典型数字家庭设计实例集锦（一）

家庭网络的安全远程访问和控制。家庭网关可通过Intranet VPN接入公司的VPN网关，实现Intranet、远程办公。

　　2 数字家庭网络系统技术原理

　　2．1 PLC技术原理

　　PLC利用1．6～30 MHz频带范围传输信号。在发送时，利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行传输；在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。PLC技术主要包括电力线网络单元（PNU），它负责控制电力线网络并从单元配电网集成话务，通过适当的电信干线接口，PNU再将话务传至馈电网络。根据馈电网络中使用的不同介质，PNU也可转换来自低压配电网的数据话务。

　　2．2 UWB技术原理

　　UWB技术最基本的工作原理是发送和接收脉冲 间隔严格受控的高斯单周期超短时脉冲，超短时单周期脉冲决定了信号的带宽很宽，接收机直接用一级前端交叉相关器就把脉冲序列转换成基带信号，省去了传统通信设备中的中频级，极大地降低了设备复杂性。UWB技术采用脉冲位置调制PPM单周期脉冲来携带信息和信道编码，一般工作脉宽为0．1～1．5 ns，重复周期在25～1 000 ns。

　　3 系统创新内容

　　3．1 应用创新

　　3．1．1 基于RC32434的MIPS+Linux的系统平台

　　本系统采用IDT的RC32434 Interprise集成通信处理器，其采用32位MIPS 4Kc CPU，支持标准媒体独立接口（MII）及简化标准媒体独立接口（RMII），在此硬件平台上移植Linux，并且开发了多协议应用协议库和设备驱动程序，MIPS+Linux系统平台具有良好的稳定、移植性、优秀的网络功能、完整的TCP／IP协议栈、完备的对各种文件系统的支持，以及标准丰富的API，其内核紧凑，编译后小于512 KB。

　　3．1．2 多SSID和VLAN技术应用

　　家庭网关可采用无线传输方式（如通过802．1lX）进行家庭内部组网，引入SSID技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络，每一个子网络都需要独立的身份验证，防止未被授权的用户进入本网络，而且采用多SSID技术可以实现虚拟AP功能。不同的SSID可以采用不同的认证方式及访问权限，也可映射为不同的VLAN，实现公共热点与家庭内部网之间的网络隔离。

　　3．1．3 强型X-10的总线技术应用

　　家庭控制网采用X-10的总线传输技术，性价比高、兼容性、可扩充性强等优点被广泛应用于家庭控制网络，但由于其是在电力线中传播数据，抗干扰能力较差，为了解决此问题需要对X-10协议进行改 进和扩充，使其具用较强的抗干扰特性，且兼容标准的x-10协议。

　　3．1．4 VPN技术应用

　　将VPN技术应用于家庭网络，可采用Access VPN和Intranet VPN两种技术。远程用户可以通过Access VPN接入家庭网关，实现对家庭网络的安全远程访问和控制。家庭网关可通过Intranet VPN接入公司的VPN网关，实现Intranet、远程办公。

　　3．2 技术创新

　　3．2．1 家庭网关的多业务、多种端口技术

　　家庭网关应使用户能连接家里尽可能多的设备。网络运营商可利用这些设备捆绑多种业务，控制从基础设施到终端设备等家庭网络中所有设备上的业务。因此在硬件上采用多端口设计方案，具有RJ45，RJll，PLC，WLAN和射频多种接口，这样可通过网关方便连接如IPTV机顶盒、网络游戏终端、IP电话终端等多种终端设备。在软件上采用实时多任务操作系统和模块化设计思想，支持模块的远程下载更新，以支持未来新兴业务的媒体设备，使得家庭网关成为服务提供商与用户之间最重要的接口。

　　3．2．2 三网合一内部网络协议转换技术

　　家庭网关连接家庭数据通信网、家庭A／V网和家庭控制网，其在网络协议、传输码流、网络服务质量以及传输载体上都有较大差异，如何实现网络异构，保证数据传输的安全，应由家庭网关内部网络协议转换模块完成，并且通过SSID和VLAN技术实现公共热点与家庭内部网之间的网络隔离，提高用户数据的安全性。家庭网关的物理接口可支持UWB和PLC两种传输方式，为用户提供便捷的接入方式，如控制网可采用基于x-10协议的电力线载波传输模式，移动媒体终端采用UWB传输技术，保证对带宽的需求。

　　3．2．3 QoS（网络服务质量）动态配置技术

　　QoS的实现需要在家庭网关上实现外部网络和家庭网络之间的带宽映射分配机制，将外部网络中业务流按照家庭网络情况进行重新映射分配，需要在家庭网关上实现带宽的动态预留和分配功能，家庭网关需要同时实现外部网络和家庭网络的服务质量机制，保证端到端的QoS。另外，需要对家庭中各个终端的QoS能力进行定义，制定终端设备和家庭网关之间的QoS信令机制。

　　3．2．4 网络数据*滤技术

网络IP报文的IP报头及所承载的上层协议（如TCP）报头的每个域包含了可以由路由器进行处理的信息，可