に適用できる。
【００６２】
リスタート
サーバ３６がクライアント・モデムからシードを受信した後にリスタートすることが必要となろうが、それは、後にサーバがクライアント・モデムにポール・メッセージを送信するか、またはパケットを送信し、クライアント・モデムから応答を受信しない場合においてである。このような状況においては、サーバは、ただちにパワーアップ・スクランブリング・シードを使用することに戻るが、この場合にはＭＡＣ  ＩＤに基づくものである。ダウンストリーム・データ・サブパケットは、ＭＡＣ  ＩＤベースのシードがそのパケットのために使用されたことを示す関連するヘッダ・フィールドを有し、これは、クライアント・モデムに、ＭＡＣ  ＩＤベースのシードを使用するよう伝える。従って、ダウンストリーム・メッセージが汚染されており、クライアント・モデムが応答しない場合は、プロセスは、通信を再開始するためにＭＡＣ  ＩＤシードを使用するように一時的に戻る。同様に、アップストリーム・メッセージが汚染されている場合、サーバは、通信を再開始するためにＭＡＣ  ＩＤシードを使用することに一時的に戻る。
【００６３】
ゼロのシード値を防止する
好ましい実施形態では、スクランブリングがすべてゼロのシードで初期設定されることを防止するための微妙な違いを追加している。（フィードバック・シフト・レジスタの中には、すべてゼロのシードを効果的に変更しないものがある。）すべてゼロのシードを防止する１つの方式は、実際のスクランブラ・シードを、供給されたシードよりも少なくとも１ビット長くすることである。その追加のビットは常に１に設定され、その結果、スクランブリングのために使用されるシードは常にゼロ以外の数で初期設定される。すべてゼロのシードを変えるフィードバック・シフト・レジスタを使用すること、またはすべてゼロのシードを生成しないシードおよびキー・ジェネレータを使用することが、すべてゼロのシードの問題を防止する他の方式である。
【００６４】
代替の実施形態
ここにおよび上記のさまざまな場所に記述したように、当業者により、この新規な方法はさまざまに適応できるであろう。
【００６５】
好ましい実施形態では、２レベルのスクランブリングを使用する。当業者は、上記のステップを使用して、上記のアップストリームＣＲＣコードに基づく１レベルのスクランブリングを開始し、サーバ生成された乱数に基づく第２レベルのスクランブリングを追加しないようにできるであろう。
【００６６】
あるいは、当業者は、ＭＡＣ  ＩＤベースのシードを使用したスクランブリング後に、次のステップとしてサーバ生成された乱数を使用し、これを１レベルのスクランブリングとして使用できるであろう。
【００６７】
２レベルのスクランブリングを用いるスキームにおいて、サーバ生成された乱数の代わりに、ダウンストリームＣＲＣコードを使用することもできよう。従って、シード／キー・ジェネレータ５１６からＣＲＣ計算ブロック５１０へ乱数を渡すのではなく、ダウンストリームＣＲＣコード１７０がシード／キー・ジェネレータ５１６に渡される。このことは、帯域幅を節約するという利点を有するが、それは、ＣＲＣコードが既にダウンストリーム・データ内にあり、サーバ生成された乱数を伝達するために追加のビットを必要としないためである。本システムは、クライアント・モデムによって生成された乱数およびダウンストリームＣＲＣコードを使用するように適応できる。同様に、当業者は、クライアント・モデムによって生成された乱数およびサーバによって生成された乱数を使用するシステムを用いて本発明の教示を展開することができよう。乱数を使用する場合の欠点は、これがデータとともに渡さなければならないオーバヘッドを増やすことである。
【００６８】
ＣＲＣベースのクランブリングと乱数ベースのスクランブリングが個々のメッセージに適用される順序を変更できる。この順序は、必ずしもアップストリームとダウンストリームとのプロセスの間で対称である必要はない。従って、アップストリーム・メッセージを、最初にＣＲＣベースのシードで、次いで乱数ベースのシードでスクランブルし、ダウンストリーム・メッセージを、最初に乱数ベースのシードで、次いでＣＲＣベースのシードでスクランブルできる。
【００６９】
要するに、それぞれのサーバ対クライアント・リンク通信に対する２組のシードが、それぞれのクライアント（以下に記載するマルチキャストメッセージを除く）に対しておよびそれぞれのパケットに対して一意であることを指摘しておきたい。いったん乱数ベースのスクランブリングがアップストリームのＣＲＣコードベースのスクランブリングに追加されると、スクランブリング・パターンは、各パケット毎に動的に変化する。
【００７０】
開示された本発明の一変形形態は、キーを渡してＤＶＢランダム化のシーケンス・スタート・ポイントを変更することにより、参照した第’８４５号出願に開示されているセキュリティを向上するための方法を改良するために、開示された本方法を使用することである。このことは、スクランブリング段の１つに追加してまたはその１つの代替として行うことができる。このことにより、ＤＶＢランダム化のシーケンス・スタート・ポイントの動的変更を可能にするという点で、第’８４５号出願に提案されている方法の改良が可能となる。ＤＶＢシーケンス・スタート・ポイントを提供するための開示された方法を使用することにより、ＤＶＢランダム化のためのシーケンス・スタート・ポイントを渡す前に従来の方法の下で安全な通信セッションを確立する必要性が軽減される。あるいは（または、それに加えて）、開示された本発明を使用して、静的キーまたは１組の動的キーを渡して、幾つかの可能なＤＶＢランダム化スキームから特定のＤＶＢランダム化スキームを選択することができよう。
【００７１】
本発明の好ましい実施形態では、静的入力に基づき特別に変更したＤＶＢランダム化を介して追加のセキュリティを提供するために第’８４５号の提案を組み合わせないが、第’８４５号の方法は、上記の２キー２スクランブリング方法を使用するシステムにおいて追加のセキュリティ・レイヤとして動作できよう。
【００７２】
マルチキャスト・メッセージ
マルチキャスト・メッセージは、所定の組のクライアント・モデムへ送信される、ダウンストリームへ送信されるデータ・パケットである。所定の組のクライアント・モデムは、クライアント・モデムのすべてあるいは１つまたは複数を含む或る組であり得る。マルチキャスト・メッセージは、複数の電話が信号を受信する必要のある電話会議、多くの加入者へのビデオ・ブロードキャスト、マルチプレーヤ・ゲーミング、または他のアプリケーションなどの、さまざまなアプリケーションで使用できる。マルチキャスト・メッセージは、通常は複数のクライアントへ送信されるので、どのクライアントもサーバに応答を送信し戻すことができない。さもないと、返信メッセージが衝突する。ダウンストリームへ送信されるデータは、やはりスクランブルされなければならないが、シードワードはアップストリーム・メッセージによって動的に選ぶことができない。なぜなら、クライアント・モデムがマルチキャスト・メッセージに応答できないからである。
【００７３】
その代りに、サーバは、所与のマルチキャスト・グループについてマルチキャストの１または複数のスクランブリング・シードを生成し、シードまたはシードのためのキーを、２レベルのスクランブリングを用いるスクランブリング技術によって本質的に保護されている特別なメッセージを介して、それぞれのマルチキャスト・グループのメンバのクライアント・モデムへ送信する。動的シードを有さないメッセージをアンスクランブルすることを更に困難にするためには、本システムを２つのシードを渡すように設定して、マルチキャスト・メッセージが２レベルのスクランブリングによって保護されるようにできる。従って、マルチキャスト・グループへの伝送は、二重スクランブリングによって保護されるが、動的かつ一意のパケット・ツー・パケット・スクランブリングは起きない。
【００７４】
マルチキャスト・メッセージを使用するシステムは、ダウンストリーム・データ・サブパケットのアドレス部分をスクランブルしない傾向がある。クライアント・モデムは、通信のスクランブルされた部分をアンスクランブルするためのシードを生成するために、特定のマルチキャスト・グループのための特別なマルチキャスト・キーを使用するか、またはサーバからクライアント・モデムへのメッセージのための正規のキーを使用するかを判断するために、スクランブルされていないアドレスを読み取る必要がある。
【００７５】
その他
本発明による方法および装置は多くの適用形態を有し、本発明は、本発明の理解を促進するために記載した具体例に限定されるものではないことは、当業者なら理解するであろう。更に本発明の範囲が、本明細書に記述した本システムの構成要素の、変形形態、変更形態、代替形態の範囲を包含することは、当業者には周知であろう。
【００７６】
特許請求されている発明の範囲の法的な制約については、それらの法的な均等物を包含するよう拡張した特許請求の範囲に記載してある。均等性を有するかどうかについて法的になじみのない場合は、この特許を付与する米国特許庁やそれの相当の特許機関で業務登録した人物に相談すべきである。
【００７７】
略語用語集
ＦＥＣ  前方誤り訂正
ＩＰ  インターネット・プロトコル
ＭＰＥＧ  エムペグ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）
（デジタル・ビデオ標準）
ＤＶＢ  デジタル映像放送
ＣＲＣ  周期冗長検査
ＰＩＤ  パケット識別子
ＰＲＢＳ  擬似ランダム・バイナリ・シーケンス
ＲＦ  無線周波数
ＵＳ  アップストリームまたは米国
ＤＳ  ダウンストリーム
【００７８】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、クライアント・モデム・デバイスが、テレビジョン、パーソナル・コンピュータなどのデバイス、および電話の組み合わせに接続するものである、１連のクライアント・モデム・デバイスへ接続するツリー・アンド・ブランチ型ネットワークを含む、本発明を使用できるシステムのネットワーク・トポロジを示す。
【図２】図２は、本発明のある実施形態を示するために本開示で使用されるダウンストリームおよびアップストリームの伝送フォーマットを示す。
【図３】図３は、バイナリ・メッセージの一部をスクランブルおよびアンスクランブルするプロセスを示す概念図である。
【図４】図４は、表Ａに記載したイベントのシーケンスに関するさまざまな論理構成要素を示す概念図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004523937.tif 000039
【国際調査報告】
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