家庭網(wǎng)關(guān)的規(guī)劃與建設(shè)

陳耀武

（作者單位：陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒（集團(tuán)）鎮(zhèn)坪支公司）

家庭網(wǎng)關(guān)的規(guī)劃與建設(shè)

陳耀武

（作者單位：陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒（集團(tuán)）鎮(zhèn)坪支公司）

隨著三網(wǎng)絡(luò)融合的推進(jìn)，無線家庭網(wǎng)關(guān)的投入使用已迫在眉睫。本文分析了家庭網(wǎng)關(guān)的市場(chǎng)需求和在網(wǎng)絡(luò)中的位置，研究了家庭網(wǎng)關(guān)的主要功能，重點(diǎn)討論了家庭網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程管理問題。

家庭網(wǎng)絡(luò)家庭網(wǎng)關(guān)終端配置管理系統(tǒng)（TCMS）

1　引言

在寬帶網(wǎng)絡(luò)及各種創(chuàng)新型業(yè)務(wù)快速發(fā)展的推動(dòng)下，家庭用戶各種終端設(shè)備種類繁多，需求的業(yè)務(wù)也日益復(fù)雜，用戶希望將這

些終端設(shè)備連接起來構(gòu)成1個(gè)互連互通的家庭網(wǎng)絡(luò)，改變以往家庭中1臺(tái)電腦、1部手機(jī)、1臺(tái)電視的傳統(tǒng)應(yīng)用模式。由此，運(yùn)營商與制造商都將目光鎖定到了無線家庭網(wǎng)關(guān)上。

家庭網(wǎng)關(guān)利用1根入戶線為用戶提供多種業(yè)務(wù)需求，是家庭網(wǎng)絡(luò)的核心構(gòu)成部分，是連接家庭局域網(wǎng)與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的樞紐。從用戶角度，它是家庭中的一個(gè)設(shè)備，是有質(zhì)量保證的運(yùn)營商業(yè)務(wù)通道；從運(yùn)營商角度，家庭網(wǎng)關(guān)是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)在用戶家庭的延伸，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能力迫緣化與業(yè)務(wù)控制邊緣化的有效途徑，能夠有效黏著用戶，以及推廣、管理、控制業(yè)務(wù)。

2　家庭網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置

日前，陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒召開產(chǎn)品服務(wù)升級(jí)發(fā)布會(huì)，正式啟動(dòng)無線家庭網(wǎng)關(guān)的投入使用。廣電領(lǐng)域的家庭網(wǎng)關(guān)，首先是家庭媒體娛樂中心，需要滿足家庭多媒體娛樂需求，為用戶提供直播、點(diǎn)播、lP視頻、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、多屏共享等一體化能力。它還是家庭網(wǎng)絡(luò)連接中心，需要連人公共接入網(wǎng)、內(nèi)容服務(wù)和分發(fā)，隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能家居發(fā)展，未來還可能是家庭智能控制中心，對(duì)家庭中智能家電的控制和類似安防業(yè)務(wù)的能力。圖1為家庭網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置。

圖1　

3　家庭網(wǎng)關(guān)的功能

家庭網(wǎng)關(guān)是家庭網(wǎng)絡(luò)的入口，是內(nèi)外交互的核心，承擔(dān)著家庭內(nèi)部人和人，人和物，物和物的連接，在實(shí)際應(yīng)用中具有以下主要功能：

（1）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能

在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，家庭網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配合完成用戶接入、接受公網(wǎng)地址分配和用戶信息認(rèn)證等；在用戶側(cè)，家庭網(wǎng)關(guān)對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)地址進(jìn)行分配和地址解析，從而支持家庭網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。

（2）設(shè)備發(fā)現(xiàn)功能

以支持通過DHCP報(bào)文擴(kuò)展字段的方式來發(fā)現(xiàn)設(shè)備，并為特定設(shè)備配置特定私網(wǎng)lP地址及相關(guān)參數(shù)：如QoS、PortForwarding等。

（3）業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)和控制能力

家庭網(wǎng)關(guān)支持用戶使用業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)的方式支持兩種?；谠O(shè)備的業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)有用戶設(shè)備接人時(shí)，家庭網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)而發(fā)現(xiàn)設(shè)備的業(yè)務(wù)能力?；跀?shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)：家庭網(wǎng)關(guān)支持根據(jù)源/目的lP、源/目的MAC、源/目的端口號(hào)、人/出物理端口、應(yīng)協(xié)議等信息，對(duì)用戶數(shù)據(jù)流進(jìn)行分類，根據(jù)分類結(jié)果發(fā)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)。

同時(shí)，家庭網(wǎng)關(guān)具備業(yè)務(wù)控制能力，能夠?qū)I(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)的信息上傳到家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)管理平臺(tái)；能夠維護(hù)控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)上承載業(yè)務(wù)的控制功能；能夠根據(jù)平臺(tái)下發(fā)指令，對(duì)業(yè)務(wù)控制策略進(jìn)行修改、增加和刪除。

（4）QoS適配功能

根據(jù)業(yè)務(wù)類型在接入網(wǎng)內(nèi)實(shí)施業(yè)務(wù)分流，不同的業(yè)務(wù)類型實(shí)施不同的QoS。這樣，每個(gè)業(yè)務(wù)都能獲得優(yōu)秀的服務(wù)質(zhì)量。

此外，家庭網(wǎng)關(guān)集成了IAD功能，可為用戶提供有服務(wù)質(zhì)量保證、不改變電話使用方式的VOIP寬帶電話。家庭網(wǎng)關(guān)還具有家庭門戶功能，即用戶使用基于家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)的門戶，以Web方式呈現(xiàn)，放置在家庭網(wǎng)關(guān)內(nèi)用戶驗(yàn)證密碼進(jìn)入該門戶后，可以便捷地使用家庭監(jiān)控、家庭存儲(chǔ)等業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)用戶管理。

4　終端配置管理系統(tǒng)建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)的可管、可控、可維護(hù)，公司開發(fā)了終端配置管理系統(tǒng)（TCMS）。該系統(tǒng)是家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)的部署和控制平臺(tái)，也是家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理平臺(tái)。

家庭網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程管理需要解決的問題主要是管理通道、管理協(xié)議和管理內(nèi)容。管理通道主要是指如何傳送承載管理信息的IP包，公司在網(wǎng)絡(luò)中規(guī)劃一個(gè)特定的VLAN、（4085）通道來承載家庭網(wǎng)關(guān)的管理業(yè)務(wù)。管理協(xié)議主要是指lP層之上的管理內(nèi)容傳送協(xié)議，權(quán)衡安全性和協(xié)議復(fù)雜性，選擇DSL論壇制定的TR-069協(xié)議。管理內(nèi)容根據(jù)具體的運(yùn)營維護(hù)需求進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，TCMS建設(shè)功能框架如圖2所示：

圖2　

主要從以下幾方面進(jìn)行介紹：

（1）業(yè)務(wù)部署和業(yè)務(wù)控制

業(yè)務(wù)部署是指對(duì)用戶業(yè)務(wù)的開放和關(guān)閉。業(yè)務(wù)控制是根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果，調(diào)整家庭網(wǎng)關(guān)的各種業(yè)務(wù)參數(shù)和配置參數(shù)。業(yè)務(wù)部署和業(yè)務(wù)控制的內(nèi)容包括有：HDTV、VOIP、家庭監(jiān)控、家庭存儲(chǔ)、信息安全、VPN等應(yīng)用的配置和查詢，DDNS功能的參數(shù)配置，QoS配置和防火墻參數(shù)的配置查詢。

（2）設(shè)備狀態(tài)查詢

設(shè)備狀態(tài)查詢主要包括三個(gè)方面：設(shè)備基本信息、網(wǎng)絡(luò)側(cè)連接信息和用戶側(cè)接口信息。

設(shè)備基本信息：設(shè)備型號(hào)，設(shè)備標(biāo)識(shí)號(hào)，軟硬件版本。

網(wǎng)絡(luò)側(cè)連接信息：網(wǎng)絡(luò)側(cè)連接狀態(tài)、lP地址、子網(wǎng)掩碼，顯示EOC模塊的當(dāng)前連接狀態(tài)、上下行速率、噪聲、線路衰減等。

用戶側(cè)接口信息：顯示W(wǎng)LAN的連接狀態(tài)、加密狀態(tài)信息，以太網(wǎng)口lP地址、MAC地址、收發(fā)包數(shù)，USB接口的當(dāng)前狀態(tài)，顯示VOIP連接狀態(tài)、注冊(cè)信息等。

（3）故障診斷

TCMS能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)PPP及PPPoE相關(guān)參數(shù)的配置和管理，發(fā)送相關(guān)指令使家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)起PPPoE撥號(hào)的仿真測(cè)試；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)PING相關(guān)參數(shù)的配置和管理，發(fā)送相關(guān)指令使家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)起PING測(cè)試；TCMS設(shè)備管理模塊能夠?qū)W(wǎng)關(guān)進(jìn)行物理線路參數(shù)測(cè)試，并能夠讀取相關(guān)測(cè)試參數(shù)。

（4）軟件升級(jí)及復(fù)位

TCMS設(shè)備管理模塊能夠發(fā)送相關(guān)管理指令，使家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程軟件升級(jí)，升級(jí)時(shí)具有容錯(cuò)校驗(yàn)功能，如果升級(jí)失敗，可以重新申請(qǐng)新版本或恢復(fù)到原來的軟件版本。當(dāng)家庭網(wǎng)關(guān)本地固件發(fā)生故障或遭到破壞時(shí)，能夠自動(dòng)向遠(yuǎn)程服務(wù)器請(qǐng)求加載新的固件。TCMS還能夠遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備復(fù)位、重啟和恢復(fù)出廠設(shè)置的操作。

TCMS的開發(fā)完成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶側(cè)家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備的統(tǒng)一管理、業(yè)務(wù)統(tǒng)一分發(fā)、遠(yuǎn)程配置管理等。家庭網(wǎng)關(guān)的部署需多個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合才能實(shí)現(xiàn)。以新裝為例，用戶在營業(yè)廳通過BOSS系統(tǒng)申請(qǐng)業(yè)務(wù)，BOSS同時(shí)向TCMS和客服系統(tǒng)傳遞工單，客服系統(tǒng)派發(fā)工單給維護(hù)人員，TCMS接受工單并等待維護(hù)人員在終端輸入用戶邏輯ID上報(bào)設(shè)備注冊(cè)成功，進(jìn)而從NGB系統(tǒng)獲取網(wǎng)元配置且下發(fā)給終端設(shè)備，由此業(yè)務(wù)得到成功辦理。TCMS與服務(wù)開通、資源管理等系統(tǒng)的配合，完成網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)的自動(dòng)開通；與客戶服務(wù)系統(tǒng)配合，通過96766平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶故障的遠(yuǎn)程處理。

5　結(jié)束語

廣電無線家庭網(wǎng)關(guān)的建設(shè)是三網(wǎng)融合推進(jìn)工作的基礎(chǔ)和核心，其投入使用為用戶提供了更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，滿足了用戶的多樣化需求，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)一步推動(dòng)了公司智能終端業(yè)務(wù)的上線。

陳耀武，本科學(xué)歷，陜西廣電網(wǎng)絡(luò)傳媒（集團(tuán)）鎮(zhèn)坪支公司。