基于電信網(wǎng)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的最新進(jìn)展
敖立 2007/02/01
一、通信行業(yè)家庭網(wǎng)絡(luò)與IT/家電行業(yè)家庭網(wǎng)絡(luò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系
家庭網(wǎng)絡(luò)是為了滿足用戶的某些需求而組建的，為用戶提供一定業(yè)務(wù)與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。
用戶的需求可以是有限范圍內(nèi)多個設(shè)備之間的信息流通，也可以是有限范圍內(nèi)的多個設(shè)備與公共網(wǎng)絡(luò)之間的信息流通，甚至可以是有限范圍內(nèi)的所有設(shè)備之間以及這些設(shè)備與公共網(wǎng)絡(luò)之間的信息流通。
根據(jù)家庭網(wǎng)絡(luò)傳遞信息所需要帶寬的高低可將家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)與應(yīng)用大致分為兩類：較高帶寬需求的信息類業(yè)務(wù)和較低帶寬需求的控制類業(yè)務(wù)。較高帶寬需求的信息類業(yè)務(wù)又可以大致分為家庭內(nèi)部信息共享業(yè)務(wù)和公共網(wǎng)絡(luò)提供的信息類業(yè)務(wù)。
基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)系列標(biāo)準(zhǔn)研究的領(lǐng)域在“公共網(wǎng)絡(luò)提供的信息類業(yè)務(wù)”上。
目前我國電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究領(lǐng)域主要集中在“家庭內(nèi)部信息共享業(yè)務(wù)”及“較低帶寬需求的控制類業(yè)務(wù)”上。比如：
“閃聯(lián)（IGRS）”出臺如下標(biāo)準(zhǔn)對家庭內(nèi)部信息共享業(yè)務(wù)進(jìn)行了規(guī)范：
- SJ/T 11310-2005信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)第1部分：基礎(chǔ)協(xié)議；
- SJ/T 11311-2005信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)第4部分：設(shè)備驗證。
而“e家佳”出臺的如下標(biāo)準(zhǔn)對“較低帶寬需求的控制類業(yè)務(wù)”進(jìn)行了規(guī)范：
- SJ/T 11312—2005家庭主網(wǎng)通訊協(xié)議規(guī)范；
- SJ/T 11313-2005家庭主網(wǎng)接口一致性測試規(guī)范；
- SJ/T 11314-2005家庭控制子網(wǎng)通訊協(xié)議規(guī)范；
- SJ/T 11315-2005家庭控制子網(wǎng)接口一致性測試規(guī)范；
- SJ/T 11316-2005家庭網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及參考模型；
- SJ/T 11317-2005家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備描述文件規(guī)范。
綜上所述，通信行業(yè)的家庭網(wǎng)絡(luò)系列標(biāo)準(zhǔn)與電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究領(lǐng)域是互補(bǔ)的關(guān)系。
二、通信行業(yè)家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系
“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)”系列標(biāo)準(zhǔn)由“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求”系列標(biāo)準(zhǔn)和“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求”系列標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)和名稱預(yù)計如下：
1）“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求”系列標(biāo)準(zhǔn)：
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-QoS；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-安全；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-遠(yuǎn)程管理；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-編址技術(shù)；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-媒體格式；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-數(shù)字版權(quán)；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-EMC；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求-環(huán)境保護(hù)。
2）“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求”系列標(biāo)準(zhǔn)：
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求-家庭網(wǎng)關(guān)；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求-適配設(shè)備；
- 基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求-用戶終端設(shè)備。
目前“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求”及“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求-家庭網(wǎng)關(guān)”兩項標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成了報批稿。
三、主要技術(shù)要點(diǎn)
“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求”及“基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求-家庭網(wǎng)關(guān)”這兩項標(biāo)準(zhǔn)包括了下面這些技術(shù)內(nèi)容。
1、家庭網(wǎng)絡(luò)參考模型
家庭網(wǎng)絡(luò)的參考模型如圖1所示。家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的邏輯功能實體有4個，包括：
- 網(wǎng)絡(luò)接入功能實體（Network Access Entity-NAE）：負(fù)責(zé)終結(jié)接入技術(shù)。
- 家庭網(wǎng)絡(luò)核心功能實體（Home Core Entity-HCE）：負(fù)責(zé)完成家庭網(wǎng)絡(luò)的核心功能，包括：家庭內(nèi)部設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程管理、QoS、安全等。
- 功能處理實體（Functional Processing Entity-FPE）：負(fù)責(zé)IP/非IP的轉(zhuǎn)換，以及信令、媒體格式的轉(zhuǎn)換。
- 用戶終端功能實體（End User Terminal Entity-EUTE）：由用戶直接使用，提供UI界面。
家庭網(wǎng)絡(luò)的物理設(shè)備可以分為四類：接入網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)、適配設(shè)備、用戶終端設(shè)備，其中：
- 接入網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備實現(xiàn)NAE，例如：ADSL MODEM就是一種接入網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備；
- 家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)的邏輯功能實體組合可以是：HCE或HCE+FPE或NAE+HCE或NAE+HCE+FPE；
- 適配設(shè)備可以實現(xiàn)FPE，例如：IPTV的機(jī)頂盒就是一種適配設(shè)備；
- 用戶終端設(shè)備實現(xiàn)的邏輯功能實體組合可以是：EUTE或FPE+EUTE。例如：電視機(jī)是一種用戶終端設(shè)備，計算機(jī)也是一種用戶終端設(shè)備。
2、家庭網(wǎng)絡(luò)的功能要求
基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有如下功能以支持各種電信業(yè)務(wù)、應(yīng)用延伸到家庭：
- 與電信網(wǎng)絡(luò)的連接能力
家庭網(wǎng)絡(luò)可以采用各種接入方式與電信網(wǎng)絡(luò)連接。
- 家庭內(nèi)部設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)能力
家庭內(nèi)部設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，具有一定的可擴(kuò)展性。家庭內(nèi)部設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的選擇要考慮業(yè)務(wù)對帶寬、QoS以及傳輸距離的需求。無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還需要注意空中接口的安全性。
- 設(shè)備管理能力
家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理包括本地管理和遠(yuǎn)程管理。家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具有本地管理界面以支持本地登錄以及管理與控制，該管理界面應(yīng)僅限于本地使用，不能從家庭外部訪問該界面。家庭網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備（例如：家庭網(wǎng)關(guān)、機(jī)頂盒等）應(yīng)支持運(yùn)營商對其的遠(yuǎn)程管理，管理方式可以是運(yùn)營商對設(shè)備的直接管理或通過家庭網(wǎng)關(guān)代理進(jìn)行管理。家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持遠(yuǎn)程管理應(yīng)具有安全機(jī)制以避免非法的遠(yuǎn)程管理。遠(yuǎn)程管理的協(xié)議可以是TR-069或SNMP。
- QoS能力
在家庭網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的QoS保證技術(shù)應(yīng)可以對家庭網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)和應(yīng)用劃分為不同的優(yōu)先級，應(yīng)能根據(jù)業(yè)務(wù)需求提供滿足業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)要求的端到端傳輸能力，業(yè)務(wù)和應(yīng)用的帶寬和優(yōu)先級是可以根據(jù)用戶或管理系統(tǒng)的要求進(jìn)行調(diào)整的；家庭網(wǎng)絡(luò)中使用的QoS保證技術(shù)應(yīng)能夠與電信網(wǎng)絡(luò)中使用的QoS保證技術(shù)互聯(lián)并協(xié)調(diào)工作；應(yīng)能兼容不同的家庭接入技術(shù)和家庭內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；應(yīng)具有QoS監(jiān)測和統(tǒng)計能力。
- 安全能力
家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能保證家庭網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備安全、信息傳送安全等。
- 設(shè)備自動發(fā)現(xiàn)能力
家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的設(shè)備之間應(yīng)當(dāng)遵從SJ/T 11310《信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù) 第1部分：基礎(chǔ)協(xié)議》或UPnP UDA 1.0《UPnP?設(shè)備架構(gòu)》的規(guī)定，完成設(shè)備之間的自動發(fā)現(xiàn)和自動配置。
- 業(yè)務(wù)處理能力
家庭網(wǎng)絡(luò)不僅僅是業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)，同時還要具有業(yè)務(wù)處理能力。例如VoIP的業(yè)務(wù)處理能力，IPTV的業(yè)務(wù)處理能力等。
- 業(yè)務(wù)提供能力
家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供遠(yuǎn)程用戶的外部訪問，并提供如視頻監(jiān)控、信息家電遠(yuǎn)程控制、家庭網(wǎng)站等業(yè)務(wù)的能力
- 設(shè)備供電能力
如果家庭網(wǎng)絡(luò)支持特殊業(yè)務(wù)需要不中斷供電，家庭網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)備應(yīng)具有后備電源，或具有遠(yuǎn)程供電功能以滿足特殊業(yè)務(wù)的需求。
- 可擴(kuò)展能力
家庭網(wǎng)絡(luò)上將不斷地引入新業(yè)務(wù)，因此家庭網(wǎng)絡(luò)必須具有可擴(kuò)展能力以支持新的業(yè)務(wù)。
3、家庭網(wǎng)關(guān)的定義和分類
家庭網(wǎng)關(guān)是家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它設(shè)備通過它可以與電信網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行信息交互，也可以進(jìn)行設(shè)備之間的信息交互。
家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)圖1中的邏輯功能實體組合可以是：HCE或HCE+FPE或NAE+HCE或NAE+HCE+FPE。本標(biāo)準(zhǔn)推薦家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)NAE+HCE或NAE+HCE+FPE。
根據(jù)家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)的邏輯功能組合的不同，家庭網(wǎng)關(guān)可以分為以下2類：
- 類型1：無業(yè)務(wù)實現(xiàn)功能的家庭網(wǎng)關(guān)
該類型的家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)NAE+HCE的功能，不支持業(yè)務(wù)/應(yīng)用相關(guān)的功能。
- 類型2：支持業(yè)務(wù)實現(xiàn)功能的家庭網(wǎng)關(guān)
該類型的家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)NAE+HCE+FPE的功能，即除了具有類型1家庭網(wǎng)關(guān)支持的各項功能之外，還具有與業(yè)務(wù)實現(xiàn)相關(guān)的各項功能，由于業(yè)務(wù)的種類很多，該類型的網(wǎng)關(guān)還可以進(jìn)一步分類。
4、家庭網(wǎng)關(guān)的功能參考模型
家庭網(wǎng)關(guān)包括五個方面的功能模塊：
- 接入功能；
- 聯(lián)網(wǎng)功能；
- 傳送功能；
- 核心功能；
- 業(yè)務(wù)功能。
其中業(yè)務(wù)功能模塊是可選的，其它功能模塊是必選的。業(yè)務(wù)功能模塊與公共電信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)實現(xiàn)相關(guān)，由于業(yè)務(wù)的種類很多，這部分的規(guī)定不在本標(biāo)準(zhǔn)中涉及，將在后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行研究。
家庭網(wǎng)關(guān)的接入功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接。
家庭網(wǎng)關(guān)的聯(lián)網(wǎng)功能主要實現(xiàn)家庭內(nèi)部的用戶終端設(shè)備之間的連接。
家庭網(wǎng)關(guān)的傳送功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)備與電信網(wǎng)絡(luò)之間IP包等的傳送。
家庭網(wǎng)關(guān)的核心功能包括：
- 地址功能：
地址功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)自身IP地址獲得以及支持家庭內(nèi)部終端獲得IP地址。
- QoS功能
QoS功能主要實現(xiàn)多業(yè)務(wù)流的分級處理及轉(zhuǎn)發(fā)。
- 安全功能
安全功能主要防止外部網(wǎng)絡(luò)的對家庭網(wǎng)絡(luò)的非法訪問以及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的非法接入。
- 遠(yuǎn)程管理功能
- 遠(yuǎn)程管理主要實現(xiàn)運(yùn)營商對家庭網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程管理與控制。
- 本地管理功能
本地管理主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的本地登錄管理與控制。
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