基于電信網(wǎng)的家庭網(wǎng)絡技術標準的最新進展

一、通信行業(yè)家庭網(wǎng)絡與IT/家電行業(yè)家庭網(wǎng)絡相關標準的關系

家庭網(wǎng)絡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)務與應用的網(wǎng)絡。用戶的需求可以是有限范圍內(nèi)多個設備之間的信息流通，也可以是有限范圍內(nèi)的多個設備與公共網(wǎng)絡之間的信息流通，甚至可以是有限范圍內(nèi)的所有設備之間以及這些設備與公共網(wǎng)絡之間的信息流通。

根據(jù)家庭網(wǎng)絡傳遞信息所需要帶寬的高低可將家庭網(wǎng)絡的業(yè)務與應用大致分為兩類：較高帶寬需求的信息類業(yè)務和較低帶寬需求的控制類業(yè)務。較高帶寬需求的信息類業(yè)務又可以大致分為家庭內(nèi)部信息共享業(yè)務和公共網(wǎng)絡提供的信息類業(yè)務。

基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡系列標準研究的領域在“公共網(wǎng)絡提供的信息類業(yè)務”上。

目前我國電子行業(yè)標準的研究領域主要集中在“家庭內(nèi)部信息共享業(yè)務”及“較低帶寬需求的控制類業(yè)務”上。比如：

“閃聯(lián)（IGRS）”出臺如下標準對家庭內(nèi)部信息共享業(yè)務進行了規(guī)范：

——SJ/T 11310-2005信息設備資源共享協(xié)同服務第1部分：基礎協(xié)議；

——SJ/T 11311-2005信息設備資源共享協(xié)同服務第4部分：設備驗證。

而“e家佳”出臺的如下標準對“較低帶寬需求的控制類業(yè)務”進行了規(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)絡體系結構及參考模型；

——SJ/T 11317-2005家庭網(wǎng)絡設備描述文件規(guī)范。

綜上所述，通信行業(yè)的家庭網(wǎng)絡系列標準與電子行業(yè)標準的研究領域是互補的關系。

二、通信行業(yè)家庭網(wǎng)絡標準體系

“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡”系列標準由“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求”系列標準和“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡設備技術要求”系列標準構成，其結構和名稱預計如下：

1）“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求”系列標準：

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡總體技術要求；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-QoS；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-安全；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-遠程管理；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-聯(lián)網(wǎng)技術；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-編址技術；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-媒體格式；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-數(shù)字版權；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-EMC；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡技術要求-環(huán)境保護。

2）“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡設備技術要求”系列標準：

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡設備技術要求-家庭網(wǎng)關；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡設備技術要求-適配設備；

——基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡設備技術要求-用戶終端設備。

目前“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡總體技術要求”及“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡設備技術要求-家庭網(wǎng)關”兩項標準已經(jīng)完成了報批稿。

三、主要技術要點

“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡總體技術要求”及“基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡設備技術要求-家庭網(wǎng)關”這兩項標準包括了下面這些技術內(nèi)容。

1、家庭網(wǎng)絡參考模型

家庭網(wǎng)絡的參考模型如圖1所示。家庭網(wǎng)絡內(nèi)部的邏輯功能實體有4個，包括：

圖1　家庭網(wǎng)絡參考模型

——網(wǎng)絡接入功能實體（Network Access Entity-NAE）：負責終結接入技術。

——家庭網(wǎng)絡核心功能實體（Home Core Entity-HCE）：負責完成家庭網(wǎng)絡的核心功能，包括：家庭內(nèi)部設備的聯(lián)網(wǎng)、遠程管理、QoS、安全等。

——功能處理實體（Functional Processing Entity-FPE）：負責IP/非IP的轉換，以及信令、媒體格式的轉換。

——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)絡的物理設備可以分為四類：接入網(wǎng)絡終端設備、家庭網(wǎng)關、適配設備、用戶終端設備，其中：

——接入網(wǎng)絡終端設備實現(xiàn)NAE，例如：ADSL MODEM就是一種接入網(wǎng)絡終端設備；

——家庭網(wǎng)關實現(xiàn)的邏輯功能實體組合可以是：HCE或HCE+FPE或NAE+HCE或NAE+HCE+FPE；

——適配設備可以實現(xiàn)FPE，例如：IPTV的機頂盒就是一種適配設備；

——用戶終端設備實現(xiàn)的邏輯功能實體組合可以是：EUTE或FPE+EUTE。例如：電視機是一種用戶終端設備，計算機也是一種用戶終端設備。

2、家庭網(wǎng)絡的功能要求

基于電信網(wǎng)絡的家庭網(wǎng)絡應具有如下功能以支持各種電信業(yè)務、應用延伸到家庭：

●與電信網(wǎng)絡的連接能力

家庭網(wǎng)絡可以采用各種接入方式與電信網(wǎng)絡連接。

●家庭內(nèi)部設備之間的聯(lián)網(wǎng)能力

家庭內(nèi)部設備之間的聯(lián)網(wǎng)技術應適應業(yè)務的發(fā)展，具有一定的可擴展性。家庭內(nèi)部設備之間的聯(lián)網(wǎng)技術的選擇要考慮業(yè)務對帶寬、QoS以及傳輸距離的需求。無線聯(lián)網(wǎng)技術還需要注意空中接口的安全性。

●設備管理能力

家庭網(wǎng)絡設備的管理包括本地管理和遠程管理。家庭網(wǎng)絡設備應具有本地管理界面以支持本地登錄以及管理與控制，該管理界面應僅限于本地使用，不能從家庭外部訪問該界面。家庭網(wǎng)絡相關設備（例如：家庭網(wǎng)關、機頂盒等）應支持運營商對其的遠程管理，管理方式可以是運營商對設備的直接管理或通過家庭網(wǎng)關代理進行管理。家庭網(wǎng)絡設備支持遠程管理應具有安全機制以避免非法的遠程管理。遠程管理的協(xié)議可以是TR-069或SNMP。

●QoS能力

在家庭網(wǎng)絡中應用的QoS保證技術應可以對家庭網(wǎng)絡中的業(yè)務和應用劃分為不同的優(yōu)先級，應能根據(jù)業(yè)務需求提供滿足業(yè)務網(wǎng)絡要求的端到端傳輸能力，業(yè)務和應用的帶寬和優(yōu)先級是可以根據(jù)用戶或管理系統(tǒng)的要求進行調(diào)整的；家庭網(wǎng)絡中使用的QoS保證技術應能夠與電信網(wǎng)絡中使用的QoS保證技術互聯(lián)并協(xié)調(diào)工作；應能兼容不同的家庭接入技術和家庭內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)技術；應具有QoS監(jiān)測和統(tǒng)計能力。

●安全能力

家庭網(wǎng)絡應能保證家庭網(wǎng)絡中的設備安全、信息傳送安全等。

●設備自動發(fā)現(xiàn)能力

家庭網(wǎng)絡內(nèi)部的設備之間應當遵從SJ/T 11310《信息設備資源共享協(xié)同服務 第1部分：基礎協(xié)議》或UPnP UDA 1.0《UPnP?設備架構》的規(guī)定，完成設備之間的自動發(fā)現(xiàn)和自動配置。

●業(yè)務處理能力

家庭網(wǎng)絡不僅僅是業(yè)務的承載網(wǎng)絡，同時還要具有業(yè)務處理能力。例如VoIP的業(yè)務處理能力，IPTV的業(yè)務處理能力等。

●業(yè)務提供能力

家庭網(wǎng)絡應提供遠程用戶的外部訪問，并提供如視頻監(jiān)控、信息家電遠程控制、家庭網(wǎng)站等業(yè)務的能力。

●設備供電能力

如果家庭網(wǎng)絡支持特殊業(yè)務需要不中斷供電，家庭網(wǎng)絡相關設備應具有后備電源，或具有遠程供電功能以滿足特殊業(yè)務的需求。

●可擴展能力

家庭網(wǎng)絡上將不斷地引入新業(yè)務，因此家庭網(wǎng)絡必須具有可擴展能力以支持新的業(yè)務。

3、家庭網(wǎng)關的定義和分類

家庭網(wǎng)關是家庭網(wǎng)絡與電信網(wǎng)絡之間的網(wǎng)關設備，家庭網(wǎng)絡內(nèi)其它設備通過它可以與電信網(wǎng)絡之間進行信息交互，也可以進行設備之間的信息交互。

家庭網(wǎng)關實現(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。本標準推薦家庭網(wǎng)關實現(xiàn)NAE+HCE或NAE+HCE+FPE。

根據(jù)家庭網(wǎng)關實現(xiàn)的邏輯功能組合的不同，家庭網(wǎng)關可以分為以下2類：

●類型1：無業(yè)務實現(xiàn)功能的家庭網(wǎng)關

該類型的家庭網(wǎng)關實現(xiàn)NAE+HCE的功能，不支持業(yè)務/應用相關的功能。

●類型2：支持業(yè)務實現(xiàn)功能的家庭網(wǎng)關

該類型的家庭網(wǎng)關實現(xiàn)NAE+HCE+FPE的功能，即除了具有類型1家庭網(wǎng)關支持的各項功能之外，還具有與業(yè)務實現(xiàn)相關的各項功能，由于業(yè)務的種類很多，該類型的網(wǎng)關還可以進一步分類。

4、家庭網(wǎng)關的功能參考模型

家庭網(wǎng)關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)務功能。

其中業(yè)務功能模塊是可選的，其它功能模塊是必選的。業(yè)務功能模塊與公共電信網(wǎng)絡的業(yè)務實現(xiàn)相關，由于業(yè)務的種類很多，這部分的規(guī)定不在本標準中涉及，將在后續(xù)標準中進行研究。

家庭網(wǎng)關的接入功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡與電信網(wǎng)絡的連接。

家庭網(wǎng)關的聯(lián)網(wǎng)功能主要實現(xiàn)家庭內(nèi)部的用戶終端設備之間的連接。

家庭網(wǎng)關的傳送功能主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡內(nèi)部設備與電信網(wǎng)絡之間IP包等的傳送。

家庭網(wǎng)關的核心功能包括：

●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)務流的分級處理及轉發(fā)。

●安全功能

安全功能主要防止外部網(wǎng)絡的對家庭網(wǎng)絡的非法訪問以及內(nèi)部網(wǎng)絡的非法接入。

●遠程管理功能

遠程管理主要實現(xiàn)運營商對家庭網(wǎng)關的遠程管理與控制。

●本地管理功能

本地管理主要實現(xiàn)家庭網(wǎng)關的本地登錄管理與控制。

圖2　家庭網(wǎng)關功能框圖