一、家庭網絡概述

　　隨著寬帶網絡在2003～2004年的迅猛發展，寬帶接入、SOHO應用逐步開始演變成為以家庭多媒體通信、娛樂、安防和智能家居控制為應用體驗的數字家庭網絡。
以往家庭中一部電話、一臺PC的傳統通信應用模式開始發生變化，伴隨著家庭休閑娛樂等應用，越來越多的家庭開始期盼這樣一幅美好景象：可以把自己電腦中儲存的高清晰影視片在家中的大屏幕電視上播放；可以在上班時間通過手機遙控家中的DVD刻錄機錄下精彩的NBA總決賽；在回家的路上通過掌上電腦遙控家中微波爐做好晚飯或是開啟空調并調節好室內溫度……

　　家庭網絡(Home Networking)是以家庭網關為控制管理核心，使用各種無線／有線組網覆蓋技術，在家庭范圍內將PC、電話機、各類智能終端、家電、安防系統、照明系統與廣域網相連接的一種新技術。

　　家庭網絡源自于運營商網絡，是傳統電信網的一部分，作為寬帶網絡的延伸和寬帶增值服務的擴展，將為電信運營商提供新的網絡機遇：

　　■家庭網絡并非孤島，需要公網提供豐富業務；

　　■家庭網絡私有標準眾多，為用戶自己組網帶來困難；

　　■網絡世界需要有先行者提供相對標準的家庭網絡解決方案。

　　根據市場研究公司In-Stat/MDR預測，全球家庭網絡數量將從2004年的3500萬增長到2008年的9800萬個，另據美國Forrester Research的調查結果，2008年52%的上網美國家庭，47%的歐洲寬帶接入家庭將安裝家庭內部網絡。家庭網絡業務的產生和發展，都是基于寬帶增值業務的發展。

　　據統計，截至2004年底，我國上網LANk class=qqx_gjz>計算機總量大約在4160萬臺，而2004年家用電腦的增長約為600萬臺，如果用戶只通過單一的電腦終端上網，則寬帶市場的發展潛力將受到很大的限制。只有更多易用的家庭網絡終端的出現，才能降低寬帶業務使用的門檻、擴大寬帶接入需求，從而促進寬帶網絡的使用和消費，提升寬帶網絡的價值。而這也正是家庭網絡的價值所在。

　　二、家庭網絡解決方案

　　從終家庭用戶業務體驗的角度出發，采用業界主流技術和軟硬件架構，借助開放的增值業務開發平臺，全面考慮家庭終端的管理方案與運營、業務自助定制、用戶認證與網絡安全、網絡服務質量、版權管理、標準互通、增值業務開發等問題，將電信運營商在寬帶網絡建設和發展的核心理念及成功經驗帶到家庭網絡，以實現家庭網絡的安全性、可靠性、可維護性、靈活性與易擴展性，為打造新固網和寬帶網絡的發展注入持久的動力。

圖1

　　數字家庭網絡解決方案全面覆蓋了家庭多媒體通信、娛樂、安防和智能家居控制等領域，實現了家用計算機、寬帶手持終端、以太網電話、WiFi手機和可視電話等帶給家庭成員的多媒體通信體驗，并通過IP STB等設備對傳統電視機的功能進一步擴展，可以使用戶在保持原使用習慣的情況下通過IP網絡享受更豐富的視頻業務。此外，通過家庭網關和控制網關，可實現對家庭智能安防和監控告警設備的相互配合，實現了設備狀態信息和告警信息的遠程查詢、遠程傳送和遠程控制等功能，滿足了智能家居和安防的需求。

　　2.1　家庭網絡的核心—家庭網關

圖2

　　家庭網關是運營商進入家庭網絡的關鍵，也是運營商網絡和業務優勢的集中體現。作為家庭網絡與電信運營商網絡聯系與互通的樞紐，家庭網關在數字家庭網絡中承擔著核心的作用。一方面家庭網關為家庭內部各終端提供聯網手段，并負責公網與家庭網絡中各子網(PC、電話、家電、照明、安防等)的互通和遠程管理與控制；另一方面家庭網關也是家庭用戶從電信網絡與互聯網絡獲得各種增值服務的通道和業務平臺，為家庭網絡的接入認證和業務安全提供保障。家庭網關產品，可以采用先進的無線／有線技術將家庭內的各種智能終端、家電和網絡設備連接在一起，并支持多種家庭網絡標準，可實現家庭網絡的簡便搭建和靈活擴展，避免了家庭網絡布線和多種接口標準選擇的煩惱。
　　家庭網關的功能包括：網絡接入、用戶接口、業務擴展和系統架構。具體包括以下功能：

　　■提供豐富的網絡接口：包括以太網、xDSL、WLAN、WiMAX、PON、3G等；

　　■家庭內部網互聯接口：包括以太網、HomePNA、WLAN、PLC、藍牙等；

　　■支持多種接入認證手段，完成認證的匯聚功能，如PPPoE、DHCP等；

　　■網絡路由功能：包括NAT、DHCP Proxy、QoS策略、VPN等；

　　■具有自維護功能：如故障檢測、自診斷、自動升級、性能監測、日志告警、遠程維護等；

　　■具有防火墻等安全特性。

　　2.2　家庭網絡娛樂解決方案

　　2.2.1　家庭網絡寬帶電視解決方案

圖3

　　家庭網絡寬帶電視的技術優勢在于：

　　■能夠通過支持組播的城域網或VDN將流量分發到接入層，占用帶寬小，可提供有效的QoS保證；

　　■良好的組網和擴展能力，用戶數增大不需要額外的網絡投資。

　　2.2.2　家庭網絡寬帶游戲解決方案

圖4

　　家庭網絡寬帶游戲的技術優勢在于不更改現有系統，利用已有的游戲服務和寬帶網絡，僅在家庭網絡的終端方面進行適配修改，從而能夠迅速支持已有的網絡游戲的功能，并且能夠針對家庭網絡游戲用戶線路固定的特點，為游戲玩家提供寬帶捆綁優惠政策，推出更有吸引力的業務。

　　2.3　家庭網絡智能監控解決方案

圖5

　　該方案基于網關產品的特性構建了家庭控制信息中心，通過家庭智能安防和監控告警設備的相互配合，可以實現家電設備狀態信息和告警信息的遠程查詢、遠程傳送和遠程控制，滿足智能家居和安防的需求。

　　可以通過各種技術組網，支持自來水、煤氣、電力、暖氣的集中抄表。幫助各公司的管理監控系統延伸到終端、延伸到家庭。

　　可以接入公安及110系統，直接將安防信息和警報，發給所在小區警備室、街道派出所、公安分局。公安辦案系統可以根據具體信息，作出快速反應和部署。可以接入醫院及120信息化系統，只要滿足觸發條件，位置信息將自動發送到120急救平臺、或者相關醫院、主治醫生。可以連接110或120事故接警系統的同時，可以獨立報告事故類型、家庭信息、發生時間、準確的地理位置。家庭網絡智能監控解決方案的安防和救護功能，使通信網絡成為社會功能的可靠保證。

　　用戶還可以利用可視電話遠程呼叫被監控對象的可視電話，經過口令驗證后進入監控模式。此外，用戶可以使用視頻娛樂型寬帶信息終端接入遠程視訊監控平臺，通過遠程調整攝像頭設備來實現視頻監控。一個典型的應用是寶寶在線業務，家長通過視頻娛樂型寬帶信息終端登錄網絡后可對子女在幼兒園的活動進行實時監控。此外，寬帶信息終端還有基本的信息瀏覽型設備，用于信息瀏覽。

　　2.4　家庭網絡對已有服務整合的解決方案

　　家庭網絡對社區和公共服務的整合，可以將家庭與社區、政府、各種服務商連接在一起，使社區、政府及各行各業的信息化成果發揮巨大社會效益、經濟效益，給市民帶來實際便利和好處：

　　■能以即時的方式提供電子社區服務，例如：社區清潔、消殺、停電、停水通知；社區文體、公益、物業、論壇等各種實用的服務；社區銀行、電信上門服務通知；城市衛生、安全、交通管理公告等。

　　■能以簡便的方式提供電子公共服務，例如：換領駕駛執照和車輛牌照；換領居民身份證、辦理簽證／護照；預約注冊婚姻、辦理新生兒登記；繳納契稅／費用／罰款；辦理企業登記、登記成為選民等。

　　■能以可信的方式提供電子消費服務，例如：網上銀行、電子轉帳；電子訂票、網絡沖印；遠程醫療、教育等。

　　家庭網絡對網絡服務的整合，可以促進商家從網下發展到網上，打破信息傳播的瓶頸，讓商家和消費者獲得品牌信息，促進品牌消費和品牌樹立：

　　■餐飲：定座、訂餐、點菜、召集；

　　■購物：訂票、送花、沖印、購物(門戶)；

　　■醫護：網上掛號、電子病歷、咨詢熱線；

　　■教育：學業、專業、職業、興趣；

　　■帳務：交費、充值、轉帳、服務。

　　家庭網絡對通信服務的整合，能夠把PC、EPhone、WiFi手機和可視電話等多種類型的接入終端結合在一起。由服務提供商或者用戶召集電話或者可視電話會議，在任意的終端上都可以參與業務，并且可以對業務進行控制和管理。為用戶提供傳統的PSTN分組話音服務、基于IP的分組話音服務、移動業務體驗和視頻業務體驗。

　　2.5　家庭網絡FMC解決方案

圖6

　　在家庭網絡里面，需要考慮把各種融合終端(IT、Telecom、娛樂、消費)都聯結在一起。家庭網絡與網絡各種業務提供商連接在一起，體現網絡多業務特點，為用戶提供寬帶、固網和無線融合下的體驗。

　　家庭網絡FMC解決方案以寬帶為中心、以應用為中心，在寬帶、固網和無線網絡的基礎上，實現終端與業務的整體協同發展，帶動寬帶、NGN產業鏈的投入和發展，保護用戶投資，增加業務可用性。

　　三、家庭網絡解決方案的特點

　　以上數字家庭網絡解決方案秉承電信級的可靠性和可擴展性，具有以下特點：

　　1)全程全網統一規劃的終端管理方案

圖7

　　終端管理網管系統根據電信運營商對寬帶運營和維護的需要，把“可運營、可管理、可維護”的寬帶網絡運營理念推廣到寬帶網絡的末端，并可以透過網關實現對家庭內部通信子網絡和其他子網的管理，為運營商拓展新的運營業務提供技術支撐。

　　2)強大的數字家庭終端運營支撐能力

圖8

　　對于寬帶網絡終端設備，無論是通過運營商采購還是用戶自行購買渠道，通過孵化、開戶或者領取帳號后進行在線登記等簡單操作流程后，就可以實現終端設備的即插即用。

　　3)便捷友好的家庭自助業務定制功能

　　通過提供父子帳號功能，提供友好的用戶自助操作界面和業務自助功能。

　　4)完善的用戶認證體系與網絡安全特性

　　通過在家庭網關設備上實施一系列的安全設計原則：可靠性與線路安全、身份認證、訪問控制、信息隱藏、數據加密、攻擊探測和防范等，實現了用戶的鑒權認證和別的網絡安全特性。

　　5)可靠的家庭網絡服務質量保證

　　在IEEE增強型標準802.11e基礎上，在終端產品內部可根據優化的調度算法進行優先級調度。

　　6)全套的家庭網絡數字版權管理體系

　　全面考慮了對數字版權管理的需求，以CPSA推出的DTCP(Data Trans Content Protect)為基礎，通過與子網對應的設備AD域，以及與AS上自助運營的用戶權限管理，結合形成全套的家庭網絡DRM體系，在不影響用戶通過不同類型的寬帶終端設備共享家庭媒體資源的基礎上，實現了對內容數字版權的保護，為內容提供商解除了后顧之憂，為寬帶內容市場的健康有序發展提供保障。

　　7)廣泛的家庭網絡終端標準互通架構

　　8)開放的家庭網絡增值業務開發環境

　　通過在寬帶網絡增值業務領域為運營商和內容開發商、增值業務運營商搭建開放的增值業務開發環境，做好寬帶網絡和寬帶終端的基礎性工作，從而為網絡的增值奠定基礎。