数字家庭网络组网方式

　　引 言

　　随着经济和技术的发展，人们对通信服务的需求已不再是简单的话音和单向的视频，而是更快速、更丰富、交互式的宽带多媒体业务。宽带通信与互联网的普及极大地促进了数字媒体内容的发展。而今，除了家电产品数字化的革新之外，构建一个宽带接入、内部互联、内容共享的家庭网络也日趋突显。

　　从产业发展的潮流看，通信、信息、娱乐等技术迅速成熟并开始融合，3C融合的趋势已经显现，信息资源在个人终端上得以整合，个人用户可以直接面对一个虚拟的信息平台进行操作，设备和信息之间实现无缝链接，所有这些使得"数字家庭网络"这个话题越来越热。

　　1 数字家庭网络的定义和业务应用

　　数字家庭网络是指通过家庭网关将公共网络的功能和应用延伸到家庭，并以可灵活配置的家庭智能布线系统为基础或者构筑无线环境，连接各种信息终端（如家电、PC等），提供集成的话音、数据、多媒体、控制和管理等功能，达到信息在家庭内部终端与外部公共网络及家庭内部终端之间的流通和共享。

　　数字家庭网络的业务通常定位于三个方面：a.家庭影音娱乐，观看影片、欣赏音乐、个人影音STudio.b.电信及广播业务，VOD、VOIP、IPTV、网络游戏、远程办公/教育/医疗。c.控制和监视功能，实现安防、电器控制、抄表、电源管理。通过数字家庭网络可以实现以下业务和应用：a.与Internet互联，通过机顶盒和电视机或者电脑实现VOD点播，并提供基于活动服务器网页（AcTIve Server Page,ASP）的海量存储和个性化的信息服务及互动的Internet娱乐游戏等服务。b.实现家庭内部各种信息终端的高速信息共享，如PDA、PC之间的数据共享。c.通过家庭网关实现远程对各种家用电器的控制、调节和监测，如对微波炉、洗衣机、空调、灯光、电动窗帘、温度和湿度控制器、风量调节器等的控制。d.实现防盗报警器、自动烟雾探测器、有害气体检测装置的自动报警并通过网络发送到用户的手机、E_mail信箱或者小区的管理中心。e.通过家中摄像头，利用家庭网关作为视频服务器，用户可远端通过Internet实时监控家庭安全。

　　2 数字家庭网络的组成

　　数字家庭网络结构如图1所示，通常有三部分组成：a.家庭网关；b.各种信息终端设备和智能家电设备；c.家庭智能联网环境的构筑，即将数字家庭内各类终端互联并与家庭网关相连，通过家庭内部有线或无线方式的互联技术实现家庭网络各信息终端设备和智能家电设备的自组织联网并提供自动发现和配置。其中家庭网关（ResidenTIal Gateway,RG或Home Gateway,HG）是数字家庭网络的核心，是一种简单的、智能的、标准化的、灵活的个人家庭网络接口单元，它可以从不同的外部网络接收通信信号，将信号传递给某个设备。RG也是整个家庭网络与外部网络联系的桥梁，是数字家庭各种业务和应用的关键。ITU-T 已经将家庭网络纳入NGN（新一代网络）的一部分，而RG将在其中扮演重要角色，RG在NGN中的位置及其与外部的连接如图2所示，MGC为媒体网关控制器，MG为媒体网关。

　　RG应具备以下功能：a.可同时进行多个或不同种类的接入，同样家庭网络可以使用多种技术来构建；b.能同时处理多种类型的接入网技术和多种类型的网络技术；c.能桥接接入网QoS和家庭网络的QoS;d.能保障访问的内容不依赖于用以传送内容的硬件和传输机制；e.能灵活地支持最新技术；f.应建立在灵活的平台上，并且能够很容易升级。

图1 数字家庭网络的结构

图2 NGN与家庭网关

　　3 数字家庭网络的组网方式

　　3.1 数宇家庭网络内部组网方式

　　家庭网络是把家庭内部的设备进行汇聚，构成以RG为中心的通信网络，因而家庭网络的连接技术主要是家庭内部各个终端的接入问题。RG与运营商连接端可选用GPON接入方式，对于RG 内部与各设备间的互联可选用多种技术，每种技术都有其特点和适用的范围。

　　RG内部与各设备间的互联最通用的连接方式是以太网，所有的设备可以以太网的接口进行互联，但有线网络在某些场合会受到布线的限制：布线、改线工程量大，线路容易损坏，网中的各节点不可移动。因此，还可以通过无线局域网作为接入方式。

　　无线局域网标准可选用IEEE 802.1la/b/g,其中802.1la/g的传输速率为54 Mb/s,802.11b的传输速率为11 Mb/s,802.11a和802.11b工作在两个完全不同的频带，采用完全不同的调制技术，两者是完全不兼容的，但可以共存于同一区域而互不干扰。

最新批准的802.11g有两个最主要的特征：高速率和兼容802.1lb.802.11g标准是下一个主流的无线局域网标准，它提供了高速数据通信