基于智能網關的數字家庭網絡系統架構設計
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2．2 UWB技術原理
UWB技術最基本的工作原理是發送和接收脈沖 間隔嚴格受控的高斯單周期超短時脈沖，超短時單周期脈沖決定了信號的帶寬很寬，接收機直接用一級前端交叉相關器就把脈沖序列轉換成基帶信號，省去了傳統通信設備中的中頻級，極大地降低了設備復雜性。UWB技術采用脈沖位置調制PPM單周期脈沖來攜帶信息和信道編碼，一般工作脈寬為0．1～1．5 ns，重復周期在25～1 000 ns。
3 系統創新內容
3．1 應用創新
3．1．1 基于RC32434的MIPS+Linux的系統平臺
本系統采用IDT的RC32434 Interprise集成通信處理器，其采用32位MIPS 4Kc CPU，支持標準媒體獨立接口(MII)及簡化標準媒體獨立接口(RMII)，在此硬件平臺上移植Linux，并且開發了多協議應用協議庫和設備驅動程序，MIPS+Linux系統平臺具有良好的穩定、移植性、優秀的網絡功能、完整的TCP／IP協議棧、完備的對各種文件系統的支持，以及標準豐富的API，其內核緊湊，編譯后小于512 KB。
3．1．2 多SSID和VLAN技術應用
家庭網關可采用無線傳輸方式(如通過802．1lX)進行家庭內部組網，引入SSID技術可以將一個無線局域網分為幾個需要不同身份驗證的子網絡，每一個子網絡都需要獨立的身份驗證，防止未被授權的用戶進入本網絡，而且采用多SSID技術可以實現虛擬AP功能。不同的SSID可以采用不同的認證方式及訪問權限，也可映射為不同的VLAN，實現公共熱點與家庭內部網之間的網絡隔離。
3．1．3 強型X-10的總線技術應用
家庭控制網采用X-10的總線傳輸技術，性價比高、兼容性、可擴充性強等優點被廣泛應用于家庭控制網絡，但由于其是在電力線中傳播數據，抗干擾能力較差，為了解決此問題需要對X-10協議進行改進和擴充，使其具用較強的抗干擾特性，且兼容標準的x-10協議。
3．1．4 VPN技術應用
將VPN技術應用于家庭網絡，可采用Access VPN和Intranet VPN兩種技術。遠程用戶可以通過Access VPN接入家庭網關，實現對家庭網絡的安全遠程訪問和控制。家庭網關可通過Intranet VPN接入公司的VPN網關，實現Intranet、遠程辦公。
3．2 技術創新
3．2．1 家庭網關的多業務、多種端口技術
家庭網關應使用戶能連接家里盡可能多的設備。網絡運營商可利用這些設備捆綁多種業務，控制從基礎設施到終端設備等家庭網絡中所有設備上的業務。因此在硬件上采用多端口設計方案，具有RJ45，RJll，PLC，WLAN和射頻多種接口，這樣可通過網關方便連接如IPTV機頂盒、網絡游戲終端、IP電話終端等多種終端設備。在軟件上采用實時多任務操作系統和模塊化設計思想，支持模塊的遠程下載更新，以支持未來新興業務的媒體設備，使得家庭網關成為服務提供商與用戶之間最重要的接口。
3．2．2 三網合一內部網絡協議轉換技術
家庭網關連接家庭數據通信網、家庭A／V網和家庭控制網，其在網絡協議、傳輸碼流、網絡服務質量以及傳輸載體上都有較大差異，如何實現網絡異構，保證數據傳輸的安全，應由家庭網關內部網絡協議轉換模塊完成，并且通過SSID和VLAN技術實現公共熱點與家庭內部網之間的網絡隔離，提高用戶數據的安全性。家庭網關的物理接口可支持UWB和PLC兩種傳輸方式，為用戶提供便捷的接入方式，如控制網可采用基于x-10協議的電力線載波傳輸模式，移動媒體終端采用UWB傳輸技術，保證對帶寬的需求。
3．2．3 QoS(網絡服務質量)動態配置技術
QoS的實現需要在家庭網關上實現外部網絡和家庭網絡之間的帶寬映射分配機制，將外部網絡中業務流按照家庭網絡情況進行重新映射分配，需要在家庭網關上實現帶寬的動態預留和分配功能，家庭網關需要同時實現外部網絡和家庭網絡的服務質量機制，保證端到端的QoS。另外，需要對家庭中各個終端的QoS能力進行定義，制定終端設備和家庭網關之間的QoS信令機制。
3．2．4 網絡數據包過濾技術
網絡IP報文的IP報頭及所承載的上層協議(如TCP)報頭的每個域包含了可以由路由器進行處理的信息，可以由這些域的各式各樣的組合形成不同的規則。家庭網關提供了基于接口的包過濾，即可以在寬帶上行口的進出兩個方向上對報文進行過濾，提高網絡傳輸流量，保障網絡安全。
4 結語
“處處計算，處處連接”是數字家庭的最終目標，在寬帶網絡完成最后一公里接入之后，隨著家庭網絡的普及，多種多樣的終端設備將逐步完成寬帶最后一米的延伸，將更多更好的服務推送到家庭。本文提出采用PLC電力線載波和超寬頻UWB技術構建家庭控制網、家庭數據通信網和家庭A／V網，通過智能網關的管理實現三網合一，為數字家庭夢想的實現推波助瀾。本文引用地址：http://www.104case.com/article/151724.htm
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