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家庭网络的业务和技术详述 |
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家庭网络的概念最早是由IT／家电行业提出的，IT／家电行业的“家庭网络”是指融家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台，是在家庭范围内实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安（监控）装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互联和管理，以及数据和多媒体信息共享的系统。
目前，电信运营商提及的家庭网络侧重于“基于电信网络／Internet提供面向家庭的多种业务”并强调“家庭网关”的概念，而对于IT／家电行业提出的“家庭内部各种终端之间的资源共享和协同服务”的含义不是太明显。因此，就目前情况来看，电信行业和IT／家电行业对“家庭网络”的理解是不一样的。
1、家庭网络的业务和应用
家庭网络产业能否健康快速地发展，关键是围绕家庭网络提供的业务和服务最终能否被消费者接受。目前，提供家庭网络的相关业务／服务的总体情况见表1。 表1家庭网络的相关业务／服务的总体情况
 家庭网络相关业务／服务的发展将分为以下三个阶段。
●起步期：通信类（主要包括上网、VoIP等）为主。
●成长期：通信类+娱乐类（主要包括VOD、IPTV、网络游戏、家庭影音娱乐等）+远程医疗及教育等。
●成熟期：通信类+娱乐类+控制类（主要包括安全防护、电器控制等）。
起步阶段用户需求不旺盛、产品标准不够成熟和产品多样化；成长阶段产品标准相对成熟、需求旺盛、主要业务应用逐步增大；成熟阶段用户需求增长稳定、业务种类增多。对于电信网而言，运营商面向数字家庭可以提供如下一些业务和应用。
（1）IPTV业务
以IPTV为代表的面向公众用户的娱乐业务逐渐成为宽带网络上的热点业务。目前一般认为IPTV业务的应用形式可分为视频播放类业务以及建立在视频播放类业务基础上的各种应用型业务。其中视频播放类业务包括以下几个方面。
●视频点播。指用户通过互动方式选择VOD节目并进行播放及相应的控制操作。
●电视直播。指用户根据频道直接选择并收看电视节目，系统侧向选择该广播频道的全部用户同时推送相同的音视频流，播放既定的内容。
●时移电视。是电视直播在时间上的回溯，用户可通过交互操作，对已播放过的直播节目重新回放观看。
●个人录像。指用户可以将电视直播的内容存储录制，并对已录制的节目进行回放观看，包括网络个人录像和客户端个人录像两种方式。
应用型业务包括信息类业务，如天气预报、股票、电话黄页等；通信类业务，如可视电话、IP电话、视讯会议、即时通信、电子邮件等；另外，还包括游戏类业务，电子商务，远程教育等。
（2）融合通信
融合通信实现各类通信的统一和简化，用户可随时随地使用不同的终端进行多媒体通信。融合通信将我们常用的多个个人通信设备，以及多个网络（电话网、互联网）结合在一起，用户不同终端只有一个账号，不同终端的业务体验相同，这无疑为用户的通信业务带来了方便性和多样性。
家庭网关能够实现的融合通信是指将Internet应用与家庭网关提供的语音业务融合，保证用户号码的惟一性。在位置变化的情况下，可以通过SIP终端接听家中的电话，也可以使用SIP终端通过接入网关的外线呼出，支持SIP终端与其他家庭分机间的呼叫，保证SIP终端和家庭网关的语音业务的一致性。
（3）家庭监控
随着近年来廉价宽带进入家庭，家庭监控正成为监控行业的一个新领域。远程家庭监控业务能够方便用户在外地旅行、出差、度假或者工作的时候，对家庭进行监控。家庭报警信号能及时传至小区监控中心，同时通过移动短消息、邮件或者电话的方式通知用户。
用户可远程或本地访问家庭监控业务入口，通过家庭网关所连接的有线／无线IP摄像头、机顶盒所连的USB摄像头或可视电话看到老人、小孩的活动情况，并可选择录制该视频到家庭网关或DMA所连接的USB硬盘或PC，实现对家庭的监控。
（4）绿色上网
绿色上网业务是一项电信增值业务，它主要面向有孩子的家庭用户，提供有害网站过滤、垃圾邮件过滤、上网时间段以及上网时长控制的服务。通过在电信局端对用户的上网行为进行控制和管理，过滤掉各种毒害青少年身心健康的不良网络信息，灵活地控制青少年的上网时间，防止青少年长期沉迷于网络，让青少年在一片安全、纯净的绿色网络天空下健康成长。
2、家庭网络的关键技术
2.1家庭网络的联网技术
家庭网络的联网可以充分利用家庭内部的有线和无线物理媒介，包括以太网、HomePNA、有线电视电缆、电力线、IEEE 1394和无线等。各种技术的特点见表2。
表2家庭网络的联网技术特点
不同的联网技术在使用媒质、提供速率、可达距离和设备成本等方面都各有不同。从目前以PC共享上网为主要应用模式的家庭网络而言，WLAN是一种比较有优势的技术，市场数据也显示WLAN目前在家庭中的占有率也在迅速增加。各种技术的特征比较见表3。表3家庭网络联网技术比较
 2.2家庭网络设备自动发现和自动配置技术
家庭网络设备自动发现和自动配置技术，也就是俗称的即插即用（Plug & Play）技术，是家庭网络发展的基础。根据其服务对象和实现的不同，可以分为以下两类。
●在PC及其外设领域，UPnP技术是最早成熟和被广泛接受的即插即用技术，该技术由UPnP论坛开发。目前国内的闪联（IGRS）也在这个领域做了很多工作。UPnP和IGRS等技术要求设备必须具备IP的协议栈。
●在家用电器和家庭控制领域，即插即用如果用UPnP来实现，即使有可能也是非常困难的。目前不可能要求洗衣机或电灯上都有一个IP地址，在这个领域中的即插即用技术有HomePNP、LonWorks等。CEBus协议是建立在HomePNP基础上的，它允许各种电器设备通过电源线接口互相通信，省去了需要单独控制线路的麻烦。LonWorks提供了一个对等的通信控制方案，与jini等技术结合，可以广泛用于家庭、楼宇、小区等各种场合。
电信业务到家庭的自动配置功能还没有一个系统的规范，随着终端的智能化和功能的增强，以及电信业务的多样化和个性化的发展，越来越多的电信服务需要在终端上进行各种设置，对于普通的消费者来说，这是一个难题。目前，只有DSLForum和CCSA在ADSL Modem的自动配置和远程管理方面做了一些有益的工作，但远没有达到一个通用的业务配置功能平台的要求，因此对自动配置和远程管理维护技术仍需进行大量的研究。
2.3家庭网络的安全技术
家庭网络的安全技术涉及家庭网络内部终端设备和内部信息安全、业务系统的安全（如防攻击、防非法接入等），在特定场合还需要能追查恶意呼叫，确定其来源从而采取相应的措施。
（1）网络安全
家庭网络应通过防火墙与外界互联网进行联系，实现内部可信任网与外部不可信任网之间的隔离，并进行访问控制，保证家庭网络系统及家庭网络服务的安全性。
●家庭网络隔离及访问控制：在内外部网络之间设置防火墙，实现家庭网络内部的访问控制，根据防范的方式和侧重点的不同，可以选择分级过滤或应用代理等不同类型的防火墙。
●审计与监控：安装网络安全评估分析软件，利用此类软件对用户使用计算机网络系统的过程进行记录，以便发现和预防可能的破坏活动。
●网络反病毒：安装反病毒软件，预防、检测和消除病毒。
（2）业务系统安全
业务系统设备本身会有各种各样系统方面的漏洞，而这些漏洞往往会造成信息的泄露。为了维护家庭网络业务的安全，应做到以下几点。
●及时给系统进行升级、维护、打系统补丁。
●用户访问业务需进行认证，可以使用密码、智能卡和证书等认证的手段。
●系统要进行病毒的防范。病毒本身有很强的传染性，并增加设备的负担，给用户带来不便，甚至是重大的经济损失。病毒防范应做到定期更新，在出现重要病毒警告时要及时进行系统升级。
●记录日志。对系统进行攻击时，会对被攻击的设备进行端口扫描或多次连接尝试，所有这些攻击如果在日志中记录在案，则便于查找攻击的发起者。
2.4家庭网络内的服务质量保证技术
主要有两种实现家庭网络内的服务质量（QoS）的方法：第一种是优先级QoS，设置不同用途封包的优先级，在产生拥塞时优先级高的数据包会优先通过，而优先级低的包会被丢弃；第二种方法是有保证的QoS，为每一种业务分配相应的带宽，相应的业务以承诺的速率发送数据，从而得到业务QoS的保障。在家庭网络中应用的各类媒体流端到端传输要求见表4。表4家庭网络中应用的各类媒体流端到端传输要求
 从上述要求可以看出：对于语音这样的业务应给予最高的优先级，分配较低的带宽；安防一类业务由于其特殊性也应给予最高的优先级；实时视频与游戏一类的应用可以分配次一级的优先级，分配较高的带宽；视频业务还要求允许数据瞬时以超过承诺的速率发送。除此以外的业务可分配到Best Effort方式的QoS级别。
由于家庭网络内部联网技术种类众多，各自对QoS的支持能力不同，而且家庭网络中从成本考虑也不可能使用复杂的QoS机制，因此，如何在家庭网络特定环境下做到一定的QoS是尚未解决的问题。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/21/2006) |
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