專利名稱：一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字家庭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，數(shù)字家庭技術(shù)已基本完成了數(shù)字化演進(jìn)，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展階段?！笆濉?期間各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將進(jìn)一步蓬勃發(fā)展，并向數(shù)字家庭應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行滲透。數(shù)字家庭中的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)將呈現(xiàn)出多樣化、寬帶化、融合化的發(fā)展趨勢。家庭內(nèi)部布線技術(shù)包括以太網(wǎng)、 WiFi、PLC、Bluet00th，UWB，Zigbee等能夠構(gòu)建出一個覆蓋各種應(yīng)用場景需求的完整家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，突破設(shè)備間彼此獨(dú)立的傳統(tǒng)模式，完成數(shù)字家庭設(shè)備的互聯(lián)互通。而各種寬帶接入技術(shù)包括xDSL、PON,3G, WiMax, Cable Modem等將各種公共網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及內(nèi)容引入的數(shù)字家庭，使得信息在數(shù)字家庭內(nèi)部、數(shù)字家庭之間、以及數(shù)字家庭與公共網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)無縫的流通和協(xié)同。目前的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)，除了 PC和家庭網(wǎng)關(guān)/路由器以外，又出現(xiàn)了媒體適配器及媒體服務(wù)器，這類新設(shè)備將許多媒體處理任務(wù)從PC中分流出來，構(gòu)成一種無中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如何將家庭控制網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)和家庭A/ν網(wǎng)這三個相互之間異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成家庭高速信息網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入、防盜報警、室內(nèi)電器自動控制管理、門禁對講、遠(yuǎn)程抄表、 遠(yuǎn)程Web監(jiān)控、視頻點(diǎn)播等成為信息技術(shù)領(lǐng)域中的一個研究熱點(diǎn)。數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)通過家庭網(wǎng)關(guān)將公共網(wǎng)絡(luò)功能和應(yīng)用延伸到家庭，并以可靈活配置的家庭智能布線系統(tǒng)，連接多種多樣的終端設(shè)備，提供集成的話音、數(shù)據(jù)、多媒體、控制和管理等功能，達(dá)到信息在家庭內(nèi)部終端與外部公網(wǎng)及家庭內(nèi)部終端之間的充分流通和共享。因此，人們希望能提供一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠應(yīng)用于智能網(wǎng)關(guān)的管理，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換，方便家庭設(shè)備的管理及通信。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所述系統(tǒng)包括家庭網(wǎng)關(guān)、家庭網(wǎng)絡(luò)；所述家庭網(wǎng)關(guān)同時連接多個或不同種類接入方式的接入設(shè)備；所述家庭網(wǎng)絡(luò)分為家庭控制網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭A/V網(wǎng)；家庭控制網(wǎng)采用基于X210總線協(xié)議的PLC電力線載波技術(shù)為傳輸介質(zhì)；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭A/V網(wǎng)以無線為傳輸介質(zhì)，采用超寬頻UWB方式?？蛇x的，所述家庭網(wǎng)關(guān)包括RC32434CPU核心模塊，以太網(wǎng)接口模塊，ADSL電話接口模塊，射頻接口模塊；RC32434 CPU核心模塊，以Linux操作系統(tǒng)為核心，管理、協(xié)調(diào)各周邊模塊，主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能路由、QoS動態(tài)配置、網(wǎng)絡(luò)安全功能；以太網(wǎng)接口模塊，是管理多個以太網(wǎng)接入端口，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)輕量級TCP/IP協(xié)議棧；ADSL電話接口模塊，實(shí)現(xiàn)電話信號的數(shù)字化，并通過UWB進(jìn)行傳輸，同時將寬帶 ADSL信號解調(diào)后進(jìn)行廣域網(wǎng)服務(wù)端口和局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則映射；射頻接口模塊，內(nèi)置高頻頭，對高頻電視信號進(jìn)行處理，具備選頻、放大及變頻功能，并通過多媒體編碼器實(shí)時捕捉模擬數(shù)據(jù)流，編碼轉(zhuǎn)換為符合數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字媒體流?？蛇x的，所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括PLC電力線載波接口模塊；PLC電力線載波接口模塊，通過PCI總線與RC32434 CPU進(jìn)行信息交互，將外網(wǎng)對家電控制信息通過電力線載波的方式傳輸給各家電終端，采用正交頻分復(fù)用調(diào)制和前向糾錯核心算法?？蛇x的，所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括UWB無線通信模塊；UffB無線通信模塊，通過PCI總線與RC32434 CPU進(jìn)行信息交互，將寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和多媒體音視頻流通過超寬頻UWB傳輸，同時接收PC和媒體終端的流媒體，通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到外網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)?？蛇x的，所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括Web Server管理模塊；Web krver管理模塊，將家庭內(nèi)部各種智能應(yīng)用終端的信息和狀態(tài)均以網(wǎng)頁的形式通過Web服務(wù)器傳給遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶。上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明實(shí)施例采用一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以應(yīng)用于智能網(wǎng)關(guān)的管理，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換和QoS(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量)動態(tài)配置，實(shí)現(xiàn)了家庭網(wǎng)關(guān)的多業(yè)務(wù)和多種端口技術(shù)、三網(wǎng)合一的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)、智能路由技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包過濾技術(shù)的綜合應(yīng)用，方便家庭設(shè)備的管理及通信。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的簡單示意圖；圖2是本發(fā)明基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明中家庭網(wǎng)關(guān)架構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠應(yīng)用于智能網(wǎng)關(guān)的管理，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換，方便家庭設(shè)備的管理及通信。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案分別進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的簡單示意圖。如圖1所示的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，包括家庭網(wǎng)關(guān)、家庭網(wǎng)絡(luò)兩個部分。圖2則是系統(tǒng)的具體示意圖。1、家庭網(wǎng)關(guān)可同時連接多個或不同種類接入方式的接入設(shè)備，如支持ADSL和局域網(wǎng)接入。在系統(tǒng)功能上能夠同時處理多種類型的接入網(wǎng)技術(shù)和多種類型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2、家庭網(wǎng)絡(luò)分為三部分家庭控制網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭A/V網(wǎng)，這三種網(wǎng)絡(luò)在傳輸速率、帶寬需求、傳輸介質(zhì)、安全要求以及QoS(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量)要求上均有明顯差異，因此可以使用多種技術(shù)來構(gòu)建。家庭控制網(wǎng)以采用基于X210總線協(xié)議的PLC電力線載波技術(shù)為傳輸介質(zhì)；而數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭A/V網(wǎng)以無線為傳輸介質(zhì)，采用超寬頻UWB技術(shù)，以極低功率的信號實(shí)現(xiàn)114Mb/s的傳輸速率，滿足多媒體業(yè)務(wù)對帶寬的需求。如圖2所示的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，支持射頻接入技術(shù)，用戶通過家庭網(wǎng)關(guān)內(nèi)置的 Web Server功能控制高頻頭選臺，并通過多媒體編碼器實(shí)時捕捉模擬數(shù)據(jù)流，編碼轉(zhuǎn)換為符合數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)(如MPEG1)的數(shù)字媒體流，經(jīng)WLAN傳輸?shù)礁鞫嗝襟w播放終端，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部各種信息終端的高速信息共享。如圖2所示的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，家庭網(wǎng)關(guān)能橋接接入網(wǎng)QoS和家庭網(wǎng)絡(luò)的QoS， 保障訪問的內(nèi)容不依賴于用以傳送內(nèi)容的硬件和傳輸機(jī)制；通過模塊的遠(yuǎn)程下載功能，靈活地支持最新技術(shù)，使得系統(tǒng)很容易升級，以支持未來新興業(yè)務(wù)。如圖2所示的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過家庭網(wǎng)關(guān)內(nèi)置的ffeb krver功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對各種家用電器設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)測，并通過SSID和VLAN技術(shù)保證用戶控制命令和數(shù)據(jù)的安全性。如圖2所示的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在家庭網(wǎng)關(guān)上實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)之間的帶寬映射分配機(jī)制，將外部網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)流按照家庭網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行重新映射分配，需要在家庭網(wǎng)關(guān)上實(shí)現(xiàn)帶寬的動態(tài)預(yù)留和分配功能，家庭網(wǎng)關(guān)需要同時實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量機(jī)制，保證端到端的QoS。如圖3所示的家庭網(wǎng)關(guān)架構(gòu)，包括七個模塊RC32434CPU核心模塊，以太網(wǎng)接口模塊，ADSL電話接口模塊，射頻接口模塊，PLC電力線載波接口模塊，UWB無線通信模塊，Web Server管理模塊。URC32434CPU核心模塊，是家庭網(wǎng)關(guān)最為核心的部分，以Linux操作系統(tǒng)為核心， 管理、協(xié)調(diào)各周邊模塊。主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能路由、QoS動態(tài)配置、網(wǎng)絡(luò)安全等功能；2、以太網(wǎng)接口模塊是管理多個以太網(wǎng)接入端口，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)輕量級TCP/IP協(xié)議棧；3、ADSL電話接口模塊，實(shí)現(xiàn)電話信號的數(shù)字化，并通過UWB進(jìn)行傳輸，同時可將寬帶ADSL信號解調(diào)后進(jìn)行廣域網(wǎng)服務(wù)端口和局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則映射；4、射頻接口模塊，內(nèi)置高頻頭，對高頻電視信號進(jìn)行處理，具備選頻、放大及變頻功能，并通過多媒體編碼器實(shí)時捕捉模擬數(shù)據(jù)流，編碼轉(zhuǎn)換為符合數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)(如MPEG1)的數(shù)字媒體流；5、PLC電力線載波接口模塊，通過PCI總線與RC32434CPU進(jìn)行信息交互，將外網(wǎng)對家電控制信息通過電力線載波的方式傳輸給各家電終端，此模塊實(shí)現(xiàn)采用正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制和前向糾錯等核心算法；6、UffB無線通信模塊，通過PCI總線與RC32434CPU進(jìn)行信息交互，將寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和多媒體音視頻流通過超寬頻UWB傳輸，同時接收PC和媒體終端的流媒體，通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到外網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)；7、Web krver管理模塊是家庭內(nèi)部各種智能應(yīng)用終端的信息和狀態(tài)均以網(wǎng)頁的形式通過Web服務(wù)器傳給遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶。上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明實(shí)施例采用一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以應(yīng)用于智能網(wǎng)關(guān)的管理，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換和QoS(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量)動態(tài)配置，實(shí)現(xiàn)了家庭網(wǎng)關(guān)的多業(yè)務(wù)和多種端口技術(shù)、三網(wǎng)合一的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)、智能路由技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包過濾技術(shù)的綜合應(yīng)用，方便家庭設(shè)備的管理及通信。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁盤或光盤等。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于 所述系統(tǒng)包括家庭網(wǎng)關(guān)、家庭網(wǎng)絡(luò)；所述家庭網(wǎng)關(guān)同時連接多個或不同種類接入方式的接入設(shè)備； 所述家庭網(wǎng)絡(luò)分為家庭控制網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭Α/ν網(wǎng)； 所述家庭控制網(wǎng)采用基于X210總線協(xié)議的PLC電力線載波技術(shù)為傳輸介質(zhì)； 所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭A/V網(wǎng)以無線為傳輸介質(zhì)，采用超寬頻UWB方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述家庭網(wǎng)關(guān)包括RC32434 CPU核心模塊，以太網(wǎng)接口模塊，ADSL電話接口模塊，射頻接口模塊；RC32434CPU核心模塊，以Linux操作系統(tǒng)為核心，管理、協(xié)調(diào)各周邊模塊，主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能路由、QoS動態(tài)配置、網(wǎng)絡(luò)安全功能；以太網(wǎng)接口模塊，是管理多個以太網(wǎng)接入端口，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)輕量級TCP/IP協(xié)議棧； ADSL電話接口模塊，實(shí)現(xiàn)電話信號的數(shù)字化，并通過UWB進(jìn)行傳輸，同時將寬帶ADSL信號解調(diào)后進(jìn)行廣域網(wǎng)服務(wù)端口和局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則映射；射頻接口模塊，內(nèi)置高頻頭，對高頻電視信號進(jìn)行處理，具備選頻、放大及變頻功能，并通過多媒體編碼器實(shí)時捕捉模擬數(shù)據(jù)流，編碼轉(zhuǎn)換為符合數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字媒體流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于 所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括PLC電力線載波接口模塊；PLC電力線載波接口模塊，通過PCI總線與RC32434CPU進(jìn)行信息交互，將外網(wǎng)對家電控制信息通過電力線載波的方式傳輸給各家電終端，采用正交頻分復(fù)用調(diào)制和前向糾錯核心算法。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于 所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括UWB無線通信模塊；UWB無線通信模塊，通過PCI總線與RC32434CPU進(jìn)行信息交互，將寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和多媒體音視頻流通過超寬頻UWB傳輸，同時接收PC和媒體終端的流媒體，通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到外網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于 所述家庭網(wǎng)關(guān)還包括Web Server管理模塊；Web Server管理模塊，將家庭內(nèi)部各種智能應(yīng)用終端的信息和狀態(tài)均以網(wǎng)頁的形式通過Web服務(wù)器傳給遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括家庭網(wǎng)關(guān)、家庭網(wǎng)絡(luò)；所述家庭網(wǎng)關(guān)同時連接多個或不同種類接入方式的接入設(shè)備；所述家庭網(wǎng)絡(luò)分為家庭控制網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭A/V網(wǎng)；家庭控制網(wǎng)采用基于X210總線協(xié)議的PLC電力線載波技術(shù)為傳輸介質(zhì)；數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、家庭A/V網(wǎng)以無線為傳輸介質(zhì)，采用超寬頻UWB方式。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了家庭網(wǎng)關(guān)的多業(yè)務(wù)和多種端口技術(shù)、三網(wǎng)合一的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)、智能路由技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包過濾技術(shù)的綜合應(yīng)用，方便家庭設(shè)備的管理及通信。
文檔編號H04L12/66GK102185743SQ201110072588
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者劉寧, 孟思明, 薛凱軍 申請人:東莞中山大學(xué)研究院, 中山大學(xué)