基于电信网的家庭网络技术标准的最新进展
敖立 2007/02/01
一、通信行业家庭网络与IT/家电行业家庭网络相关标准的关系
家庭网络是为了满足用户的某些需求而组建的，为用户提供一定业务与应用的网络。
用户的需求可以是有限范围内多个设备之间的信息流通，也可以是有限范围内的多个设备与公共网络之间的信息流通，甚至可以是有限范围内的所有设备之间以及这些设备与公共网络之间的信息流通。
根据家庭网络传递信息所需要带宽的高低可将家庭网络的业务与应用大致分为两类：较高带宽需求的信息类业务和较低带宽需求的控制类业务。较高带宽需求的信息类业务又可以大致分为家庭内部信息共享业务和公共网络提供的信息类业务。
基于电信网络的家庭网络系列标准研究的领域在“公共网络提供的信息类业务”上。
目前我国电子行业标准的研究领域主要集中在“家庭内部信息共享业务”及“较低带宽需求的控制类业务”上。比如：
“闪联（IGRS）”出台如下标准对家庭内部信息共享业务进行了规范：
- SJ/T 11310-2005信息设备资源共享协同服务第1部分：基础协议；
- SJ/T 11311-2005信息设备资源共享协同服务第4部分：设备验证。
而“e家佳”出台的如下标准对“较低带宽需求的控制类业务”进行了规范：
- SJ/T 11312—2005家庭主网通讯协议规范；
- SJ/T 11313-2005家庭主网接口一致性测试规范；
- SJ/T 11314-2005家庭控制子网通讯协议规范；
- SJ/T 11315-2005家庭控制子网接口一致性测试规范；
- SJ/T 11316-2005家庭网络体系结构及参考模型；
- SJ/T 11317-2005家庭网络设备描述文件规范。
综上所述，通信行业的家庭网络系列标准与电子行业标准的研究领域是互补的关系。
二、通信行业家庭网络标准体系
“基于电信网络的家庭网络”系列标准由“基于电信网络的家庭网络技术要求”系列标准和“基于电信网络的家庭网络设备技术要求”系列标准构成，其结构和名称预计如下：
1）“基于电信网络的家庭网络技术要求”系列标准：
- 基于电信网络的家庭网络总体技术要求；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-QoS；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-安全；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-远程管理；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-联网技术；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-编址技术；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-媒体格式；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-数字版权；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-EMC；
- 基于电信网络的家庭网络技术要求-环境保护。
2）“基于电信网络的家庭网络设备技术要求”系列标准：
- 基于电信网络的家庭网络设备技术要求-家庭网关；
- 基于电信网络的家庭网络设备技术要求-适配设备；
- 基于电信网络的家庭网络设备技术要求-用户终端设备。
目前“基于电信网络的家庭网络总体技术要求”及“基于电信网络的家庭网络设备技术要求-家庭网关”两项标准已经完成了报批稿。
三、主要技术要点
“基于电信网络的家庭网络总体技术要求”及“基于电信网络的家庭网络设备技术要求-家庭网关”这两项标准包括了下面这些技术内容。
1、家庭网络参考模型
家庭网络的参考模型如图1所示。家庭网络内部的逻辑功能实体有4个，包括：
- 网络接入功能实体（Network Access Entity-NAE）：负责终结接入技术。
- 家庭网络核心功能实体（Home Core Entity-HCE）：负责完成家庭网络的核心功能，包括：家庭内部设备的联网、远程管理、QoS、安全等。
- 功能处理实体（Functional Processing Entity-FPE）：负责IP/非IP的转换，以及信令、媒体格式的转换。
- 用户终端功能实体（End User Terminal Entity-EUTE）：由用户直接使用，提供UI界面。
家庭网络的物理设备可以分为四类：接入网络终端设备、家庭网关、适配设备、用户终端设备，其中：
- 接入网络终端设备实现NAE，例如：ADSL MODEM就是一种接入网络终端设备；
- 家庭网关实现的逻辑功能实体组合可以是：HCE或HCE+FPE或NAE+HCE或NAE+HCE+FPE；
- 适配设备可以实现FPE，例如：IPTV的机顶盒就是一种适配设备；
- 用户终端设备实现的逻辑功能实体组合可以是：EUTE或FPE+EUTE。例如：电视机是一种用户终端设备，计算机也是一种用户终端设备。
2、家庭网络的功能要求
基于电信网络的家庭网络应具有如下功能以支持各种电信业务、应用延伸到家庭：
- 与电信网络的连接能力
家庭网络可以采用各种接入方式与电信网络连接。
- 家庭内部设备之间的联网能力
家庭内部设备之间的联网技术应适应业务的发展，具有一定的可扩展性。家庭内部设备之间的联网技术的选择要考虑业务对带宽、QoS以及传输距离的需求。无线联网技术还需要注意空中接口的安全性。
- 设备管理能力
家庭网络设备的管理包括本地管理和远程管理。家庭网络设备应具有本地管理界面以支持本地登录以及管理与控制，该管理界面应仅限于本地使用，不能从家庭外部访问该界面。家庭网络相关设备（例如：家庭网关、机顶盒等）应支持运营商对其的远程管理，管理方式可以是运营商对设备的直接管理或通过家庭网关代理进行管理。家庭网络设备支持远程管理应具有安全机制以避免非法的远程管理。远程管理的协议可以是TR-069或SNMP。
- QoS能力
在家庭网络中应用的QoS保证技术应可以对家庭网络中的业务和应用划分为不同的优先级，应能根据业务需求提供满足业务网络要求的端到端传输能力，业务和应用的带宽和优先级是可以根据用户或管理系统的要求进行调整的；家庭网络中使用的QoS保证技术应能够与电信网络中使用的QoS保证技术互联并协调工作；应能兼容不同的家庭接入技术和家庭内部联网技术；应具有QoS监测和统计能力。
- 安全能力
家庭网络应能保证家庭网络中的设备安全、信息传送安全等。
- 设备自动发现能力
家庭网络内部的设备之间应当遵从SJ/T 11310《信息设备资源共享协同服务 第1部分：基础协议》或UPnP UDA 1.0《UPnP?设备架构》的规定，完成设备之间的自动发现和自动配置。
- 业务处理能力
家庭网络不仅仅是业务的承载网络，同时还要具有业务处理能力。例如VoIP的业务处理能力，IPTV的业务处理能力等。
- 业务提供能力
家庭网络应提供远程用户的外部访问，并提供如视频监控、信息家电远程控制、家庭网站等业务的能力
- 设备供电能力
如果家庭网络支持特殊业务需要不中断供电，家庭网络相关设备应具有后备电源，或具有远程供电功能以满足特殊业务的需求。
- 可扩展能力
家庭网络上将不断地引入新业务，因此家庭网络必须具有可扩展能力以支持新的业务。
3、家庭网关的定义和分类
家庭网关是家庭网络与电信网络之间的网关设备，家庭网络内其它设备通过它可以与电信网络之间进行信息交互，也可以进行设备之间的信息交互。
家庭网关实现图1中的逻辑功能实体组合可以是：HCE或HCE+FPE或NAE+HCE或NAE+HCE+FPE。本标准推荐家庭网关实现NAE+HCE或NAE+HCE+FPE。
根据家庭网关实现的逻辑功能组合的不同，家庭网关可以分为以下2类：
- 类型1：无业务实现功能的家庭网关
该类型的家庭网关实现NAE+HCE的功能，不支持业务/应用相关的功能。
- 类型2：支持业务实现功能的家庭网关
该类型的家庭网关实现NAE+HCE+FPE的功能，即除了具有类型1家庭网关支持的各项功能之外，还具有与业务实现相关的各项功能，由于业务的种类很多，该类型的网关还可以进一步分类。
4、家庭网关的功能参考模型
家庭网关包括五个方面的功能模块：
- 接入功能；
- 联网功能；
- 传送功能；
- 核心功能；
- 业务功能。
其中业务功能模块是可选的，其它功能模块是必选的。业务功能模块与公共电信网络的业务实现相关，由于业务的种类很多，这部分的规定不在本标准中涉及，将在后续标准中进行研究。
家庭网关的接入功能主要实现家庭网络与电信网络的连接。
家庭网关的联网功能主要实现家庭内部的用户终端设备之间的连接。
家庭网关的传送功能主要实现家庭网络内部设备与电信网络之间IP包等的传送。
家庭网关的核心功能包括：
- 地址功能：
地址功能主要实现家庭网关自身IP地址获得以及支持家庭内部终端获得IP地址。
- QoS功能
QoS功能主要实现多业务流的分级处理及转发。
- 安全功能
安全功能主要防止外部网络的对家庭网络的非法访问以及内部网络的非法接入。
- 远程管理功能
- 远程管理主要实现运营商对家庭网关的远程管理与控制。
- 本地管理功能
本地管理主要实现家庭网关的本地登录管理与控制。
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