CN101098319B

CN101098319B - 基于ip多媒体子系统的家庭网关及其配置方法

Info

Publication number: CN101098319B
Application number: CN2006100904374A
Authority: CN
Inventors: 张焱; 欧阳聪星; 曾睿
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: CN101098319A

Abstract

一种基于IP多媒体子系统的家庭网关，包括：主处理板；与主处理板连接的计算机总线信号以太网适配单元；与计算机总线信号以太网适配单元连接的内部接口单元；与主处理板连接的外部通信模块；与外部通信模块连接的配置服务通信模块；与配置服务通信模块连接的存储模块；与配置通信模块连接的SIM卡读写模块。一种基于IP多媒体子系统的家庭网关的配置方法，包括以下步骤：步骤1为家庭网关发起域名解析请求；步骤2为进行双向HTTP摘要认证；步骤3为家庭网关接收并保存IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息以及配置成功的业务参数。本发明能够本地化接入IMS网络并配置相关业务参数。

Description

基于IP多媒体子系统的家庭网关及其配置方法

技术领域

本发明涉及基于IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称IMS)的家庭网关及其配置方法，特别涉及能够本地化接入IMS网络、并通过IMS网络实现用户对家电的相关业务参数的配置的基于IP多媒体子系统的家庭网关及其配置方法。

背景技术

随着网络技术与信息家电产业的发展，家庭的智能化和网络化逐渐成为了现实，使得原有单纯的家电设备可以与网络连接，从而产生了网络家电。现在已经出现了各种关于智能家庭网络的研究，这些研究大多是基于现有的计算机网络技术将家庭内的各种家电和设备联网，并通过家庭网关与外部网络相连，从而为人们提供各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。其中，家庭网关对实现家庭的内部信息与外部信息的交换起重要作用，它是一种将所有外部接入网连接到家庭内部网络，并将家庭内部网络连接到外部网络的物理接口，同时也是一种使住宅用户可以获得各种家庭服务(包括现有的服务和未来可能出现的服务)的平台；它可以从不同的外部网络接收通讯信号，通过家庭网络传递信号给某个消费设备，从而能够使用户通过外部设备，经由外部网络和家庭网关，对家庭内部设备进行管理和控制。

下一代网络的发展趋势是全IP网络，IP多媒体子系统(IP MultimediaSubsystem，简称IMS)应运而生。IMS是第三代通用合作计划(3GPP)在R5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统，其核心特点是采用会话发起协议(SIP)，并且具有与接入的无关性，因此IMS是向全IP网业务体系迈进的重要一步。IMS的发展趋势是成为基于SIP会话的通用平台，从而为未来的多媒体应用提供一个通用的业务平台，并同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。因此，连接家庭内部网络与外部网络的家庭网关，也需要作为IMS网络的通信端点(IMS终端)，经由IP连通接入网(IP Connectivity Accsess Netwrok，简称IP-CAN)接入IMS网络，从而能够利用IMS网络承载各种家庭业务，并使用户能够通过IMS网络对家电进行控制和配置。

对于从某些IP-CAN(如专线、ADSL、WLAN等)接入的家庭网关，其所有IMS业务信息都需要通过SBC接入到IMS网络。而对于从其他一些IP-CAN(如GPRS、3G PS等)接入的家庭网关，其IMS业务信息可以不需要经过SBC，但仍需经过P-CSCF接入IMS网络。为避免IMS通信中消息的路由迂回，提高IMS业务的服务质量和网络资源的利用效率，家庭网关应尽量通过本地化的IMS网络入口网元(即SBC和/或P-CSCF)接入到IMS网络，为此在家庭网关与IMS网络的通信初始化过程中，需要实现本地化的IMS入口服务配置，也即实现家庭网关从本地SBC和P-CSCF接入到IMS网络。此外，为更好地实现用户对家电相关业务的设置(如：输入订阅该家庭网关的即时通信终端、签约/取消某些服务项目等)，也需要通过IMS网络实现对家庭网关的相关业务参数的设置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于IP多媒体子系统的家庭网关及其配置方法，使家庭网关能够灵活高效地本地化接入IMS网络，并通过IMS网络实现用户对家电的相关业务参数的配置。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种基于IP多媒体子系统的家庭网关，包括：主处理板，用于信息处理及控制信号的产生；计算机总线信号以太网适配单元，与所述主处理板连接，用于在计算机总线信号和以太网信号间进行信号转换；内部接口单元，与所述计算机总线信号以太网适配单元连接，用于连接内部网络中的家电设备；外部通信模块，与所述主处理板连接，用于对信息进行协议转换，所述外部通信模块还与IP-CAN连接，用于经由IP-CAN接入IMS网络；配置服务通信模块，与所述外部通信模块连接，用于与IMS终端配置服务器建立通信连接，向所述IMS终端配置服务器提交配置请求和业务参数，并获取IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息；存储模块，与所述配置服务通信模块连接，用于保存所述IMS终端配置服务器的域名信息；SIM卡读写模块，与所述配置服务通信模块连接，用于利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行所述家庭网关与所述IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥。

进一步地，所述配置服务通信模块可包括：信息处理模块，与所述存储模块连接，用于提取或存储所述存储模块中保存的域名信息；以及HTTP通信模块，与所述外部通信模块、所述SIM卡读写模块、及所述信息处理模块连接，用于对所述域名信息进行解析、通过所述SIM卡读写模块进行双向认证、以及根据所述通信密钥进行加密通信。所述基于IP多媒体子系统的家庭网关还可包括：电视信号处理单元，与所述主处理板连接，用于进行数字电视信号的解码及模拟电视信号和数字电视信号之间的转换；电视信号控制及选频单元，与所述电视信号处理单元连接，用于接收电视信号，并进行电视信号的控制及频道的选择。

为实现发明目的，本发明还提供了一种基于IP多媒体子系统的家庭网关的配置方法，包括以下步骤：

步骤1、所述家庭网关读取预先保存在存储模块中的IMS终端配置服务器的域名，并根据所述域名，通过外部通信模块，向外部网络中的域名解析服务器发起域名解析请求，用于请求所述IMS终端配置服务器的IP地址；

步骤2、所述家庭网关接收到所述域名解析服务器返回的所述IMS终端配置服务器的IP地址后，根据所述IP地址，向所述IMS终端配置服务器发起HTTP请求，与所述IMS终端配置服务器进行双向HTTP摘要认证；

步骤3、所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交IMS配置请求，所述IMS配置请求中包括用户对业务参数的配置信息；然后接收所述IMS终端配置服务器返回的IMS配置响应，并将所述IMS配置响应中包括的IMS本地化入口点的IP地址以及配置成功的业务参数保存在所述存储模块中。

其中，所述步骤2可具体包括：所述家庭网关接收到所述域名解析服务器返回的所述IMS终端配置服务器的IP地址后，根据所述IP地址，向所述IMS终端配置服务器发起HTTP请求，然后所述IMS终端配置服务器使用HTTP摘要认证机制，并通过SIM卡读写模块，利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行与所述IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥。

进一步地，所述步骤3可具体包括以下步骤：在步骤31中，所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交HTTP配置页面请求消息，用于请求业务参数配置WEB页面；然后在步骤32中，所述家庭网关收到所述IMS终端配置服务器返回的业务参数配置WEB页面后，通过电视机将所述业务参数配置WEB页面输出给用户，用于用户通过遥控器选择用户所在的地理位置信息以及配置其它业务参数；继而在步骤33中，所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交HTTP配置请求消息，所述HTTP配置请求消息包括用户选择的地理位置信息以及用户配置的其它业务参数；最后在步骤34中，所述家庭网关接收所述IMS终端配置服务器返回的IMS配置响应，所述IMS配置响应中包括IMS本地化入口点的IP地址，以及配置成功的其它业务参数；然后将所述IMS本地化入口点的IP地址以及所述配置成功的其它业务参数保存在所述家庭网关的存储模块中。

在上述技术方案中，所述基于IP多媒体子系统的家庭网关通过预先保存的IMS终端配置服务器的域名，向域名解析服务器(DNS)查询获得所述IMS终端配置服务器的IP地址，根据该IP地址与所述IMS终端配置服务器进行双向认证和加密通信，以获得本地化的IMS入口点的IP地址，并对相关业务参数进行配置。

综上所述，本发明通过所述基于IP多媒体子系统的家庭网关与所述IMS终端配置服务器的双向认证和加密通信，能够达到本地化接入IMS网络、并通过IMS网络实现用户对家电的相关业务参数的配置的技术效果。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例一的示意图；

图2为本发明具体实施例一的另一示意图；

图3为本发明具体实施例二的示意图；

图4为本发明具体实施例三的流程图；

图5为本发明具体实施例四的流程图。

具体实施方式

参见图1所示的本发明具体实施例一的示意图，一种基于IP多媒体子系统的家庭网关A，包括主处理板B，用于信息处理及控制信号的产生；计算机总线信号以太网适配单元C，与主处理板A连接，用于在计算机总线信号和以太网信号间进行信号转换；内部接口单元D，与计算机总线信号以太网适配单元C连接，用于连接内部网络中的家电设备；外部通信模块E，与主处理板A连接，用于对信息进行协议转换，外部通信模块E还与IP-CAN连接，用于经由IP-CAN接入IMS网络；配置服务通信模块F，与外部通信模块E连接，用于与IMS终端配置服务器建立通信连接，向IMS终端配置服务器提交配置请求和业务参数，并获取IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息；存储模块G，与配置服务通信模块F连接，用于保存IMS终端配置服务器的域名信息；SIM卡读写模块H，与配置通信模块F连接，用于利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行所述基于IP多媒体子系统的家庭网关A与IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥。

在本实施例中，所述基于IP多媒体子系统的家庭网关将家庭内网和外网进行隔离，并对家庭内部的家电设备进行统一的管理。家庭内部的所有家电设备都可以通过所述基于IP多媒体子系统的家庭网关与外界进行信息交互。对于家庭内部的所有信息家电，所述基于IP多媒体子系统的家庭网关是主控计算机，家庭内部的所有信息家电都是所述基于IP多媒体子系统的家庭网关的计算机外部设备。因此，家庭内部的设备与所述基于IP多媒体子系统的家庭网关的主处理板间的通信最终都转换为基于USB的通信，这样便于内部联网设备的统一通信及管理，也起到了家庭内网和外网隔离的作用。所有需与主机设备通信的信息家电在其以太网帧中仅封装USB总线帧。对于所有信息家电，家电发出的以太网帧只需要发送给所述基于IP多媒体子系统的家庭网关的主处理板。所有信息家电都不支持IP协议，这些信息家电发出的以太网帧也无法发送到外部通信网，从而实现了家庭内网和外网隔离的信息隔离。

参见图2所示的本发明具体实施例一的另一示意图，所述IMS终端配置服务器包括：通信模块，与IP连通接入网(IP-CAN)连接，用于经由所述IP连通接入网对IMS终端进行双向认证和加密通信；数据库模块，所述数据库模块保存有IMS入口点的相关信息，所述IMS入口点的相关信息包括IMS入口点的IP地址和/或地理位置信息；处理模块，分别与所述通信模块和所述数据库模块连接，用于：接收所述通信模块发送的请求消息，查询所述数据库模块得到所述IMS入口点的相关信息，并发送给所述通信模块。进一步地，所述通信模块可包括HTTP服务器端子模块，与所述IP连通接入网连接，所述HTTP服务器端子模块用于：接收所述IMS终端发送的超文件传输协议(HyperText Transfer Protocol，简称HTTP)请求消息并进行解析，以及向所述IMS终端发送携带有所述IMS入口点的相关信息的HTTP回应消息。HTTP是互联网上应用最为广泛的一种网络传输协议，用于传输超文本标记语言(Hyper Text Markup Language，简称HTML)写的文件，也就是我们通常说的网页。所述通信模块也可包括摘要认证子模块，与所述HTTP服务器端子模块连接，用于：使用HTTP摘要认证机制与IMS终端进行双向认证并生成通信密钥。“摘要”式认证(Digest authentication)是一个简单的认证机制，最初是为HTTP协议开发的，因而也常叫做HTTP摘要认证，在RFC2671中描述。该机制采用杂凑式(hash)加密方法，以避免用明文传输用户的口令。摘要认证机制就是要核实：参与通信的双方都知道双方共享的一个口令。当服务器想要查证用户的身份，它产生一个摘要盘问(digest challenge)，并发送给用户。摘要盘问中包括了一组参数，用户使用这些参数来产生正确的摘要回答，并发送给服务器。当服务器接收到摘要响应，也要重新计算响应中各参数的值，并利用客户端提供的参数值，和服务器上存储的口令进行比对。如果计算结果与收到的客户响应值是相同的，则证明客户已知道口令，因而客户的身份验证通过。参见RFC 2543，在摘要响应的状态消息中包含有401/407(Unauthentication)状态的时候，表示需要进行授权检查，在摘要响应头部包含有一个或者多个的由密钥计算方法和密钥参数组成的域，如表示采用密钥检验的算法的域，以及表示主叫/注册服务器共享密码的主叫和被叫方所使用的授权值域(就是所有的用户在这个区域内采用相同的密码，相当于公钥)。所述通信模块还可包括加密子模块，与所述摘要认证子模块连接，用于：根据所述摘要认证子模块生成的所述通信密钥，将发送给所述IMS终端的消息进行加密及对所述IMS终端发送的消息进行解密。更进一步地，所述处理模块可包括查询子模块和计算子模块；所述查询子模块与所述数据库模块连接，用于根据所述通信模块发送的请求查询所述数据库模块，以获得所述IMS入口点的相关信息；所述计算子模块与所述查询子模块连接，用于对所述查询子模块获得的所述IMS入口点的相关信息进行计算后，将计算结果发送给所述通信模块。所述IMS终端配置服务器还可包括参数配置模块，与所述数据库模块连接，用于：配置所述IMS终端对应的业务参数信息，并将所述业务参数信息保存在所述数据库模块中。

在本具体实施例一中，所述基于IP多媒体子系统的家庭网关A还可包括：电视信号处理单元，与主处理板B连接，用于进行数字电视信号的解码及模拟电视信号和数字电视信号之间的转换；电视信号控制及选频单元，与所述电视信号处理单元连接，用于接收电视信号，并进行电视信号的控制及频道的选择。所述内部接口单元D可为电力线通信调制解调单元、以太网接口单元和无线局域网接入点之一或任意组合，所述电力线通信调制解调单元用于对数据线与电力线复用的信号进行调制和解调操作；所述以太网接口单元用于通过以太网连接内部网络中的信息家电设备；所述无线局域网接入点用于提供无线方式的通信连接。所述计算机总线信号以太网适配单元C可为USB信号以太网适配单元或PCI总线以太网适配单元；所述USB信号以太网适配单元用于在USB信号和以太网信号间进行信号转换；所述PCI总线以太网适配单元用于在PCI信号和以太网信号间进行信号进行转换。所述内部接口单元D可为电力线通信调制解调单元，用于对数据线与电力线复用的信号进行调制和解调操作。所述基于IP多媒体子系统的家庭网关A还可包括USB信号逻辑信号适配单元，与所述电力线通信调制解调单元和主处理板A连接，用于在USB信号和串行的逻辑信号间进行转换。所述基于IP多媒体子系统的家庭网关A还可包括一个或多个用户设备接口装置，与所述电力线通信调制解调单元连接，用于在电力线通信信号与USB信号之间进行信号转换，并提供USB信号接口。

本实施例中，所述电视信号处理单元和电视信号控制及选频单元再结合主处理板对电视信号数据处理便实现了一个机顶盒的功能。可提供多种接口以适配多种类型的电视机。这些接口至少包括：

1)S-VIDEO接口，输出S视频信号。该接口通过另配的音频转接线还可输出AUDIO AV音频信号；

2)VIDEO接口，输出复合视频信号。该接口通过另配的音频转接线还可输出AUDIO AV音频信号；

3)VGA接口，15针，输出计算机显卡的模拟RGB信号。或通过另配的分量信号转VGA连接线，输出YPbPr高清分量视频信号；

4)AUDIO AV接口、AUDIO PC接口，输出音频信号；

5)电视天线接口，模拟电视射频信号输出。

在本实施例中，所述基于IP多媒体子系统的家庭网关可与外部电视机连接，所述外部电视机可以作为所述基于IP多媒体子系统的家庭网关的显示器，所述基于IP多媒体子系统的家庭网关的VGA显示信号和音频输出信号经电视信号处理单元适配之后，通过电视信号控制及选频单元传输给电视机进行显示。所述电视机可以为普通的模拟电视机也可以为数字电视机。当主机设备所接收的广播电视信号为模拟电视广播信号时，电视信号控制及选频单元直接将模拟通过有线电视电缆直接进入电视机。当接收数字电视广播信号时，对于数字电视机，仍然通过有线电视电缆直接进入电视机。而对于模拟电视机，需要经过电视信号处理单元调制后再进入电视机。此外，在本实施例中，也可将所述电视信号控制及选频单元与所述主处理板连接，用于接收电视控制信号。这样可以通过所述基于IP多媒体子系统的家庭网关直接对电视信号进行控制，不需要传统的电视遥控器。

进一步地，所述电力线通信调制解调单元能够实现电力线路中数据线与电力线复用的信号的调制和解调操作。由于一般家庭都有遍布各个角落的电力线路，利用电力线传输数据，在使用上具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方都能使用。

此外，在家庭中，有一些简单的只具有一些逻辑功能的电器，在本发明中称之为逻辑信息家电，如电灯、电控的水龙头等，除此之外的信息家电，称之为智能信息家电，智能信息家电的功能多，其信息交互及数据处理的比较复杂，而逻辑信息家电只需接收一些简单的逻辑控制命令(如打开和关闭)，并反馈状态信息(如开关状态)即可，不需要复杂的信息交互。因此，本实施例中的所述USB信号逻辑信号适配单元将主处理板发出的USB控制信号，转换为串行的逻辑控制信号，并通过PLC调制解调单元调制后通过电力线对家电实现控制。

参见图3所示的本发明具体实施例二的示意图，一种基于IP多媒体子系统的家庭网关A1，包括主处理板B，用于信息处理及控制信号的产生；计算机总线信号以太网适配单元C，与主处理板A连接，用于在计算机总线信号和以太网信号间进行信号转换；内部接口单元D，与计算机总线信号以太网适配单元C连接，用于连接内部网络中的家电设备；外部通信模块E，与主处理板A连接，用于对信息进行协议转换，外部通信模块E还与IP-CAN连接，用于经由IP-CAN接入IMS网络；配置服务通信模块F1，与外部通信模块E连接，用于与IMS终端配置服务器建立通信连接，向IMS终端配置服务器提交配置请求和业务参数，并获取IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息；存储模块G，与配置服务通信模块F连接，用于保存IMS终端配置服务器的域名信息；SIM卡读写模块H，与配置通信模块F连接，用于利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行所述基于IP多媒体子系统的家庭网关A与IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥。本具体实施例二与具体实施例一的区别在于，所述配置通信模块F1包括：信息处理模块J，与存储模块G连接，用于提取或存储所述存储模块G中保存的域名信息；HTTP通信模块K，与外部通信模块E、SIM卡读写模块H、及信息处理模块连接J，用于对所述域名信息进行解析、通过SIM卡读写模块H进行双向认证、以及根据所述通信密钥进行加密通信。

参见图4所示的本发明具体实施例三的流程图，一种基于IP多媒体子系统的家庭网关的配置方法，包括以下步骤：在步骤1中，所述家庭网关读取预先保存在所述存储模块中的IMS终端配置服务器的域名，并根据所述域名，通过所述外部通信模块，向外部网络中的域名解析服务器发起域名解析请求，用于请求所述IMS终端配置服务器的IP地址；然后在步骤2中，所述家庭网关接收到所述域名解析服务器返回的所述IMS终端配置服务器的IP地址后，根据所述IP地址，向所述IMS终端配置服务器发起HTTP请求，与所述IMS终端配置服务器进行双向HTTP摘要认证；继而在步骤3中，所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交IMS配置请求，所述IMS配置请求中包括用户对业务参数的配置信息；然后接收所述IMS终端配置服务器返回的IMS配置响应，并将所述IMS配置响应中包括的IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息以及配置成功的业务参数保存在所述存储模块中。所述IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息以及配置成功的业务参数可以在真正的智能家庭业务启动时被访问，这样家庭网关能够按照所述IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息接入到IMS网络，并根据所述配置成功的业务参数运行业务。

本具体实施例三中，所述步骤2可具体包括：所述家庭网关接收到所述域名解析服务器返回的所述IMS终端配置服务器的IP地址后，根据所述IP地址，向所述IMS终端配置服务器发起HTTP请求，然后所述IMS终端配置服务器使用HTTP摘要认证机制，并通过所述SIM卡读写模块，利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行与所述IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥。进一步地，所述步骤3中，所述家庭网关与所述IMS终端配置服务器可使用所述通信密钥，进行加密通信；或者所述家庭网关与所述IMS终端配置服务器可使用SSL/TSL协议，并使用所述通信密钥，进行加密通信。所述步骤3也可具体包括以下步骤：在步骤31中，所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交HTTP配置页面请求消息，用于请求业务参数配置WEB页面；然后在步骤32中，所述家庭网关收到所述IMS终端配置服务器返回的业务参数配置WEB页面后，通过电视机将所述业务参数配置WEB页面输出给用户，用于用户通过遥控器选择用户所在的地理位置信息以及配置其它业务参数；继而在步骤33中，所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交HTTP配置请求消息，所述HTTP配置请求消息包括用户选择的地理位置信息以及用户配置的其它业务参数；之后在步骤34中，所述家庭网关接收所述IMS终端配置服务器返回的IMS配置响应，所述IMS配置响应中包括IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息，以及配置成功的其它业务参数；然后将所述IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息以及所述配置成功的其它业务参数保存在所述家庭网关的存储模块中。其中，步骤32中所述的配置其它业务参数可包括配置向用户手机提供状态信息的家电范围参数；也可包括配置用户可以通过手机向家电发送指令的权限。

下面在本发明具体实施例五中，结合所述基于IP多媒体子系统的家庭网关内部模块的处理流程来进一步地说明所述基于IP多媒体子系统的家庭网关的配置方法：当用户通过遥控器或其他外部设施触发所述基于IP多媒体子系统的家庭网关的配置功能时，配置服务通信模块首先从存储模块的特定配置文件当中读取IMS终端配置服务器的域名(该域名在出厂时已写入主机模块的存储模块当中)；配置服务通信模块读取IMS终端配置服务器的域名后，HTTP通信模块通过外部通信模块(包含IP协议栈)向外部网络中的域名解析服务器发起域名解析请求；所述基于IP多媒体子系统的家庭网关接收到域名解析服务器返回的IMS终端配置服务器的IP地址后，通过所述返回的IP地址向IMS终端配置服务器发起HTTP请求，然后IMS终端配置服务器使用HTTP摘要认证机制，并通过所述SIM卡读写模块，利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行与IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥；然后所述家庭网关与所述IMS终端配置服务器使用SSL/TSL协议，并使用所述通信密钥，进行加密通信；所述加密通信具体包括：配置服务通信模块通过所述通信密钥与IMS终端配置服务器之间建立加密的通信连接(HTTPS)，并从服务器获取配置页面显示于与主机模块相连的显示器(如通过电视信号控制及广播频道选择单元将WEB页面显示于电视机)；用户通过鼠标或键盘等主机外设在配置页面上选择自己所处的地址，并配置相关的业务参数，所述业务参数可包括向用户手机提供状态信息的家电范围参数，或者用户可以通过手机向加家电发送指令的权限(状态读取、启动操作等等)参数等，并由配置服务通信模块返回给IMS终端配置服务器；配置服务通信模块接收由到IMS终端配置服务器返回的服务入口点地址(SBC或P-CSCF的IP地址)以及相关业务参数后，将所述服务入口点地址以及相关业务参数存储至主机模块存储器的特定配置文件当中。所述服务入口点地址以及相关业务参数可以在真正的智能家庭业务启动时被访问，这样家庭网关能够按照所述服务入口点地址接入到IMS网络，并根据所述相关业务参数运行业务。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明作限制性理解。尽管参照上述较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这种修改或者等同替换并不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种基于IP多媒体子系统的家庭网关，其特征在于，包括：

主处理板，用于信息处理及控制信号的产生；

计算机总线信号以太网适配单元，与所述主处理板连接，用于在计算机总线信号和以太网信号间进行信号转换；

内部接口单元，与所述计算机总线信号以太网适配单元连接，用于连接内部网络中的家电设备；

外部通信模块，与所述主处理板连接，用于对信息进行协议转换，所述外部通信模块还与IP-CAN连接，用于经由IP-CAN接入IMS网络；

配置服务通信模块，与所述外部通信模块连接，用于与IMS终端配置服务器建立通信连接，向所述IMS终端配置服务器提交配置请求和业务参数，并获取IMS本地化入口点的IP地址和/或地理位置信息；

存储模块，与所述配置服务通信模块连接，用于保存所述IMS终端配置服务器的域名信息；

SIM卡读写模块，与所述配置服务通信模块连接，用于利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行所述家庭网关与所述IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥。

2.根据权利要求1所述的家庭网关，其特征在于，所述配置服务通信模块包括：

信息处理模块，与所述存储模块连接，用于提取或存储所述存储模块中保存的域名信息；

HTTP通信模块，与所述外部通信模块、所述SIM卡读写模块、及所述信息处理模块连接，用于对所述域名信息进行解析、通过所述SIM卡读写模块进行双向认证、以及根据所述通信密钥进行加密通信。

3.根据权利要求1所述的家庭网关，其特征在于，还包括：

电视信号处理单元，与所述主处理板连接，用于进行数字电视信号的解码及模拟电视信号和数字电视信号之间的转换；

电视信号控制及选频单元，与所述电视信号处理单元连接，用于接收电视信号，并进行电视信号的控制及频道的选择。

4.根据权利要求1所述的家庭网关，其特征在于：所述内部接口单元为电力线通信调制解调单元、以太网接口单元和无线局域网接入点之一或任意组合，所述电力线通信调制解调单元用于对数据线与电力线复用的信号进行调制和解调操作；所述以太网接口单元用于通过以太网连接内部网络中的信息家电设备；所述无线局域网接入点用于提供无线方式的通信连接。

5.根据权利要求1所述的家庭网关，其特征在于：所述计算机总线信号以太网适配单元为USB信号以太网适配单元或PCI总线以太网适配单元；所述USB信号以太网适配单元用于在USB信号和以太网信号间进行信号转换；所述PCI总线以太网适配单元用于在PCI信号和以太网信号间进行信号进行转换。

6.根据权利要求1所述的家庭网关，其特征在于：所述内部接口单元为电力线通信调制解调单元，所述家庭网关还包括USB信号逻辑信号适配单元，与所述电力线通信调制解调单元和主处理板连接，用于在USB信号和串行的逻辑信号间进行转换。

7.根据权利要求1所述的家庭网关，其特征在于：所述内部接口单元为电力线通信调制解调单元，所述家庭网关还包括一个或多个用户设备接口装置，与所述电力线通信调制解调单元连接，用于在电力线通信信号与USB信号之间进行信号转换，并提供USB信号接口。

8.一种基于IP多媒体子系统的家庭网关的配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：所述家庭网关接收到所述域名解析服务器返回的所述IMS终端配置服务器的IP地址后，根据所述IP地址，向所述IMS终端配置服务器发起HTTP请求，然后所述IMS终端配置服务器使用HTTP摘要认证机制，并通过SIM卡读写模块，利用SIM卡中保存的用户密钥及认证算法，进行与所述IMS终端配置服务器之间的双向认证，并产生通信密钥。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤3中，所述家庭网关与所述IMS终端配置服务器使用所述通信密钥，进行加密通信。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤3中，所述家庭网关与所述IMS终端配置服务器使用SSL/TSL协议，并使用所述通信密钥，进行加密通信。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：

步骤31、所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交HTTP配置页面请求消息，用于请求业务参数配置WEB页面；

步骤32、所述家庭网关收到所述IMS终端配置服务器返回的业务参数配置WEB页面后，通过电视机将所述业务参数配置WEB页面输出给用户，用于用户通过遥控器选择用户所在的地理位置信息以及配置其它业务参数；

步骤33、所述家庭网关向所述IMS终端配置服务器提交HTTP配置请求消息，所述HTTP配置请求消息包括用户选择的地理位置信息以及用户配置的其它业务参数；

步骤34、所述家庭网关接收所述IMS终端配置服务器返回的IMS配置响应，所述IMS配置响应中包括IMS本地化入口点的IP地址以及配置成功的其它业务参数；然后将所述IMS本地化入口点的IP地址以及所述配置成功的其它业务参数保存在所述家庭网关的存储模块中。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：步骤32中所述的配置其它业务参数包括配置向用户手机提供状态信息的家电范围参数。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：步骤32中所述的配置其它业务参数包括配置用户可以通过手机向家电发送指令的权限。