CN101984589A - 一种基于移动网络的数字家庭公共网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于移动网络的数字家庭公共网关。该数字家庭公共网关包括：接入模块、基本功能模块、操作系统模块、网关接口模块；所述接入模块，用于实现数字家庭公共网关与外部移动网络以及家庭内部网络的连接；所述基本功能模块，用于提供数字家庭公共网关的基本功能；所述操作系统模块，用于负责管理数字家庭公共网关的各项功能，对相应设备进行控制；所述网关接口模块，用于提供与外部网关交互、联系的各种接口。本发明提供的技术方案能够利用移动网络，并通过数字家庭公共网关实现网络内的数字家庭设备的互连互通并能与外部网络进行通信。

Description

一种基于移动网络的数字家庭公共网关

技术领域

本发明涉及数字家庭技术领域，具体涉及一种基于移动网络的数字家庭公共网关。

背景技术

伴随着广播电视网、电话网，互联网的飞速发展，三网融合的概念已经引起学术界和产业界越来越多的关注，三网融合已经成为未来信息网络发展的必然趋势。目前的三网融合是指业务层面的融合，即借助现有网络技术，尤其是IP技术，在一个具体网络的应用层上可以同时开展数据、语音、和视频等多种不同业务，向人们提供全方位的网络信息服务，即为国际上通称的Triple Play(三重服务)。

近年来，我国数字电视迅速发展。广东省已成为国内数字电视和数字家庭产业的研发基地，提出了建设“岭南特色”的数字家庭发展模式，“以有线电视网络为主通道，数字电视为中心”，实现以3C终端的互联互通与媒体信息及服务的互动为主要特征的三网融合服务。

在网络传输方面，人们越来越倾向于无线移到网络的使用，未来的无线移到网络必成为发展趋势。因此在数字家庭产品方面，朝着无线移动网络发展是趋势并且具有重要的现实意义。

因此，人们希望能够提供一种基于移动网络的数字家庭公共网关。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于移动网络的数字家庭公共网关，能够利用移动网络，并通过数字家庭公共网关实现网络内的数字家庭设备的互连互通并能与外部网络进行通信。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种基于移动网络的数字家庭公共网关：

所述数字家庭公共网关包括：接入模块、基本功能模块、操作系统模块、网关接口模块；

所述接入模块，用于实现数字家庭公共网关与外部移动网络以及家庭内部网络的连接；

所述基本功能模块，用于提供数字家庭公共网关的基本功能；

所述操作系统模块，用于负责管理数字家庭公共网关的各项功能，对相应设备进行控制；

所述网关接口模块，用于提供与外部网关交互、联系的各种接口。

所述接入模块包括多个无线网络子系统RNS，每个RNS包括1个无线网络控制器RNC和一个或多个节点NODE B。

所述无线网络子系统RNS的内部，节点NODE B和RNC之间通过IUB接口相连，RNC与RNC之间通过IUR相连。

所述基本功能模块提供的功能包括：基本业务扩展功能、网络管理功能、安全管理功能、设备管理功能、网关的维护与管理功能。

所述基本功能模块提供的网络管理功能中，包括数字转发功能；

对于数据转发，包括：

支持路由工作模式、桥接工作模式或桥接路由混合工作模式；

在路由工作模式下，支持静态路由；

在路由工作模式下，支持动态路由，支持RIP v1/v2；

在桥接工作模式下，支持IEEE 802.1d透明桥协议；

在桥接路由混合工作模式下，分别支持路由工作模式下和桥接工作模式下的功能。

所述数字家庭公共网关，将移动网络的网段标识和网络地址映射为IP网络能识别的IP地址；

通过IP网络提供的IP地址解析出指向的移动网络的网段标识和网络地址，完成IP网络与移动网络的数据转发功能。

所述操作系统模块提供的功能包括：进程管理、记忆空间管理、文件系统、网络通讯、安全机制、驱动程序。

所述网关接口模块支持不同控制网络协议和多媒体网络协议，包括高速网络协议和低速控制子网通讯协议；

所述网关接口模块提供的接口包括：以太网接口、无线局域网接口、无线家庭控制网络接口、有线家庭控制网络接口、音视频流输出接口。

上述技术方案可以看出，本发明实施例采用的一种基于移动网络的数字家庭公共网关，包括了接入模块、基本功能模块、操作系统模块、网关接口模块，可以实现不同功能，能够利用目前的移动网络使数字家庭中的网络设备通过该数字家庭公共网关进行互连互通并且与外部网络进行通信。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明数字家庭公共网关的结构示意图；

图2是本发明数字家庭公共网关的接入模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种基于移动网络的数字家庭公共网关，能够利用目前的移动网络使数字家庭中的网络设备通过该数字家庭网关进行互连互通并且与外部网络进行通信。

以下结合附图对本发明方案分别进行详细说明。

如图1所示是本发明的数字家庭公共网关结构示意图。

基于移动网络的数字家庭公共网关主要包括：接入模块、基本功能模块、操作系统(OS)模块、网关接口模块。

一：接入模块

接入模块用于实现数字家庭公共网关与外部移动网络以及家庭内部网络的连接，该接入模块由多个无线网络子系统RNS组成。

具体的，接入模块的主要功能是接收外部移动信号；另一方面，通过该模块实现与外部移动网络的交互。

接入模块参考模型如图2所示。

接入模块由多个无线网络子系统RNS组成，每个RNS包括1个无线网络控制器RNC和一个或多个节点NODE B。无线网络控制器(RNC)是具有对一个或多个节点Node B进行无线资源的控制和管理的功能实体。在RNS内部，节点NODE B和RNC之间通过IUB接口相连。RNC与RNC之间通过IUR相连。该模块主要涉及RNC与Node B两个实体。

二：基本功能模块

基本功能模块用于提供数字家庭公共网关的基本功能，包括基本业务扩展功能、网络管理功能、安全管理功能、设备管理功能、网关的维护与管理功能等。

1)扩展功能

不同的生产商可根据各自网关具体的需求，利用基于移动的数字家庭公共网关的扩展功能对该网关功能进行相应扩展。

2)网络管理功能

与家庭外部移动网络相连时，基于移动的数字家庭公共网关可以与外部移动网络侧设备配合，完成用户数据接入功能，网络地址的分配、用户信息的认证等管理控制功能，以支撑网络运营；

对家庭内部网络而言，基于移动的数字基于移动的数字家庭公共网关可以支持家庭网络运行，提供如地址分配，地址解析、数据转发等网络管理服务功能。

对于数据转发，包括：支持路由工作模式、桥接工作模式或桥接路由混合工作模式；在路由工作模式下，支持静态路由；在路由工作模式下，支持动态路由，支持RIP v1/v2；在路由工作模式下，支持NAT，NAPT，符合RFC2663、RFC3022协议规范；在桥接工作模式下，支持IEEE 802.1d透明桥协议；在桥接路由混合工作模式下，分别支持路由工作模式下和桥接工作模式下的相关功能。

当基于移动的数字家庭公共网关同时连接IP网络和移动网络时，可以完成IP网络和移动网络之间的互连，从而实现家庭内部网络信息传输的通畅，包括：基于移动的数字家庭公共网关，将移动网络的网段标识和网络地址映射为IP网络能识别的IP地址；通过IP网络提供的IP地址解析出指向的移动网络的网段标识和网络地址；完成IP网络与移动网络的数据转发功能。

基于移动的数字家庭公共网关，还可以实现本地和远程的管理，所有与运营相关的配置、查询信息都可以支持远程配置管理和本地配置管理。本地管理可以支持两级用户管理，分别是：普通用户、管理员用户。

三、操作系统(OS)模块

操作系统模块，负责管理该数字家庭公共网关的各项功能，对相应设备进行控制，包括进程管理、记忆空间管理、文件系统、网络通讯、安全机制、驱动程序等。

进程管理主要提供进程调度、管理功能，为了提高CPU的利用率而协调多道程序之间的关系，使CPU得到充分的利用。

记忆空间管理提供寻找可用的记忆空间、配置与释放记忆空间以及交换内存和低速储存设备的内含物等功能。

文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构；即在磁盘上组织文件的方法。也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。

网络通讯设备对图形和文字等形式的资料进行采集、存储、处理和传输等，使信息资源达到充分共享的技术。

驱动程序是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序，可以说相当于硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作。

四、网关接口模块

网关接口模块提供与外部网关交互、联系的各种接口，可以采用各种方式连接到家庭内部网络接口：

家庭内部网络接口根据需要支持各种控制网络协议和多媒体网络协议，包括高速网络协议和低速控制子网通讯协议。

其中，提供的接口包括：以太网接口、无线局域网接口、无线家庭控制网络接口、有线家庭控制网络接口、音视频流输出接口。

其中：

1)以太网接口

数字家庭公共网关可提供2个以上全双工10/100Mbps自适应以太网接口。以太网接口应遵循IEEE Std 802.3TM-2002标准要求，支持自适应连接网络的功能。

2)无线局域网接口

数字家庭公共网关的无线局域网，可以支持GB 15629.1102-2003、GB15629.1104-2006及GB 15629.1102-2003和GB 15629.1104-2006混合模式，或者支持802.11b、802.11g及802.11b和802.11g混合模式，该模式为可选项；

还可以支持用户的链路层认证，支持开放系统(Open System)和WAPI两种认证方式，提供链路层认证；应支持发送速率自动调节和手动配置两种工作模式

还可以支持多SSID功能，个数应该不小于4个，可以根据SSID设置不同的优先级和安全策略。

3)音视频流输出接口

数字家庭公共网关具有接收数字电视信号的能力或支持模拟音视频流的转发功能，至少具备下列信号端口之一：传送流接口、复合视频信号接口：应符合、亮度、色度分离视频信号接口、模拟音频信号接口、RGB模拟基色视频信号接口、YPBPR模拟分量视频信号接口。

为适应数字音视频通过有线方式传输，还可根据设计需求，增加数字音视频接口，如HDMI、DisplayPort等。

另外，数字家庭公共网关还可以选择支持以下类型(不限于)的家庭互连接口，提供家庭网络互联：USB；PLC；HomePNA；Zigbee；UWB等。

为更方便理解本发明方案，下面将结合该实施例给出一个应用场景，该场景如下：

在一个小区里由于地理位置原因，多年来都没有实现宽带到户的目标，但该小区已经部署好了无线移动网络，所以这里的用户就可以通过经过改造的无线移动网络了，但在数字家庭中要实现智能化、人性化的目标还需要拥有一款基于移动网络的数字家庭公共网关。通过该数字家庭公共网关，可以把家里的电视机、PC机/摄像头等整个一套智能家居的产品设备联入该数字家庭公共网关。用户可以很轻松的通过该数字家庭公共网关中的PC机或机顶盒，进入智能家居的网关入口，这样用户就可以很轻松的通过遥控器或鼠标在家或离家数千公里的地方控制家庭中的窗帘、灯光、门锁、摄像头等家居设备，从而实现真正的智能化生活。

综上所述，本发明实施例采用的一种基于移动网络的数字家庭公共网关，包括了接入模块、基本功能模块、操作系统模块、网关接口模块，可以实现不同功能，能够利用目前的移动网络使数字家庭中的网络设备通过该数字家庭公共网关进行互连互通并且与外部网络进行通信。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的一种基于移动网络的数字家庭公共网关，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述数字家庭公共网关包括：接入模块、基本功能模块、操作系统模块、网关接口模块；

所述接入模块，用于实现数字家庭公共网关与外部移动网络以及家庭内部网络的连接；

所述基本功能模块，用于提供数字家庭公共网关的基本功能；

所述操作系统模块，用于负责管理数字家庭公共网关的各项功能，对相应设备进行控制；

所述网关接口模块，用于提供与外部网关交互、联系的各种接口。

2.根据权利要求1所述的基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述接入模块包括多个无线网络子系统RNS，每个RNS包括1个无线网络控制器RNC和一个或多个节点NODE B。

3.根据权利要求2所述的基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述无线网络子系统RNS的内部，节点NODE B和RNC之间通过IUB接口相连，RNC与RNC之间通过IUR相连。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述基本功能模块提供的功能包括：基本业务扩展功能、网络管理功能、安全管理功能、设备管理功能、网关的维护与管理功能。

5.根据权利要求4所述的基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述基本功能模块提供的网络管理功能中，包括数字转发功能；

对于数据转发，包括：

支持路由工作模式、桥接工作模式或桥接路由混合工作模式；

在路由工作模式下，支持静态路由；

在路由工作模式下，支持动态路由，支持RIP v1/v2；

在桥接工作模式下，支持IEEE 802.1d透明桥协议；

在桥接路由混合工作模式下，分别支持路由工作模式下和桥接工作模式下的功能。

6.根据权利要求4所述的基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述数字家庭公共网关，将移动网络的网段标识和网络地址映射为IP网络能识别的IP地址；

通过IP网络提供的IP地址解析出指向的移动网络的网段标识和网络地址，完成IP网络与移动网络的数据转发功能。

7.根据权利要求1至3任一项所述的基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述操作系统模块提供的功能包括：进程管理、记忆空间管理、文件系统、网络通讯、安全机制、驱动程序。

8.根据权利要求1至3任一项所述的基于移动网络的数字家庭公共网关，其特征在于：

所述网关接口模块支持不同控制网络协议和多媒体网络协议，包括高速网络协议和低速控制子网通讯协议；

所述网关接口模块提供的接口包括：以太网接口、无线局域网接口、无线家庭控制网络接口、有线家庭控制网络接口、音视频流输出接口。

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