[發(fā)明專利]一種通用的家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)架構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910081609.5
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN101645857A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張武;王勁林;么剛;孫鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所
• 主分類號(hào): H04L12/66
• 分類號(hào): H04L12/66;H04L12/56;H04L29/06
• 代理公司: 北京法思騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊小蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)通信與家庭網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及了一種通用的家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)模型及其在家庭網(wǎng)關(guān)上的實(shí)現(xiàn)方法。

技術(shù)背景

隨著IP通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和消費(fèi)類電子技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，相關(guān)技術(shù)極大地推動(dòng)了廣播電視網(wǎng)、電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)融合(三網(wǎng)融合)。家庭是接收業(yè)務(wù)服務(wù)的重要場合之一，通信類、計(jì)算機(jī)類和消費(fèi)類電子產(chǎn)品都會(huì)在家庭網(wǎng)絡(luò)中獲取服務(wù)，所以家庭網(wǎng)絡(luò)是三網(wǎng)融合的重要研究對象之一。

在家庭內(nèi)部，上述設(shè)備聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成家庭網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為必然趨勢。目前，家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在IT、家電和通信領(lǐng)域中形成了大量的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。在IT領(lǐng)域中，以UPnP(通用即插即用)、IGRS(閃聯(lián))、OSGi(開放服務(wù)網(wǎng)關(guān)聯(lián)盟)為代表。在家電領(lǐng)域中，以echonet協(xié)會(huì)、CEBus(消費(fèi)電子總線)、ITopHome(e家佳)為代表。在通信領(lǐng)域，以ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))和ITU(國際電信聯(lián)盟)為代表。但是，這三個(gè)領(lǐng)域中的家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)基本上是獨(dú)立發(fā)展的，形成異構(gòu)的家庭網(wǎng)絡(luò)。相對家庭網(wǎng)絡(luò)，外部網(wǎng)絡(luò)分屬于廣播電視、電信和互聯(lián)網(wǎng)，而這三類也基本是平行地發(fā)展。在三網(wǎng)融合的趨勢下，迫切需要能夠屏蔽家庭網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性家庭網(wǎng)關(guān)架構(gòu)，對外部網(wǎng)絡(luò)提供同一的信令、數(shù)據(jù)和管理接口。

在諸多家庭網(wǎng)關(guān)架構(gòu)研究中，OSGi是非常重要的網(wǎng)關(guān)架構(gòu)之一。OSGi標(biāo)準(zhǔn)主要目的在于使服務(wù)提供商通過住宅網(wǎng)關(guān)，為各種家庭智能設(shè)備提供各種服務(wù)。通過對應(yīng)用程序(稱為bundle)遠(yuǎn)程安裝、啟動(dòng)、升級和卸載，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的生命周期，利用bundle的導(dǎo)入和導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)服務(wù)資源的共享。OSGi將針對具體的業(yè)務(wù)開發(fā)具體bundle，基于OSGi實(shí)現(xiàn)的家庭網(wǎng)絡(luò)比較難于提供統(tǒng)一的對外接口。

本專利提出一種基于外部網(wǎng)絡(luò)接入模塊、協(xié)調(diào)控制模塊、家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口模塊和信息庫的通用的家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)架構(gòu)，并通過家庭網(wǎng)關(guān)上的實(shí)現(xiàn)說明了該模型的可行性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是屏蔽家庭網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，對外部網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)的、開放的控制、數(shù)據(jù)和管理接口，便于家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)以及用戶使用規(guī)則定制，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的無縫互聯(lián)，從而提供一種通用的家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的家庭網(wǎng)關(guān)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的通用的家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)，主要包括外部網(wǎng)絡(luò)接入模塊、協(xié)調(diào)控制模塊、家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口模塊和信息庫，其中，外部網(wǎng)絡(luò)接入模塊包括：信令代理、數(shù)據(jù)代理和管理代理，家庭網(wǎng)絡(luò)接口模塊包括：數(shù)據(jù)媒體子網(wǎng)代理、通信子網(wǎng)代理和家電子網(wǎng)代理；

所述的協(xié)調(diào)控制模塊是家庭網(wǎng)關(guān)的中樞控制模塊，該模塊由信息提取與融合器、庫管理器、執(zhí)行控制器、信令適配器、數(shù)據(jù)適配器和管理適配器組成；

所述的信息庫，用于收集時(shí)變設(shè)備、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境信息；信息庫中的信息分為設(shè)備信息、業(yè)務(wù)信息和知識(shí)信息，這三類信息被維護(hù)在三個(gè)獨(dú)立的信息庫中，以便于信息庫的維護(hù)與更新。

上述技術(shù)方案中，所述外部網(wǎng)絡(luò)接入模塊提供統(tǒng)一的外部信令、數(shù)據(jù)和管理接口，互聯(lián)多種外部網(wǎng)絡(luò)。

上述技術(shù)方案中，所述的協(xié)調(diào)控制模塊基于信息庫的信息，實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)與家庭網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)媒體子網(wǎng)、通信子網(wǎng)以及家電設(shè)備子網(wǎng)之間在信令層面、數(shù)據(jù)層面和管理層面的兩兩無縫互聯(lián)。

上述技術(shù)方案中，所述的信令代理，用于實(shí)現(xiàn)對外部網(wǎng)絡(luò)的信令控制層面支持，以實(shí)現(xiàn)會(huì)話控制的發(fā)起、建立、撤銷及其他控制；

所述的數(shù)據(jù)代理，用于實(shí)現(xiàn)對外部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層面的支持，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層面的控制，包括緩存管理、隊(duì)列調(diào)度、包標(biāo)記和擁塞避免；

所述的管理代理，用于實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)管理層面的支持，以實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)對家庭網(wǎng)關(guān)的管理接口，所述外部網(wǎng)絡(luò)對家庭網(wǎng)關(guān)的管理接口包括計(jì)費(fèi)接口和服務(wù)水平協(xié)議接口。

上述技術(shù)方案中，所述的家庭網(wǎng)絡(luò)接口模塊，用于提供該網(wǎng)關(guān)與家庭網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)媒體子網(wǎng)、通信子網(wǎng)和家電設(shè)備子網(wǎng)的接口，該家庭網(wǎng)絡(luò)接口模塊包括：數(shù)據(jù)媒?體子網(wǎng)代理、通信子網(wǎng)代理、家電設(shè)備子網(wǎng)代理及家庭網(wǎng)絡(luò)代理管理器。

上述技術(shù)方案中，所述的協(xié)調(diào)控制模塊，用于根據(jù)所述信息庫的信息，適配外部網(wǎng)絡(luò)接入模塊和家庭網(wǎng)絡(luò)接口模塊，在信令層面、數(shù)據(jù)層面和管理層面上實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)與家庭網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)；其中，在信令層面上，實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)與家庭網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)議的語義影射和協(xié)議重新封裝；在數(shù)據(jù)層面上，實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)與家庭網(wǎng)絡(luò)之間的流量整形、業(yè)務(wù)流分類、網(wǎng)絡(luò)檢測和業(yè)務(wù)流策略控制，以及數(shù)據(jù)的重新封裝；在管理層面上，實(shí)現(xiàn)對外部網(wǎng)絡(luò)對家庭網(wǎng)關(guān)的管理功能、服務(wù)規(guī)則的生成與維護(hù)，以及對信息庫的管理。