陳耀武

（作者單位：陜西廣電網絡傳媒（集團）鎮(zhèn)坪支公司）

家庭網關的規(guī)劃與建設

陳耀武

（作者單位：陜西廣電網絡傳媒（集團）鎮(zhèn)坪支公司）

隨著三網絡融合的推進，無線家庭網關的投入使用已迫在眉睫。本文分析了家庭網關的市場需求和在網絡中的位置，研究了家庭網關的主要功能，重點討論了家庭網關的遠程管理問題。

家庭網絡家庭網關終端配置管理系統(tǒng)（TCMS）

1　引言

在寬帶網絡及各種創(chuàng)新型業(yè)務快速發(fā)展的推動下，家庭用戶各種終端設備種類繁多，需求的業(yè)務也日益復雜，用戶希望將這

些終端設備連接起來構成1個互連互通的家庭網絡，改變以往家庭中1臺電腦、1部手機、1臺電視的傳統(tǒng)應用模式。由此，運營商與制造商都將目光鎖定到了無線家庭網關上。

家庭網關利用1根入戶線為用戶提供多種業(yè)務需求，是家庭網絡的核心構成部分，是連接家庭局域網與運營商網絡的樞紐。從用戶角度，它是家庭中的一個設備，是有質量保證的運營商業(yè)務通道；從運營商角度，家庭網關是運營商網絡在用戶家庭的延伸，是實現(xiàn)網絡設備能力迫緣化與業(yè)務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。

2　家庭網關在網絡中的位置

日前，陜西廣電網絡傳媒召開產品服務升級發(fā)布會，正式啟動無線家庭網關的投入使用。廣電領域的家庭網關，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、點播、lP視頻、互聯(lián)網應用、多屏共享等一體化能力。它還是家庭網絡連接中心，需要連人公共接入網、內容服務和分發(fā)，隨著物聯(lián)網和智能家居發(fā)展，未來還可能是家庭智能控制中心，對家庭中智能家電的控制和類似安防業(yè)務的能力。圖1為家庭網關在網絡中的位置。

圖1　

3　家庭網關的功能

家庭網關是家庭網絡的入口，是內外交互的核心，承擔著家庭內部人和人，人和物，物和物的連接，在實際應用中具有以下主要功能：

（1）網絡協(xié)議及數(shù)據(jù)轉發(fā)功能

在網絡側，家庭網關與網絡設備配合完成用戶接入、接受公網地址分配和用戶信息認證等；在用戶側，家庭網關對家庭網絡內地址進行分配和地址解析，從而支持家庭網絡運行。

（2）設備發(fā)現(xiàn)功能

以支持通過DHCP報文擴展字段的方式來發(fā)現(xiàn)設備，并為特定設備配置特定私網lP地址及相關參數(shù)：如QoS、PortForwarding等。

（3）業(yè)務發(fā)現(xiàn)和控制能力

家庭網關支持用戶使用業(yè)務的實時發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)的方式支持兩種?；谠O備的業(yè)務發(fā)現(xiàn)：當有用戶設備接人時，家庭網關可以根據(jù)設備發(fā)現(xiàn)的結果進而發(fā)現(xiàn)設備的業(yè)務能力。基于數(shù)據(jù)流的業(yè)務發(fā)現(xiàn)：家庭網關支持根據(jù)源/目的lP、源/目的MAC、源/目的端口號、人/出物理端口、應協(xié)議等信息，對用戶數(shù)據(jù)流進行分類，根據(jù)分類結果發(fā)現(xiàn)用戶業(yè)務。

同時，家庭網關具備業(yè)務控制能力，能夠將業(yè)務發(fā)現(xiàn)的信息上傳到家庭網關業(yè)務管理平臺；能夠維護控制策略，實現(xiàn)對家庭網關上承載業(yè)務的控制功能；能夠根據(jù)平臺下發(fā)指令，對業(yè)務控制策略進行修改、增加和刪除。

（4）QoS適配功能

根據(jù)業(yè)務類型在接入網內實施業(yè)務分流，不同的業(yè)務類型實施不同的QoS。這樣，每個業(yè)務都能獲得優(yōu)秀的服務質量。

此外，家庭網關集成了IAD功能，可為用戶提供有服務質量保證、不改變電話使用方式的VOIP寬帶電話。家庭網關還具有家庭門戶功能，即用戶使用基于家庭網關業(yè)務的門戶，以Web方式呈現(xiàn)，放置在家庭網關內用戶驗證密碼進入該門戶后，可以便捷地使用家庭監(jiān)控、家庭存儲等業(yè)務，從而實現(xiàn)用戶管理。

4　終端配置管理系統(tǒng)建設

為了實現(xiàn)對家庭網關的可管、可控、可維護，公司開發(fā)了終端配置管理系統(tǒng)（TCMS）。該系統(tǒng)是家庭網關業(yè)務的部署和控制平臺，也是家庭網關設備的遠程管理平臺。

家庭網關的遠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，公司在網絡中規(guī)劃一個特定的VLAN、（4085）通道來承載家庭網關的管理業(yè)務。管理協(xié)議主要是指lP層之上的管理內容傳送協(xié)議，權衡安全性和協(xié)議復雜性，選擇DSL論壇制定的TR-069協(xié)議。管理內容根據(jù)具體的運營維護需求進行詳細的規(guī)定，TCMS建設功能框架如圖2所示：

圖2　

主要從以下幾方面進行介紹：

（1）業(yè)務部署和業(yè)務控制

業(yè)務部署是指對用戶業(yè)務的開放和關閉。業(yè)務控制是根據(jù)業(yè)務發(fā)現(xiàn)的結果，調整家庭網關的各種業(yè)務參數(shù)和配置參數(shù)。業(yè)務部署和業(yè)務控制的內容包括有：HDTV、VOIP、家庭監(jiān)控、家庭存儲、信息安全、VPN等應用的配置和查詢，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）設備狀態(tài)查詢

設備狀態(tài)查詢主要包括三個方面：設備基本信息、網絡側連接信息和用戶側接口信息。

設備基本信息：設備型號，設備標識號，軟硬件版本。

網絡側連接信息：網絡側連接狀態(tài)、lP地址、子網掩碼，顯示EOC模塊的當前連接狀態(tài)、上下行速率、噪聲、線路衰減等。

用戶側接口信息：顯示WLAN的連接狀態(tài)、加密狀態(tài)信息，以太網口lP地址、MAC地址、收發(fā)包數(shù)，USB接口的當前狀態(tài)，顯示VOIP連接狀態(tài)、注冊信息等。

（3）故障診斷

TCMS能夠實現(xiàn)對PPP及PPPoE相關參數(shù)的配置和管理，發(fā)送相關指令使家庭網關設備發(fā)起PPPoE撥號的仿真測試；能夠實現(xiàn)對PING相關參數(shù)的配置和管理，發(fā)送相關指令使家庭網關設備發(fā)起PING測試；TCMS設備管理模塊能夠對網關進行物理線路參數(shù)測試，并能夠讀取相關測試參數(shù)。

（4）軟件升級及復位

TCMS設備管理模塊能夠發(fā)送相關管理指令，使家庭網關設備進行遠程軟件升級，升級時具有容錯校驗功能，如果升級失敗，可以重新申請新版本或恢復到原來的軟件版本。當家庭網關本地固件發(fā)生故障或遭到破壞時，能夠自動向遠程服務器請求加載新的固件。TCMS還能夠遠程實現(xiàn)對家庭網關設備復位、重啟和恢復出廠設置的操作。

TCMS的開發(fā)完成，實現(xiàn)了對用戶側家庭網關設備的統(tǒng)一管理、業(yè)務統(tǒng)一分發(fā)、遠程配置管理等。家庭網關的部署需多個系統(tǒng)協(xié)調配合才能實現(xiàn)。以新裝為例，用戶在營業(yè)廳通過BOSS系統(tǒng)申請業(yè)務，BOSS同時向TCMS和客服系統(tǒng)傳遞工單，客服系統(tǒng)派發(fā)工單給維護人員，TCMS接受工單并等待維護人員在終端輸入用戶邏輯ID上報設備注冊成功，進而從NGB系統(tǒng)獲取網元配置且下發(fā)給終端設備，由此業(yè)務得到成功辦理。TCMS與服務開通、資源管理等系統(tǒng)的配合，完成網關業(yè)務的自動開通；與客戶服務系統(tǒng)配合，通過96766平臺實現(xiàn)對用戶故障的遠程處理。

5　結束語

廣電無線家庭網關的建設是三網融合推進工作的基礎和核心，其投入使用為用戶提供了更優(yōu)質的服務，滿足了用戶的多樣化需求，提高了市場競爭力，進一步推動了公司智能終端業(yè)務的上線。

陳耀武，本科學歷，陜西廣電網絡傳媒（集團）鎮(zhèn)坪支公司。