肖 軍，鄭學(xué)智，覃洪清

（武漢郵電科學(xué)研究院 通信與信息系統(tǒng)，湖北 武漢 430074）

家庭網(wǎng)關(guān)的機(jī)頂盒零配置功能實現(xiàn)

肖 軍，鄭學(xué)智，覃洪清

（武漢郵電科學(xué)研究院 通信與信息系統(tǒng)，湖北 武漢 430074）

IPTV業(yè)務(wù)目前的機(jī)頂盒放裝方式對用戶并不友好，需要人工上門安裝，過程繁瑣，操作歷時長。為了提升用戶的IPTV業(yè)務(wù)體驗，改善IPTV業(yè)務(wù)流程，機(jī)頂盒放裝需要得到提升。本文介紹了運(yùn)營商的整體機(jī)頂盒零配置流程，基于家庭網(wǎng)關(guān)HG221GI，提供了一種實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)機(jī)頂盒零配置的方案。

通信技術(shù)；家庭網(wǎng)關(guān)；機(jī)頂盒；IPTV；零配置

0 引言

網(wǎng)絡(luò)電視的普及讓 IPTV業(yè)務(wù)得到各大運(yùn)營商的重視，而為了推動業(yè)務(wù)效率的提升，實現(xiàn)用戶在營業(yè)廳提取到機(jī)頂盒自行回家安裝便可觀看電視，降低由于安裝而產(chǎn)生的成本，機(jī)頂盒的放裝方式需要得到更大的改進(jìn)，而實現(xiàn)社會化放裝將成為一種必要的趨勢[1-3]。同時這種放裝方式也將面臨巨大的挑戰(zhàn)，放裝流程的變動，家庭網(wǎng)關(guān)功能的更新實現(xiàn)等都是需要解決的問題。

1 機(jī)頂盒零配置流程

在此背景下，為了解決 IPTV零配置放裝的問題，運(yùn)營商根據(jù)目前現(xiàn)狀，總結(jié)了機(jī)頂盒放裝的業(yè)務(wù)流程與環(huán)節(jié)，研發(fā)出了一套整體完善的機(jī)頂盒零配置功能設(shè)計方案，其整體設(shè)計方案流程圖如圖1所示。

技術(shù)方案分為兩部分：

（1）家庭網(wǎng)關(guān)終端實現(xiàn)對下掛機(jī)頂盒 MAC地址學(xué)習(xí)的功能。

（2）ITMS平臺實現(xiàn)對家庭網(wǎng)關(guān)終端采集下掛機(jī)頂盒 MAC地址的功能，同時通過家庭網(wǎng)關(guān)目前現(xiàn)有數(shù)據(jù)實現(xiàn)機(jī)頂盒MAC地址和iTV賬號之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，然后再由機(jī)頂盒管理子系統(tǒng)和家庭網(wǎng)關(guān)管理子系統(tǒng)互相交互實現(xiàn)機(jī)頂盒平臺的賬號關(guān)聯(lián)，然后當(dāng)機(jī)頂盒接入網(wǎng)絡(luò)，上報到ITMS+機(jī)頂盒管理子系統(tǒng)完成綁定并完成業(yè)務(wù)下發(fā)[4]。

2 家庭網(wǎng)關(guān)零配置方案

目前運(yùn)營商技術(shù)方案的差異化主要在于家庭網(wǎng)關(guān)終端對機(jī)頂盒 MAC地址學(xué)習(xí)部分，本文基于烽火通信股份有限公司的家庭網(wǎng)關(guān) HG221GI展開零配置方案的研究。關(guān)于家庭網(wǎng)關(guān)HG221GI的軟件框架圖如圖2所示。采用的零配置方案所需模塊LANCC位于用戶空間，主要負(fù)責(zé)下掛設(shè)備的業(yè)務(wù)控制，TR069模塊也位于用戶空間，主要負(fù)責(zé)與ITMS平臺的交互，而內(nèi)核負(fù)責(zé)文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、設(shè)備底層管理等[5-8]。

技術(shù)方案主要分三個部分：網(wǎng)關(guān)底層內(nèi)核模塊實現(xiàn)對機(jī)頂盒設(shè)備的信息識別；網(wǎng)關(guān)應(yīng)用層LANCC模塊實現(xiàn)對機(jī)頂盒設(shè)備的信息處理；網(wǎng)關(guān)應(yīng)用層TR069模塊實現(xiàn)對機(jī)頂盒設(shè)備的信息上報。

家庭網(wǎng)關(guān)零配置方案圖如圖3所示。

圖1 零配置流程圖Fig.1 Z ero configuration flowchart

機(jī)頂盒接入家庭網(wǎng)關(guān)，內(nèi)核模塊識別到機(jī)頂盒的上線動作，獲取到機(jī)頂盒的 MAC信息及接口信息，將上線動作、MAC信息及接口信息組成消息體，通過socket方式發(fā)給LANCC模塊，LANCC模塊將維護(hù)該機(jī)頂盒的信息，更新該機(jī)頂盒的狀態(tài)信息，如果判斷上報條件（網(wǎng)關(guān)已注冊；該機(jī)頂盒MAC地址未被上報過；目前已上報的機(jī)頂盒數(shù)小于最大限制值；管理通道已連接）都已滿足，將會把機(jī)頂盒 MAC地址寫入節(jié)點中，同時發(fā)送消息給 TR069模塊，通知TR069模塊將組裝完成的機(jī)頂盒信息上報給 ITMS平臺，完成家庭網(wǎng)關(guān)終端對下掛機(jī)頂盒MAC地址學(xué)習(xí)的功能[9-15]。

方案的閃光點在于采用內(nèi)核模塊識別設(shè)備的上下線動作，延遲小，識別速度快，極大的提高了用戶體驗，同時將最重要且復(fù)雜的邏輯處理部分集成到LANCC模塊中，利于后續(xù)需求的開發(fā)與移植。

3 方案實現(xiàn)

3.1 方案說明

本方案基于烽火通信科技股份有限公司的家庭網(wǎng)關(guān)HG221GT，機(jī)頂盒型號分別采用華為，中興，烽火進(jìn)行測試，實驗環(huán)境要求家庭網(wǎng)關(guān)已完成注冊，機(jī)頂盒需接入家庭網(wǎng)關(guān)的 IPTV端口，通過電腦接入串口到家庭網(wǎng)關(guān)，使用SecureCRT軟件建立串口通信，獲取節(jié)點值，同時使用Wireshark進(jìn)行抓包分析。

3.2 測試結(jié)果分析

華為機(jī)頂盒接入家庭網(wǎng)關(guān)后，家庭網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了對華為機(jī)頂盒MAC地址的學(xué)習(xí)功能，將MAC信息寫入了相應(yīng)節(jié)點值中，如圖4所示，同時通過抓包查看報文信息，上報結(jié)果也符合預(yù)期，如圖5所示，接入華為機(jī)頂盒的電視機(jī)也可正常播放節(jié)目。中興和烽火機(jī)頂盒測試結(jié)果與華為機(jī)頂盒測試結(jié)果相同，節(jié)點值都有相應(yīng)的MAC地址，抓包到相應(yīng)MAC地址的上報信息，電視機(jī)也可正常播放節(jié)目。

4 結(jié)束語

目前各大運(yùn)營商都在積極發(fā)展自己的 IPTV業(yè)務(wù)，對家庭網(wǎng)關(guān)終端的相關(guān)技術(shù)要求也越來越嚴(yán)格，而零配置功能的實現(xiàn)將會是大力推進(jìn) IPTV業(yè)務(wù)的重要一環(huán)。而本文提出了一種基于家庭網(wǎng)關(guān)終端的機(jī)頂盒零配置功能實現(xiàn)方案，實現(xiàn)了機(jī)頂盒即插即用的實際場景應(yīng)用。下一步將繼續(xù)完善該方案，考慮使用HUB連接多臺機(jī)頂盒時的老化時間問題，考慮上報條件的多種情景組合的處理等。

圖3 家庭網(wǎng)關(guān)零配置方案圖Fig.3 Home Gateway Zero Configuration Assumption Diagram

圖4 機(jī)頂盒零配置節(jié)點值Fig.4 Nodal Value of Set-top Box Zero Configuration

圖5 機(jī)頂盒MAC地址上報報文Fig.5 Message of Reporting Set-top Box’s MAC Address

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Implementation of Set-top Box Zero Configuration Based on Home Gateway

XIAO Jun, ZHENG Xue-zhi, QIN Hong-qing
(Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications, Communication and Information System, Wuhan Hubei 430074, China)

The current installation mode of the set-top box in the IPTV service is not friendly to the user, it needs the in-door installation, the cumbersome process and the long operation. In order to enhance the user experience of the IPTV service and improve the IPTV service process, the installation mode of the set-top box needs to be improved. This paper introduces the operator’s process of the set-top box zero configuration, provides a solution of realizing the set-top box zero configuration based on the home gateway HG221GI.

Communication technology; Home hateway; Set-top box; IPTV; Zero configuration

TP319

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2017.11.035

本文著錄格式：肖軍，鄭學(xué)智，覃洪清. 家庭網(wǎng)關(guān)的機(jī)頂盒零配置功能實現(xiàn)[J]. 軟件，2017，38（11）：187-190

肖軍(1993-)，男，研究生，主要研究方向：智能家居系統(tǒng)；鄭學(xué)智(1979-)，男，高級工程師，主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)，網(wǎng)關(guān)智能化；覃洪清(1973-)，女，高級工程師，主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)。