[發明專利]數字家庭網關可重配置系統及其方法

無效

• 申請號: 200910037107.2
• 申請日: 2009-02-09
• 公開（公告）號: CN101478764A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 余榮;黃凌;謝勝利;傅予力
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20;H04W80/00;H04W84/12;H04W88/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及數字家庭無線網絡領域，特別涉及數字家庭網關可重配置系統及其方法。?

背景技術

數字家庭是IT、信息家庭、通信高度融合的具體產物，數字家庭的重點是互連與融合。數字家庭網關是數字家庭中的關鍵，在數字家庭網絡中起至關重要的作用，是使家庭內部網絡中各種智能設備之間實現聯網，以及家庭內部與外部網絡發生聯系的橋梁。通過數字家庭網關，用戶可從公網上對家庭網絡進行訪問和控制，實現對家庭內部網絡中的各種通信、娛樂、家用電器、電氣照明、安防裝置及水電氣熱表等進行遠程監視、控制與管理。?

無線技術有著獨特的優勢，能夠很方便地提供無線局域網、多媒體和存儲技術整合的數字家庭網絡。目前市場上現有的家庭無線網絡技術解決方案普遍是在802.11x(802.11a/802.11g)無線局域網(WLAN)技術上建立的；同時，有著很低的功耗和很高的數據傳輸速度的超寬帶(UWB)技術也成為一種新興的無線傳輸技術。但是，數字家庭無線網中的標準并不統一，除了802.11x與UWB技術，還有藍牙、Zigbee等無線網絡傳輸標準。另外，移動通信(GSM)、數字電視(UHF/VHF)在家庭中的使用都將增加數字家庭無線網絡接入技術的復雜程度。作為數字家庭無線網絡的接入載體，數字家庭網關需要適應不同的無線通信制式，才能實現無線網絡的異構融合。?

無線網絡的異構融合可以在終端、網絡、業務等多個層面實現，最為關鍵的就是能靈活支持多種無線技術的終端重配置，其技術基礎就是軟件無線電。?

軟件無線電概念在20世紀70年代后期首次提出，90年代開始廣泛研究。理想的軟件無線電技術能夠通過配置網絡設備合終端實現任意模式的變化。軟件無線電的核心思想是：將數模轉換盡可能靠近天線，用軟件完成盡可能多的無線電功能。軟件實現的通信功能采用模塊化的設計思想，通過各種可轉換、可替代、可定制、可重用的組件模塊的實用，完成終端的可重配置能力。?

端到端重配置技術包括終端重配置技術、網絡重配置技術和業務重配置技術。現有的重配置技術一般是基于現場可編程門陣列(FPGA)和數字信號處理器(DSP)這類可編程硬件實現重配置，重配置的能力較強。但是用于FPGA的VERILOG、VHDL等語言以及DSP的匯編語言都是針對特定廠商的產品，使得這種方式下的軟件過分依賴于具體的硬件，可移植性較差，開發過程比較繁瑣，開發驗證周期長。另外由于DSP處理器是專用芯片，其處理能力和可擴展性受到固有的約束，在其上擴展MAC層及其以上的應用受到較多的制約。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種數字家庭網關可重配置系統，該系統使數字家庭網關能夠支持不同無線通信制式的異構融合，使網關能支持多種接入技術。?

本發明的另一目的在于提供一種用于上述系統的數字家庭網關可重配置方法。?

本發明通過以下技術方案實現：一種數字家庭網關可重配置系統，包括依次連接的無線RF前端、中頻信號處理單元及PC，所述PC中設有可重配置單元，可重配置單元由物理層處理模塊、MAC層處理模塊、IP層處理模塊、傳輸層處理模塊和應用層處理模塊依次連接組成，所述PC中還安裝有用于配置系統中各單元及模塊參數的可重配置軟件。?

所述中頻信號處理單元采用FPGA。?

其中，可重配置單元負責實現數字基帶信號在物理層與應用層間的相互轉換；中頻信號處理單元負責實現數字中頻信號與數字基帶信號的相互轉換；無線RF前端負責實現各頻段的無線射頻信號與數字中頻信號的相互轉換。?

本發明一種用于以上所述系統的數字家庭網關可重配置方法，包括以下步驟：?

(1)系統判斷是否有更新的配置包下載；若是，則進行步驟(2)；若否，則進行步驟(4)；?

(2)系統下載配置包，然后管理員執行判斷是否更新配置包；若是，則進行步驟(3)；若否，則進行步驟(4)；?

(3)更新配置包；?

(4)判斷是否執行配置包中的默認值進行重配置；若是，則可重配置軟件根據默認值進行重配置；若否，則管理員通過可重配置軟件選擇需要的單元或模塊進行重配置；?

(5)完成重配置后，根據實際需要，開始運行整個數字家庭網關可重配置系統。?

步驟(4)中所述重配置的過程具體包括以下步驟：?

(4-1)若是根據默認值進行重配置，則可重配置軟件運行如下：?

(4-1-1)可重配置軟件執行配置包中的默認值配置PC中的可重配置單元；?