GB/T 30246.3-2013 家庭网络 第3部分：内部网关规范

　　ICS 33. 040.40 L 78

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 30246.3—2013

　　家庭网络

　　第 3 部分 : 内部网关规范

　　Homenetwork—

　　Part3:Internalgateway specification

　　2013-12-31发布 2014-07-15实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 30246.3—2013

　　目 次

　　前言 Ⅰ

　　引言 Ⅱ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语 、定义和缩略语 2

　　3. 1 术语和定义 2

　　3. 2 缩略语 4

　　4 参考模型 5

　　4. 1 家庭网络参考模型 5

　　4. 2 家庭内部网关参考模型 6

　　5 网关类型 7

　　5. 1 按家庭网络层次结构分类 7

　　5. 2 按功能分类 7

　　6 家庭内部网关通用要求 7

　　6. 1 设备管理 7

　　6. 2 地址分配与解析 7

　　6. 3 联网要求 8

　　6. 4 QoS要求 8

　　6. 5 安全要求 9

　　6. 6 网关接口要求 10

　　6. 7 网络配置和管理 11

　　6. 8 网关的维护与升级 11

　　7 家庭多媒体网关功能要求 12

　　7. 1 概述 12

　　7. 2 媒体流转换 12

　　7. 3 媒体流控制 16

　　7. 4 网络状况检测 21

　　7. 5 目录服务 21

　　8 家庭控制网关功能要求 22

　　8. 1 概述 22

　　8. 2 控制 22

　　8. 3 终端设备状态 23

　　8. 4 故障反馈 24

　　8. 5 联动 24

　　8. 6 情景模式 25

　　附录 A (资料性附录) 主网关的一种网络管理应用 26

　　附录 B (资料性附录) 家庭控制网关的一种网络管理应用 29

　　GB/T 30246.3—2013

　　前 言

　　GB/T 30246《家庭网络》分为如下 11个部分 :

　　— 第 1部分 :系统体系结构及参考模型 ;

　　— 第 2部分 :控制终端规范 ;

　　— 第 3部分 : 内部网关规范 ;

　　— 第 4部分 :终端设备规范 音视频及多媒体设备 ;

　　— 第 5部分 :终端设备规范 家用及类似用途电器 ;

　　— 第 6部分 :多媒体与数据网络通信协议 ;

　　— 第 7部分 :控制网络通信协议 ;

　　— 第 8部分 :设备描述文件规范 XML格式 ;

　　— 第 9部分 :设备描述文件规范 二进制格式 ;

　　— 第 10部分 :多媒体与数据网络接口一致性测试规范 ;

　　— 第 11部分 :控制网络接口一致性测试规范 。

　　本部分为 GB/T 30246的第 3部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。

　　本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出 。

　　本部分由全国音频 、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会(SAC/TC242)归 口 。

　　本部分起草单位 :海尔集团公司 、华南理工大学 、广东工业大学 、华为技术有限公司 、索尼(中国) 有限公司 、中国电子技术标准化研究院 、三星电子(中国) 研发中心 、诺基亚(中国) 投资有限公司 、中山大学 、广州市聚晖电子科技有限公司 、西门子(中国)有限公司 。

　　本部分的主要起草人 :谢 胜 利 、余 荣 、吴 宗 泽 、张 钦 亮 、吴 黄 伟 、张 诚 、张 玲 、冯 承 文 、顾 清 坤 、张 红 、田晨燕 、范科峰 、熊张亮 、矫伟 、王劲松 、陈任 、蒋昊 、周莎 、宋宝云 、范一兵 。

　　Ⅰ

　　GB/T 30246.3—2013

　　引 言

　　数字家庭中将各种家庭通信产品 、计算机产品 、消费类电子产品,按照各类家庭数字化需求 ,形成家庭网络 ,通过外部网络接入与社会全方位的信息交互 ,组成家庭信息 、娱乐 、控制服务和信息功能系统 。

　　家庭网络是指将家庭范畴里的音视频设备 、家用电器 、信息设备 、水电气暖计量表 、照明系统 、安防报警求助系统等连接在一起组成的一种局域网 ,各种终端设备通过家庭网络实现网络化 , 能够互联互通 ,实现各种网络化的管理和服务 ,实现资源和服务的共享 ,组成家庭信息 、娱乐 、控制的互联系统 。

　　家庭网络通过家庭内部网关服务实现家庭内部网络和外部网络的连接 ,将家庭网络系统扩展至社区和互联网等外部网络 ,使数字家庭成为智能住宅小区和智能社会的基本单元 。

　　Ⅱ

　　GB/T 30246.3—2013

　　家庭网络

　　第 3 部分 : 内部网关规范

　　1 范围

　　GB/T 30246的本部分提出了家庭内部网关的参考模型 、设备类型和通用要求 , 以及家庭内部多媒体网关 、家庭内部控制网关和家庭内部主网关的功能需求 。

　　本部分适用于家庭内部或类似场所家庭网络中的家庭内部网关设备 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB 15629. 11—2003 信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求 第11部分 :无线局域网媒体访问控制和物理层规范

　　GB 15629. 1101—2006 信 息 技 术 系 统 间 远 程 通 信 和 信 息 交 换 局 域 网 和 城 域 网 特 定 要求 第 11部分 :无线局域网媒体访问控制和物理层规范 :5. 8 GHz频段高速物理层扩展规范

　　GB 15629. 1102—2003 信 息 技 术 系 统 间 远 程 通 信 和 信 息 交 换 局 域 网 和 城 域 网 特 定 要求 第 11部分 :无线局域网媒体访问控制和物理层规范 :2. 4 GHz频段较高速物理层扩展规范

　　GB 15629. 1104—2006 信 息 技 术 系 统 间 远 程 通 信 和 信 息 交 换 局 域 网 和 城 域 网 特 定 要求 第 11部分 :无线局域网媒体访问控制和物理层规范 :2. 4 GHz频段更高数据速率扩展规范

　　GB/T 30246. 1 家庭网络 第 1部分 :系统体系结构及参考模型

　　GB/T 30246. 2 家庭网络 第 2部分 :控制终端规范

　　GB/T 30246. 6 家庭网络 第 6部分 :多媒体与数据网络通信协议

　　GB/T 30246. 7 家庭网络 第 7部分 :控制网络通信协议

　　GB/T 30246. 11 家庭网络 第 11部分 :控制网络接口一致性测试规范

　　SJ/T 11328—2006 数字电视接收设备接口规范 第 2部分 :传送流接 口

　　SJ/T 11329—2006 数字电视接收设备接口规范 第 3部分 :复合视频信号接 口

　　SJ/T 11330—2006 数字电视接收设备接口规范 第 4部分 :亮度 、色度分离视频信号接 口

　　SJ/T 11331—2006 数字电视接收设备接口规范 第 5部分 :模拟音频信号接 口

　　SJ/T 11332—2006 数字电视接收设备接口规范 第 6部分 :RGB模拟基色视频信号接 口

　　SJ/T 11333—2006 数字电视接收设备接口规范 第 7部分 :YPBPR模拟分量视频信号接 口

　　IEC 62514:2010 多媒体家庭网关设备需求(Multimediagatewayin homenetworks—Guidelines)

　　IEEE 802. 1d 信息技术 电信和系统间的信息交换 局域网和城域网 通用规范 第 3 部分 :

　　MAC 层 桥 [ IEEE standard for information technology—Telecommunications and information exchange between systems—Localand metropolitan area networks—Common specifications—Part3: Media access control(MAC) bridges]

　　IEEE 802. 11a/b/g/n 信息技术 电信和系统间的信息交换 无线局域网媒质接入控制层及物理层标准 第 11部分 :无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范[IEEE standard for infor- mation technology—Telecommunicationsand information exchangebetween systems—Localand met-

　　1

　　GB/T 30246.3—2013

　　ropolitan area networks—Specific requirements—Part 11: Wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer(PHY) specifications]

　　IEEE 802. 15. 1—2005 信息技术 电信和系统间的信息交换 无线个域网媒体访问控制和物理层规范 第 15. 1部分 :无线个域网的 MAC层和物理层规范[IEEE standard for information technolo- gy—Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements—Part 15. 1: Wireless medium access control( MAC) and physical layer(PHY) specifications for wireless personalarea networks(WPANs)]

　　IEEE 802. 15. 3—2003 信息技术 电信和系统间的信息交换 高速率无线个域网媒体访问控制和物理层规范 第15. 3部分 :高速无线个域网的 MAC层和物理层规范[IEEE standard for information technology—Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements—Part 15. 3: Wireless medium access control( MAC) and physical layer(PHY) specifications for high rate wireless personalarea networks(WPANs)]

　　IEEE 802. 15. 4—2006 信息技术 电信和系统间的信息交换 低速率无线个域网媒体访问控制和物理层规范 第 15. 4部分 :低速无线个域网的 MAC层和物理层规范[IEEE standard for information technology—Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements—Part 15. 4: Wireless medium access control( MAC) and physical layer(PHY) specifications for low-rate wireless personalarea networks(WPANs)]

　　IEEE 802. 3 信息技术 电信和系统间的信息交换 局域网和城域网的具体要求 第 3 部分 : 载波监听碰撞检测访问方法及物理层规范[IEEE standard for information technology—Telecommunica- tionsand information exchangebetween systems—Localand metropolitan areanetworks—Specificre- quirements—Part3:Carrier sense multiple access with collision detection(CSMA/CD) access method and physical layer specifications]

　　IETF RFC1577 在 ATM上承载典型互联网协 议(IP) 和 地 址 解 析 协 议(ARP) (Classical IP and

　　ARP over ATM)

　　IETF RFC2663 IP 网 络 地 址 转 换 (NAT) 的 术 语 和 考 虑 要 素 [IP network address translator (NAT) terminology and considerations]

　　IETF RFC2684 AAL5上的多协议封装(Multiprotocolover AALS)

　　IETF RFC3022 传统 IP 网络地址转换(TraditionalIP network address translator)

　　ITU-T G. 9960 统一高速有线家庭网络收发器(Unified high-speed wire-line based home networ- king transceivers)

　　3 术语、定义和缩略语

　　3. 1 术语和定义

　　GB/T 30246. 1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1. 1

　　内部网关 homenetwork inner interconnection gateway

　　家庭网络内部所有网关的统称 ,提供协议转换 、设备管理和网络管理等功能 ,从逻辑上可以划分为家庭网络内部主网关和家庭网络内部子网关 。

　　3. 1.2

　　主网 primary-network

　　家庭网络中的一个主干网段 ,是对家庭网络从逻辑层次上进行的划分 。 家庭主网在物理实现上可以是多媒体与数据网络 ,也可以是控制网络 。

　　2

　　GB/T 30246.3—2013

　　3. 1.3

　　子网 sub-network

　　家庭网络中的一个可选网段 ,是对家庭网络从逻辑层次上进行的划分 ,从功能上划分包含但不限于控制网络 、通信网络以及多媒体和数据网络等 。

　　3. 1.4

　　家庭多媒体与数据网络 homemultimedia and data network

　　家庭网络中主要用来传输多媒体和数据信息的高速网络 。

　　3. 1.5

　　家庭控制网络 homecontrolnetwork

　　家庭网络中主要用来传输控制信息的网络 。

　　3. 1.6

　　内部主网关 homenetwork primarygateway

　　家庭主网中的一种设备 ,与家庭主网中的设备实现互联 ,实现对家庭主网的配置和管理 ,还可以连接到家庭外部网络 。

　　3. 1.7

　　内部子网关 homenetwork sub-gateway

　　子网中的一种设备 ,与家庭子网中的设备互联 ,实现对家庭子网的配置和管理 , 同时为家庭子网内的各种设备提供与家庭主网的接 口 ,使各子网设备可以获得各种基于家庭主网的服务 。

　　注 : 内部子网关在物理实现上可以与家庭网络内部主网关成为一体化的设备 。

　　3. 1. 8

　　内部控制网关 homecontrolgateway

　　在家庭控制网络中提供协议转换 、设备管理 、网络管理和各种控制服务的家庭网关 。 3. 1.9

　　内部多媒体网关 homemultimedia gateway

　　在家庭多媒体与数据网络中提供协议转换 、设备管理 、网络管理和各种多媒体服务的家庭网关 。

　　3. 1. 10

　　内部数据网关 homemultimedia gateway

　　在家庭多媒体与数据网络中提供协议转换 、设备管理 、网络管理和各种数据服务的家庭网关 。

　　3. 1. 11

　　家庭网络设备 homenetwork device

　　在家庭网络中 ,能够提供或者调用某些服务并支持必要网络功能的装置 。 家庭网络设备可包括家庭网络内部网关 、控制终端和终端设备 。

　　3. 1. 12

　　控制终端 controlterminal

　　一种能够生成或者获得家庭网络中的设备注册表 ,并通过人机交互界面 ,在家庭网络的范围内 ,实现家庭网络设备的注册 、控制 、管理 、设备间资源共享等功能的家庭网络设备 。

　　3. 1. 13

　　终端设备 terminaldevice

　　能够被家庭网络内部网关或控制终端控制 、管理的家庭网络设备 。

　　3. 1. 14

　　设备描述文件 devicedescription file

　　用来描述家庭网络设备自身功能和命令的数据结构文件 。

　　3

　　GB/T 30246.3—2013

　　3. 1. 15

　　设备注册表 deviceregistry

　　存储在家庭网络设备中 ,描述已注册设备信息的列表 。

　　3. 1. 16

　　媒体播放器 media player

　　媒体内容播放设备 。

　　3. 1. 17

　　家庭媒体播放器 homemedia player

　　在家庭网络中接收播放媒体内容的设备 。

　　3. 1. 18

　　媒体源 mediasource

　　拥有媒体资源并向外发送媒体内容的设备 。

　　3. 1. 19

　　家庭媒体源 homemediasource

　　家庭网络中提供媒体内容的设备 ,可以是媒体服务器 。 当家庭媒体播放器向外提供媒体内容时 ,就成为家庭媒体源 。

　　3.2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　ACK:确认字符(Acknowledgement)

　　ADSL:不对称数字用户线(Asymmetric DigitalSubscriber Line)

　　ARP:地址解析协议(Address Resolution Protocol)

　　ATM :异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode)

　　DHCP:动态主机配置协议(Dynamic HostConfiguration Protocol)

　　DRM :数字权限管理(DigitalRights Management)

　　HCG:家庭内部控制网关(Home ControlGateway)

　　HMG:家庭内部多媒体网关(Home Media Gateway)

　　HMR:在家庭网络中接收媒体内容的设备(Home Media Render)

　　HMS:在家庭网络中拥有媒体资源并向外发送媒体内容的设备(Home Media Source device)

　　IGMP: 因特网组管理协议(InternetGroup ManagementProtocol)

　　IP: 网际协议(InternetProtocol)

　　LLC-SNAP:逻辑连接控制-子网访问协议(Logic Link Control-Sub Network Access Protocol)

　　MAC:媒质接入控制(Medium Access Control)

　　MS:拥有媒体资源并向外发送媒体内容的设备(Media Source device)

　　MP:接收媒体内容的设备(Media Player)

　　NAPT: 网络地址端口转换(Port-LevelNAT)

　　NAT: 网络地址转换(Network Address Translation)

　　PLC: 电力线通信(Power Line Communication)

　　QoS:服务质量(Quality of Service)

　　RID:请求标志符(RequestIdentifier)

　　SSID:服务集标识(Service SetIdentifier)

　　URL:通用资源定位器(UniversalResource Location)

　　URI:通用资源标志符(UniversalResource Identifier)

　　4

　　GB/T 30246.3—2013

　　VC-MUX 虚拟通道多路复(VirtualChannelMultiplexing)

　　WAN:广域网(Wide Area Network)

　　WAPI无线局域网鉴别与保密基础结构(wirelesslocalareanetwork authentication and privacyin- frastructure)

　　WEP:有线等效私密性(Wire EquivalentPrivacy)

　　WLAN:无线局域网(Wireless LocalArea Network)

　　WPA:Wi-Fi保护接入(Wi-FiProtected Access)

　　4 参考模型

　　4. 1 家庭网络参考模型

　　家庭网络采用分层次的网络拓扑结构 ,分为两个网段 :家庭主网和家庭子网 。其中 ,家庭主网通过家庭主网关与外部网络相连接 ,家庭子网通过子网关与家庭主网相连接 。 家庭主网中的设备可以互相通信 ,并通过家庭主网关访问外部网络 。家庭子网中的设备通过子网关 、家庭主网关与外部网络通信 。

　　家庭网络的体系结构如图 1所示 。

　　图 1 家庭网络体系结构及参考模型

　　5

　　GB/T 30246.3—2013

　　4.2 家庭内部网关参考模型

　　4.2. 1 概述

　　家庭网关参考模型如图 2所示 ,从功能结构上讲 ,家庭网关应包含基本功能模块和联网功能模块 ,可以包括接入功能模块 、控制服务功能模块 、多媒体服务功能模块和数据服务功能模块 。

　　注 : 图 2 中 “外部网络 ”与 “接入功能 ”不在本部分规定范围 。

　　图 2 家庭网关参考模型

　　4.2.2 基本功能模块

　　应实现设备注册 、设备控制 、设备状态管理 、地址 、QoS和安全等功能 。

　　4.2.3 联网功能模块

　　应实现家庭网络终端设备之间的连接 。

　　4.2.4 接入功能模块

　　应实现家庭网络与外部网络的连接 ,该功能模块为可选 。

　　4.2.5 控制服务功能模块

　　应实现家庭网络中各种控制服务 ,该功能模块为可选 。

　　6

　　GB/T 30246.3—2013

　　4.2.6 多媒体服务功能模块

　　应实现家庭网络中各种多媒体服务 ,该功能模块为可选 。

　　4.2.7 数据服务功能模块

　　应实现家庭网络中各种数据服务 ,该功能模块为可选 。

　　5 网关类型

　　5. 1 按家庭网络层次结构分类

　　根据家庭网络层次结构 ,家庭网关可以划分为 :

　　a) 家庭内部主网关(主网关的一种网络管理应用参见附录 A) ;

　　b) 家庭内部子网关 。

　　5.2 按功能分类

　　根据所实现的功能 ,家庭网关可以划分为 :

　　a) 家庭内部控制网关(控制网关的一种网络管理应用参见附录 B) ;

　　b) 家庭内部多媒体网关 ;

　　c) 家庭内部数据网关 。

　　6 家庭内部网关通用要求

　　6. 1 设备管理

　　家庭网关应提供家庭网络设备的配置 、管理 、设备间资源共享等功能 , 同时能为家庭网络设备提供列表 、控制 、状态等服务 ,具体服务方式和内容见 GB/T 30246. 2。

　　6.2 地址分配与解析

　　6.2. 1 概述

　　家庭主网关与家庭子网关应该具备如下地址分配与解析功能 。

　　6.2.2 地址分配

　　地址分配要求为 :

　　a) 主网关应给每个子网分配子网标识 , 以标识不同的子网 ;

　　b) 子网关向主网关申请符合上层网络协议的地址,该地址包括子网标识和网络地址两部分 ;

　　c) 网关应实现如下地址分配功能 :

　　1) 对于 IP 网络 , 网关应支持 DHCP服务器功能 ,为所管理的家庭网络设备分配 IP地址 ; 可通过家庭网关的管理配置接口启动和关闭 DHCP服务器功能 ,并可配置地址池等 DHCP服务器的相关数据 ;

　　2) 对于 IP 网络 ,若所在子网没有 DHCP服务器 ,则终端设备需要支持 Auto-IP;

　　3) 对于非 IP 网络 , 网 关 应 支 持 相 应 网 络 的 地 址 分 配 机 制 , 为 所 管 理 的 家 庭 网 络 设 备 分 配地址 。

　　7

　　GB/T 30246.3—2013

　　6.2.3 地址解析

　　地址解析要求为 :

　　a) 若源设备和目的设备处于同一子网(或主网)中 ,则网关对数据包不做处理 ,直接转发 ;

　　b) 源设备和目的设备不在同一子网(或主网)中 :

　　1) 源设备应知道目的设备的子网(或主网)标识和网络地址 ;

　　2) 网关解析源设备发送的数据包 ,识别源设备和目的设备的子网(或主网)标识和网络地址 ;

　　3) 网关根据目的设备的子网(或主网)标识和网络地址确定目的设备所在的网络和地址 ;

　　4) 网关从设备注册表中确定出 目的设备的网络通信协议 ;

　　5) 根据目的网络的通信协议 , 网关重新将数据打包 ,发送到目的设备 ;

　　c) 对于 IP 网络 , 网关应支持 ARP地址解析协议 ;

　　d) 在非 IP 网络中 , 网关应支持不同种类地址的映射 ;

　　e) 当家庭网关同时连接 IP 网络和非 IP 网络时 ,应完成 IP 网络和非 IP 网络之间的地址解析 。

　　6.3 联网要求

　　6.3. 1 概述

　　家庭网关应实现如下数据转发 、IP 网络与非 IP 网络互联和拓扑管理等联网功能 。

　　6.3.2 数据转发

　　数据转发要求为 :

　　a) 支持路由工作模式 、桥接工作模式或桥接路由混合工作模式 ;

　　b) 在路由工作模式下 ,应支持静态路由 ;

　　c) 在路由工作模式下 ,建议支持动态路由 ,支持 RIP v1/v2;

　　d) 在路由工作模式下 ,应支持 NAT、NAPT,符合 IETF RFC2663、IETF RFC3022协议规范 ;

　　e) 在桥接工作模式下 ,应支持 IEEE 802. 1d透明桥协议 ;

　　f) 在桥接路由混合工作模式下 ,分别支持路由工作模式下和桥接工作模式下的相关功能 。

　　6.3.3 协议转换

　　家庭网关所支持的协议转换功能包括 :

　　a) 应支持通信协议转换 ,如 IP 网络协议与非 IP 网络协议转换 ;

　　b) 可以支持应用协议转换 ,如不同格式描述文件的格式转换 。

　　6.3.4 拓扑管理

　　由于接入家庭网络设备的多样性 、随机性和动态性 ,家庭网络的拓扑结构是可以灵活选择和动态变化的 ,家庭网络拓扑结构的类型见 GB/T 30246. 1。家庭网关可以支持并完成各种类型网络拓扑结构的组建 ,具体包括 :

　　a) 在网络中动态地加入和删除终端设备 ;

　　b) 根据要求(如 QoS、功率消耗和可靠性等)选择当前网络拓扑结构 ;

　　c) 周期和非周期性地收集拓扑结构状态消息 ;

　　d) 广播 、组播拓扑结构控制消息 。

　　6.4 QoS要求

　　当家庭网关处理多个流时 ,需要区分各个网络设备的优先级和流的类型以及等级 ,在输出带宽和处

　　8

　　GB/T 30246.3—2013

　　理能力有限的情况下 ,家庭网关要保证高优先级设备的带宽需求和 QoS。具体为 :

　　a) 家庭网关应保证流媒体所需的带宽和 QoS;

　　b) 家庭网关可以按照内容类型实现传输连接的优先级控制 ;

　　c) 家庭网关可以按照设备优先级实现传输连接的优先级控制 ;

　　d) 家庭网关可以按照媒体码流优先级实现传输连接的优先级控制 ;

　　e) 家庭网关应在剩余带宽或处理能力不足的情况下拒绝新的媒体服务请求或终止优先级最低的连接 。

　　6.5 安全要求

　　6.5. 1 数字版权管理

　　家庭网关可支持 DRM ,用于保护媒体内容 。

　　6.5.2 密钥管理

　　密钥管理要求为 :

　　a) 用户管理账号的密码长度不少于 6位 ,并且该密码不能以明文方式进行显示 ;

　　b) 可选支持密钥协商 ,用于加密网关与其他设备间的通信 ;

　　c) 可选支持密钥的生成和密钥分发 ,用于为其他家庭网络设备分配密钥 。

　　6.5.3 认证

　　6.5.3. 1 概述

　　家庭网关需对设备进行设备认证 , 以验证该设备是否具有合法使用业务的权限 ,还可能需要对用户身份进行认证 , 以保证用户是合法的 。

　　6.5.3.2 设备认证

　　某些业务需要对设备进行认证 ,只有经注册的合法设备才可以使用该业务 。认证过程可能需要设备拥有或提供的信息包括 :

　　a) 设备认证密钥 ;

　　b) 设备认证证书 ;

　　c) 设备唯一标识符 。

　　6.5.3.3 用户身份认证

　　某些业务需要认证用户的身份 ,只有用户提供合法的账号和密码才可以使用业务 ,并在认证后始终在同一设备上使用业务 。认证过程需要的信息包括 :

　　a) 账号和密码 ,用户需通过密码操作 ,才能对网关或设备进行配置或管理 。至少应支持普通用户和管理员用户的两级管理 。

　　b) 一个密钥 ,用于在传输中加密账号和密码 。

　　6.5.4 WLAN 的安全性

　　对于 WLAN ,家庭网关应支持以下一种或多种无线安全协议或功能 :

　　a) 启动或者关闭 SSID广播功能 ;

　　b) Open System 和 Shared Key两种认证方式 ;

　　c) 静态 64/128位 WEP加密 ;

　　9

　　GB/T 30246.3—2013

　　d) WPA-PSK、WPA2-PSK;

　　e) MAC地址过滤功能实现综合接入网关的 WLAN用户接入控制 ;

　　f) GB 15629. 11—2003、GB 15629. 1101—2006、GB 15629. 1102—2003和 GB 15629. 1104—2006中的安全协议 。

　　6.6 网关接口要求

　　6.6. 1 内部网络接口要求

　　6.6. 1. 1 概述

　　家庭网关可以采用各种方式连接家庭网络 。家庭网络接口根据需要支持各种控制网络协议和多媒体与数据网络协议 ,多媒体 与 数 据 网 络 协 议 应 符 合 GB/T 30246. 6 的 规 定 , 控 制 网 络 通 信 协 议 应 符 合GB/T 30246. 7 的规定 。

　　6.6. 1.2 以太网接口

　　家庭网关可提供 2个以上全双工 10/100Mbps自适应以太网接 口 。

　　以太网接口应符合 IEEE 802. 3 的规定 ,支持自适应连接网络的功能 。

　　6.6. 1.3 无线局域网接口

　　可支持 GB 15629. 11—2003、GB 15629. 1101—2006、GB 15629. 1102—2003、GB 15629. 1104—2006中定义的无线局域网接 口 。

　　可支持 IEEE 802. 11a/b/g/n。

　　6.6. 1.4 无线家庭控制网络接口

　　应符合 GB/T 30246. 11的规定 。

　　6.6. 1.5 有线家庭控制网络接口

　　应符合 GB/T 30246. 11的规定 。

　　6.6. 1.6 音视频流输出接口

　　如家庭网关具有接收我国数字电视信号的能力或支持模拟音视频流的转发功能 ,则应至少具备下列信号端口之一 ,并符合相应标准 :

　　a) 传送流接 口 :应符合 SJ/T 11328—2006的规定 ;

　　b) 复合视频信号接 口 :应符合 SJ/T 11329—2006的规定 ;

　　c) 亮度 、色度分离视频信号接 口 :应符合 SJ/T 11330—2006的规定 ;

　　d) 模拟音频信号接 口 :应符合 SJ/T 11331—2006的规定 ;

　　e) RGB模拟基色视频信号接 口 :应符合 SJ/T 11332—2006的规定 ;

　　f) YPBPR模拟分量视频信号接 口 :应符合 SJ/T 11333—2006的规定 。

　　为适应数字音视频通过有线方式传输 ,家庭网关也可根据设计需求 ,增加其他接 口 。

　　6.6. 1.7 其他可选的家庭网络内部通信接口

　　家庭网关可以选择支持以下类型(但不限于)的家庭网络互连接 口 :

　　a) PLC接 口 :应符合 ITU-T G. 9960的规定 ;

　　b) 低速率无线接 口 :应符合 IEEE 802. 15. 4—2006的规定 ;

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　　GB/T 30246.3—2013

　　c) 高速率无线接 口 :应符合 IEEE 802. 15. 3—2003的规定 ;

　　d) 蓝牙接 口 :应符合 IEEE 802. 15. 1—2005的规定 。

　　6.6.2 外部网络接口要求

　　外部网络接口要求在本部分中不做规定 。

　　6.7 网络配置和管理

　　6.7. 1 概述

　　为了提高对家庭网络的适应能力 ,家庭网络设备的一些数据参数内容应该可配置 。 家庭网关应支持本地配置管理 ,配置管理方式应该简单易学 ,方便用户使用 。 为了进一步降低对用户的要求 ,家庭网关也应支持远程配置管理 , 由设备提供商帮助用户进行配置管理 。

　　6.7.2 本地配置管理要求

　　本地配置管理具体要求为 :

　　a) 家庭网关应支持通过 Web方式对其进行本地配置管理 ;

　　b) 家庭网关应支持对其数据参数内容进行配置和查询 ;

　　c) 家庭网关应支持对本地管理用户进行用户名密码认证 , 以保证配置的安全性 。

　　6.7.3 远程配置管理要求

　　家庭网关应提供远程配置管理功能以支持对其进行远程配置管理 。支持远程对家庭网关的数据参数内容进行配置和查询 。

　　家庭网关应提供代理功能 ,通过家庭网关代理对家庭网络终端设备进行远程配置管理 。 家庭网关通过设备之间的发现机制获取家庭网络终端设备的信息 ,这些信息包括设备类型 、连接状态和可配置管理的数据参数 。家庭网关对家庭网络终端设备的信息进行处理 ,得出家庭网络的拓扑结构信息和家庭网络终端设备的配置信息并上报给远程管理设备 。远程管理设备根据这些信息生成用于管理家庭网关和家庭网络终端设备的配置指令 ,通过家庭网关将上述配置指令转化成家庭网络终端设备可识别的配置指令 ,传输至家庭网络终端设备 , 以实现对家庭网络终端设备的远程配置管理 。

　　家庭网关应支持与远程管理设备建立连接 ,并在建立连接时进行认证 。 家庭网关可通过 DHCP协议获取连接建立的时间信息 、远程管理设备的地址信息和认证信息 ,根据远程管理设备的地址信息和连接建立的时间信息向远程管理设备发送通知消息 ,建立连接 ,根据认证信息进行认证 。

　　家庭网关应支持其数据参数信息能够被远程管理设备获取 。远程管理设备根据该数据参数信息可知道能够对哪些数据参数进行配置管理 ,从而能够对家庭网关进行配置管理操作 。 家庭网关数据参数信息的获取方式包括远程管理设备通过家庭网关上报的 URL从网络上获取或者家庭网关直接把数据参数信息的描述文件上报给远程管理设备 。

　　家庭网关可支持对远程配置管理的消息进行加密 ,保证配置管理的安全性 。

　　6. 8 网关的维护与升级

　　6. 8. 1 故障诊断

　　家庭网关应该支持自动的故障诊断功能 ,协助用户或设备提供商快速定位故障 。

　　6. 8.2 软件备份和升级

　　家庭网关应具备软件备份和升级的能力 。备份和升级的功能有两种可选择的方式 ,可以是连接到

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　　外部网络自动更新软件来实现 ,也可以是通过本地或远程手工下载软件来实现 。

　　7 家庭多媒体网关功能要求

　　7. 1 概述

　　HMG可具备媒体流转换 、媒体流控制 、网络状况监测 、目录服务四个方面的功能 ,详细要求应符合IEC 62514:2010的规定 。

　　7.2 媒体流转换

　　7.2. 1 概述

　　媒体的转换操作有两种形式 。一是从媒体发送方发送到家庭多媒体网关 ,经家庭多媒体网关转换后再发送到媒体接收方 ,请求媒体转换的可能是媒体发送方也可以是媒体接收方 。另一种方式是由设备将媒体发送给 HMG转换后再回到设备自身 ,与其他应用设备无关 ,在这种情况下 ,不存在传输协议的转换 。过程描述如图 3所示 。

　　图 3 媒体流的转换

　　7.2.2 媒体接收端请求媒体转换服务

　　图 4显示了 HMR 向 HMG请求媒体转换服务的过程 ,其主要过程包括 :

　　图 4 HMR 向 HMG请求媒体转换

　　a) HMR 向 HMG发出请求媒体资源消息 ,该请求消息应该包含 :

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　　1) HMR所请求的转换后媒体流的 URI;

　　2) HMR 自身需要的媒体编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

　　3) HMR支持的媒体传输协议 ;

　　b) HMG 向 HMS发出请求媒体资源消息 ,该请求消息应该包含 :

　　1) HMS上的原始媒体流的 URI;

　　2) 原始媒体流的媒体编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

　　3) HMS支持的媒体传输协议 ;

　　c) HMS接受 HMG 的请求 , 向 HMG传送原始媒体流 ;

　　d) HMG对媒体流进行转换 , 向 HMR传送转换后的媒体 。

　　图 5显示了在 DRM认证的情况下 , HMR 向 HMG请求媒体转换服务的过程 ,这里假设 :

　　图 5 在 DRM 认证情况下 HMR 向 HMG请求媒体转换

　　a) HMR 已经获得所需媒体资源的 URI;

　　b) HMR可能已经获得所需媒体资源的编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

　　c) HMR可能已经获得媒体发送端使用的媒体传输协议 ;

　　d) HMR确定需要转换服务 ;

　　e) HMR 已经与 MS完成必要的 DRM认证和设备认证 。其主要过程包括 :

　　a) HMR 向 MS发送媒体传输转向请求消息 ,该消息应该包含 :

　　1) HMR所请求的 MS上的媒体资源的 URI;

　　2) HMG 的地址信息 ;

　　b) MS满足 HMR 的请求 ,并分配一个 RID 附加在响应消息中 ;

　　c) HMR 向 HMG发出媒体转换请求消息 ,该请求消息应该包含 :

　　1) HMR所请求的 MS上的媒体资源的 URI;

　　2) HMR 自身需要的媒体编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

　　3) HMR支持的媒体传输协议 ;

　　4) MS分配的 RID;

　　除此之外还可以包含 :

　　5) HMR所请求媒体内容的媒体编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

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　　6) MS支持的媒体传输协议 ;

　　d) HMG在可以接受转换请求的情况下向 HMR 回送一个消息表示请求被接受 ,否则应该回 一个消息表示拒绝此请求 ;

　　e) HMG 向 MS请求 HMR所要的媒体资源 ;请求消息中应该包含媒体资源的 URI和 RID,或者在 MS提问的情况下回送 RID;如果家庭网关不能请求该资源 ,或请求到资源后发现无法实现转换 ,应该向 HMR发送服务无法完成的消息 ;

　　f) MS验证 RID之后接受家庭网关的请求 , 向 HMG传送原始媒体流 ;

　　g) HMG根据 HMR 的播放能力信息 ,对媒体流进行转换 , 向 HMR传送转换后的媒体 。

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG应提供媒体转换服务 ,在收到 HMR 的媒体转换请求消息后 , 向 MS请求媒体内容 ;

　　b) HMG应根据请求者需要的能力和自己所能提供的能力以及自己的处理能力判断是否能接受媒体转换请求 ;

　　c) 如果 HMG在请求到媒体资源后发现不能满足转换服务请求者的要求 ,应向转换服务请求者发送一个消息表示转换服务无法完成 ;

　　d) HMG应支持流媒体的转换 ;

　　e) HMG应支持 DRM ;

　　f) 如果 HMG接收到 HMR发送的 RID,在向 MS请求媒体内容时应该包含此 RID,或者在 MS查询时应反馈此 RID;

　　g) HMG应与 MS实现加密传输 ;

　　h) HMG应与 HMR实现加密传输 。

　　7.2.3 HMS请求媒体转换服务

　　HMS主动将媒体内容推送给 HMR 时 ,也可以请求 HMG 的转换服务 ,将媒体转换后发送给 MP,过程描述如图 6所示 :

　　图 6 HMS主动向 MP推送媒体

　　a) HMS向 HMG发送设定媒体资源消息 ,消息中包括 :

　　1) HMS所发送媒体内容的媒体编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

　　2) HMS的媒体传输协议 ;

　　3) HMS的原始媒体流的 URI;

　　b) HMG 收到媒体转换请求后向 HMR发送请求转换的媒体信息 :

　　1) HMG所发送媒体内容的媒体编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

　　2) HMG 的媒体传输协议 ;

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　　3) HMG发送的转换后的媒体流的 URI;

　　c) HMR 向 HMG请求发送媒体流 :

　　1) HMG 向 HMS请求发送媒体流 ;

　　2) HMS向 HMG传输媒体流 ;

　　3) HMG对媒体流进行转换后传送给 HMR。

　　上述的 HMS和 HMR可以位于不同的网络 。

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG应支持媒体格式转换 ;

　　b) 当 HMG不能完成转换过程时 ,应向 HMS反馈转换服务不能完成 。

　　7.2.4 码流(视频流)抽取

　　码流抽取是指 HMG从高分辨率的视频画面中抽取部分内容传输到低分辨率的媒体终端显示 , 图7将以摄像头和手机画面为例进行说明 。 例如在视频监控领域 , 当用户通过手机等手持设备查看指定摄像头拍摄的画面时 , 因为手持设备显示屏比较小 ,要么将画面压缩 ,要么仅查看部分画面 ,而媒体源头没有必要将原始数据全部传输到手持设备 。如果用户要保持不同分辨率画面的清晰度 ,则仅查看摄像头画面的部分内容 ,此时系统可以将原始视频画面中用户要看的那部分抽取下来再编码传输到手持设备 ,这样可减少传输数据量 。用户可以在终端上移动画面 ,终端发送指令到家庭多媒体网关更新抽取画面的坐标 ,在摄像头固定的情况下查看摄像头画面的不同部分 。

　　图 7 视频抽取

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG应提供视频抽取功能 ,服务请求消息中应包含相对坐标值和视频接收终端的分辨率 ;

　　b) HMG应能够快速响应终端发出的切换坐标的命令 。

　　7.2.5 码流(视频流)选取

　　码流选取是指 HMG从原始的媒体码流中选取部分码流传送至媒体接收终端(MP)显示 , 以适应终端(MP)的显示和计算能力(表现为分辨率和解码复杂度的大小) ,这里要用到可伸缩编码技术 。

　　图 8 为典型应用 。便携式个人计算机上有一段视频源 ,分辨率为 1024×768,便携式个人计算机有较强的计算能力和较大的屏幕 ,可以解码并显示该视频 ;但当用户通过便携式手持终端等手持设备观看这段视频的时候 ,便携式手持终端的屏幕分辨率小 ,计算能力有限 ,不能实时解码和显示该视频 ,为了提供这项服务 , HMG需要获取该便携式手持终端的硬件信息 ,包括当前计算能力 、显示屏分辨率等 ,然后

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　　从便携式个人计算机的视频源中选取其中的部分码流传送到便携式手持终端 ,该部分码流的解码复杂度及分辨率与该便携式手持终端的当前计算能力 、显示屏分辨率相匹配 。

　　图 8 视频流选取

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG应能获取媒体接收终端的能力信息 ;

　　b) HMG应能从原始的媒体码流中选取部分码流传送至媒体接收终端 。

　　7.3 媒体流控制

　　7.3. 1 分流

　　分流的意思是指将音视频媒体流的音频和视频成分经分离后分别用不同的通道传输 。

　　典型应用如图 9所示 :在视频通信中通话一方将音视频流信息推送给另一方 ,音视频流信息中的视频部分经过可视电 话 的 视 频 通 道 传 输 , 而 音 视 频 流 信 息 中 的 音 频 部 分 经 转 码 后 通 过 语 音 通 道 传 输 。 HMG所提供的分流操作其中的音频部分不一定转换成语音 ,也可以是简单地与视频分开来单独传输 ,这需要在设备的指示下进行 。

　　图 9 音视频媒体流分流

　　分流操作是 MP请求媒体转换服务的过程 ,工作过程如图 10所示 , 图 10忽略了 HMG 与视频电话建立视频和语音传输连接的过程 。

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG可以提供音视频流信息媒体流分流功能 ,将其中的音频和视频分为两个流 ;

　　b) HMG可以将音频流转换为语音流 ;

　　c) HMG应与视频电话建立视频和语音传输通道 。

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　　图 10 分流操作过程

　　7.3.2 并流

　　并流是分流的逆向操作 ,在视频通信中用户可将远端传送来的音视频流信息转发到电视上播放 ,通过可视电话传送过来的音视频流信息被分成了视频和语音两个部分 ,其中音视频流信息中的音频部分是通过语音通道传输的 ,音视频流信息接收端用户要将音视频流信息转到电视上 ,势必要将视频与语音再次合成音视频流信息流 ,音视频媒体流并流如图 11所示 。

　　图 11 媒体流的合并

　　并流操作是媒体发送端请求媒体转换服务的过程 ,工作过程如图 12所示 。

　　图 12 并流操作过程

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG可以提供视频 、语音/音频合并功能 ,将视频流和语音/音频流合为音视频流信息 ;

　　b) HMG可以将语音流转换为音频流 ;

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　　c) HMG应与视频电话建立视频和语音传输通道 ;

　　d) 如果视频电话没有在并流请求消息指出音视频流信息接收端的音视频编码格式 , HMG 应能与音视频流信息接收端交互获得其编码格式 。

　　7.3.3 复制

　　媒体流的复制是指将传输中的媒体流复制后发送给多个接收终端 。媒体服务器可以支持组播协议 ,实现复制操作 。 当媒体流需要进行媒体转换时 , HMG作为组播路径上的最后组播结点 ,将媒体流转换后再组播到各终端 。 HMG也可以通过应用层组播技术实现媒体流的复制 。 当多个接收端要求的编码 、分辨率或传输协议不同时 , HMG必须逐个复制 、转换后分别发送 。媒体流的复制如图 13所示 。

　　复制操作可以看成一个应用终端加入组播组的操作 ,复制操作将发生在 HMG。

　　上述任一种操作方法 ,如果媒体流经过 HMG,操作命令将发送到 HMG, HMG直接将媒体流复制到 HMR2。如果媒体流不经过 HMG,操作命令也应发送到 HMG,这样可避免媒体服务器不支持复制操作的情况 ,例如点 播 WAN 侧 媒 体 服 务 器 上 的 节 目 , 应 将 媒 体 流 先 切 换 到 HMG, 由 HMG 转 发 到HMR1,然后复制媒体流到 HMR2。

　　图 13 复制媒体流

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG可以提供媒体流复制功能 ,实现多台播放终端共同接收同一媒体内容的能力 ;

　　b) HMG可以使用 IGMP协议组播媒体流实现复制功能 ;

　　c) HMG可以复制单播流实现复制功能 ;

　　d) 如果 HMG实现复制功能 , HMG应支持在原媒体流经过 HMG 的情况下直接复制媒体流 ;

　　e) 如果 HMG实现复制功能 , HMG应支持在原媒体流不经过 HMG 的情况下的复制功能 ;

　　f) 如果 HMG实现复制功能 , HMG应支持原媒体流接收设备将媒体流复制到其他终端设备的请求 ;

　　g) 如果 HMG实现复制功能 , HMG应支持终端设备要求加入已经存在的媒体流组播组的请求 ;

　　h) 如果 HMG实现复制功能 , HMG应支持媒体流转向操作 ;

　　i) 如果 HMG实现复制功能 , HMG应支持媒体流不作任何转换的转发操作 , 即转换操作特例 。

　　7.3.4 类多播操作

　　类多播操作是指将 MS上的媒体在多个 HMR 上显示 。各个 HMR 播放相同的媒体内容 ,但接收不同的媒体数据 ,所以这里称为类多播 。类多播示意图如图 14所示 ,类多播操作不同于 7. 3. 3 的复制 ,类多播向不同的 HMR传送不同的媒体数据 , HMR显示不同质量(分辨率 、清晰度 、流畅度) 的媒体 ,这里的 MS包括 HMS。

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　　图 14 类多播示意图

　　类多播操作需要采用可伸缩编码技术 ,工作过程如图 15所示 :

　　a) MS向 HMG发送请求类多播消息请求媒体多播服务 ,消息中包括 :

　　1) HMR支持的媒体传输协议 ;

　　2) HMR 的地址信息 ;

　　3) MS所发送媒体内容的媒体编码格式 、分辨率 、帧速率 ;

　　4) MS的媒体传输协议 ;

　　b) HMG在可满足此请求的情况下响应一个消息表示接受此请求 ,否则应拒绝请求 ;

　　c) HMG 与 HMR建立连接 ,获取各个 HMR 的配置文件 , 准备传输媒体流 , 如果 HMG 不能与HMR建立连接 ,则 HMG应向 MS反馈无法完成转换服务 ;

　　d) MS向 HMG传输媒体流 ;

　　e) HMG根据各 HMR 的配置文件 ,选取合适的码流进行多播 。

　　这里假设 MS发给 HMG 的媒体采用可伸缩编码格式 ,如果不是 ,需要在 HMG将其转换成可伸缩编码格式 。

　　图 15 类多播过程

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG可以获取 HMR所支持的码流能力信息 ,码流能力信息包括媒体编码格式 、分辨率和帧速率等 ;

　　b) HMG可以将从 MS接收的码流转换成各 HMR所支持的码流格式向各 HMR传送 。

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　　7.3.5 重定向

　　重定向操作是指将媒体流的传输目的地转向到另一设备 ,如图 16所示 。重定向操作针对的是原媒体接收端前的用户移位欣赏节目 , 因此应该使用书签技术使重定向的媒体流暂停播放 , 当用户移位到新的媒体接收端时 ,用户通过一个简单的操作使暂停的节目播放 。

　　图 16 媒体流重新定向

　　图 17示意了媒体流经过 HMG 时的重定向操作的流程 ,并且考虑了认证的问题 。首先 HMR1 向HMG发送中止消息 ,然后向 HMG发送请求重定向消息 ,这个消息里应该包含 HMG 给 HMR1分配的媒体流的 URI等信息 。 HMR2确立开机状态后 , 向 HMG 发送一个消息获取刚才在 HMR1上播放的媒体流的信息 。然后根据所获取的媒体流的信息要求 HMG 发送媒体流 ,完成重新定向播放 。 为了实现图 17的操作 , HMG、HMR1需要支持记忆媒体流的 URI等信息的功能 。

　　图 17 HMR1请求将媒体流转向到 HMR2

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　　HMG要求 :

　　a) HMG可以提供媒体流重定向功能 ;

　　b) 如果 HMG提供媒体流重定向服务 , HMG 应可以暂时记录 HMR1发来的 URI、Position, 以供 HMR2来获取 。 HMR1向 HMG发送 URI、Position时 HMR2不需同时开机 。

　　7.4 网络状况检测

　　网络状况检测是指检测当前服务的可用带宽 , 以便根据检测结果传送与当前带宽相匹配的媒体信息 。数字家庭网络中媒体信息数据量巨大 ,家庭内部波动的网络带宽会出现带宽与媒体传送速率不匹配的情况 , 因此家庭多媒体网关应实时检测当前服务的实际可用带宽 , 以便于传输相应速率的码流 。 图18表示了家庭多媒体网关对数字家庭网络可用带宽实时检测的过程 :

　　a) HMG发送一串具有大范围包速率(如典型网络为 1 Mbps~ 100 Mbps) 的探测包串进行第 一次测量 ;

　　b) 每次测量后 HMG接收反馈信息 ,然后分析收到的反馈信息 ,计算本次测量可用带宽的值或调整测量的参数 ;

　　c) 如果 HMG连续收到 k次测量不成功的信息 ,则 HMG重新进行一次完整的测量 , 即发送一串具有大范围包速率(如典型网络为 1 Mbps~ 100 Mbps)的包串进行测量 。

　　图 18 数字家庭网络可用带宽的实时检测

　　HMG功能要求 :

　　a) HMG可以发送探测包进行网络状况检测 ;

　　b) HMG可以根据网络状况检测反馈信息计算出可用带宽 。

　　7.5 目录服务

　　HMG需要合并位于各种媒体源设备上的媒体内容目录 , 为 HMR 点播位于任何位置的媒体节 目提供单一的 目录入 口 。 HMR可以通过提供的目录获得所选择媒体节目的编解码格式 、分辨率 、帧速率信息 , HMG也可以得到 HMR 的播放能力 。 当 HMR 确定播放时 ,如果 HMG 了解到 HMR不能直接播放所选择的媒体内容 ,则向 HMR 提供的 URI指向 HMG 自身 , HMR 将向 HMG请求所选择的内容 ,则 HMG将向实际的 媒 体 所 有 者 请 求 HMR 所 选 择 的 内 容 , 经 转 换 后 传 送 给 HMR。 相 反 , 如 果HMG 了解到 HMR可以直接播放所选择的媒体内容 ,则向 HMR 提供的 URI指向媒体内容所有者 , HMR将直接向媒体所有者请求所选择的媒体的内容 。

　　图 19表示了上述过程需要 HMG媒体转换的情况 。在这个过程中 , HMR 不需要向 HMG请求媒体转换服务 , 因为 HMG 向 HMR提供的 URI就指向 HMG, 因此 HMR将 HMG看成可直接提供所需媒体格式的媒体内容提供者 。

　　如果 HMG 向 HMR提供的 URI指向 MS,而 HMR从 MS请求到媒体内容后发现实际上并不能播放时 ,则可以继续向 HMG请求媒体转换服务 ,该过程符合 7. 2. 2。

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　　图 19 HMR通过 HMG 的目录服务选择媒体内容播放

　　当 HMR 访问 HMG 的 目 录服务时 , HMG 可以获得 HMR 播放业务类型 ,从而在 目 录 中 仅 呈 现HMR可播放的媒体类型 。

　　HMG要求 :

　　a) HMG应提供统一的目录服务 ;

　　b) HMG应能收集家庭网络中各种媒体设备上的媒体内容 ,组建统一的 目录 ;

　　c) HMG应能够对媒体内容按多种标准分类 ,包括内容类型 、内容创建时间 、内容创建人 、内容作者 、内容主题等 ;

　　d) HMG应能够按照关键字查找内容 ;

　　e) 如果 HMG发现 HMR不能直接播放所选择的媒体内容 ,所提供的 URI应指向 HMG 自身 ,而 HMG应主动从存储所选媒体内容的设备获取内容 ,经转换后向 HMR传输 ;

　　f) HMG应根据 HMR可播放的媒体类型对所有媒体内容进行过滤 , 向 HMR 呈现过滤后的内容目录 。

　　8 家庭控制网关功能要求

　　8. 1 概述

　　HCG 支持 GB/T 30246. 7 和 GB/T 30246. 11,具备家庭网络的建立 、维护和设备管理功能和各种控制服务功能 。要求 HCG保存家庭网络各个设备的地址 、状态 、描述等信息 , 同时保存用户对家庭网络各个设备的控制配置 , 以及用户控制的记录 。

　　HCG功能包括对终端设备的地址分配 、地址解析 、控制 、状态查询 、故障反馈 、场景设置与操作 、终端设备之间的关联控制 。

　　8.2 控制

　　HCG支持对终端设备的控制 ,通过设备注册表和设备描述文件的解析 ,获得终端设备的控制指令 ,通过家庭网络 ,按照通信协议的格式发送给终端设备 ,从而实现对已经添加且在线的所有终端设备的控制和操作 , HCG 向终端设备发送控制指令的过程如图 20所示 。

　　当对终端设备进行控制时 ,如果终端设备在接收后判断格式错误或者网关在规定的时间内没有收到终端设备发送的确认信息 ,则按照通信协议重新发送命令 。

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　　图 20 HCG 向终端设备发送控制指令

　　8.3 终端设备状态

　　HCG支持对终端设备的状态查询 ,可以通过以下 2种方式进行 :

　　a) HCG通过设备注册表和设备描述文件的解析 ,获得终端设备的查询指令 ,通过家庭网络 ,按照通信协议的格式发送给终端设备 ,终端设备将当前的状态反馈给 HCG, HCG更新该项设备的状态信息 ,如图 21所示 ;

　　b) 终端设备状态发生变化后 ,主动通过家庭网络向 HCG 进行汇报 ,使 HCG 获得最新的设备状态信息 ,如图 22所示 。

　　图 21 HCG 向终端设备发送查询指令

　　图 22 终端设备向 HCG汇报当前状态

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　　8.4 故障反馈

　　HCG支持对终端设备的故障反馈 ,可以通过以下 2种方式进行 :

　　a) HCG支持接收终端设备自动发回的故障信息 ,将故障信息解析后 ,根据用户设置 , 以多种不同的报警方式发送信息 ,包括发送故障邮件 、电话通知等方式 ,如图 23所示 ;

　　b) HCG定期轮询终端设备 ,检测到相关的故障信息后 ,根据用户设置 , 以多种不同的报警方式发送信息 ,包括发送故障邮件 、电话通知等方式 ,如图 24所示 。

　　图 23 终端设备向 HCG发送故障信息

　　图 24 HCG 向终端设备查询故障信息

　　8.5 联动

　　HCG可以支持在不同终端设备之间建立联动 , 当某一个或几个终端设备达到控制参数的设置限值时 ,将会触发其他终端设备的某项控制操作 , 如图 25所示 。 例如 , 当环境温度传感器查询当前温度为30 ℃ ,则 HCG将会自动打开空调电源进行制冷操作 。

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　　图 25 终端设备联动

　　8.6 情景模式

　　HCG可以支持不同终端设备应用情景模式的设置和执行 , HCG将根据用户的设置 ,执行相关情景模式 , 当符合该情景模式触发条件时 , HCG根据情景模式设置条件给相关的终端设备发送控制信息 ,如图 26所示 。例如 ,执行用餐模式 ,打开餐厅的灯 ,播放背景音乐 ,并打开空调设置合适的温度 。

　　图 26 情景模式的执行

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　主网关的一种网络管理应用

　　A. 1 地址分配

　　A. 1. 1 对于 IP 网络(如多媒体与数据网络)

　　对于 IP 网络 ,要求为 :

　　a) 主网关应支持 DHCP IP地址分配协议和 Auto-IP地址分配协议 ;

　　b) 主网关应支持终端设备持有静态公共 IP地址 ;

　　c) 应支持 NAT协议 ;

　　d) 主网关针对不同 IP子网的接入和互连 , 主网关应根据 TCP/IP协议给每个节点分配一个 “IP地址 ”和 “子网掩码 ”以识别不同的 IP子网络和网络节点 。

　　A. 1.2 对于非 IP 网络(如控制网络)

　　对于非 IP 网络 ,要求为 :

　　a) 主网关应给每个子网分配子网标识 , 以标识不同的子网 ;

　　b) 主网关在响 应 终 端 设 备 的 注 册 消 息 时 , 为 该 终 端 设 备 分 配 一 个 符 合 GB/T 30246. 7 的 网 络地址 ;

　　c) 主网关应具有映射机制可以把每个子网关的网络地址映射为多媒体与数据网络 IP或多媒体与数据网络 IP加端口号 , 以 IP列表形式提供给 IP 网络 ;

　　d) 主网关应具有映射机制可以把每个设备的网络地址映射为主网络 IP 或主网络 IP加端口号 ,以 IP列表形式提供给 IP 网络 。

　　过程如图 A. 1所示 。

　　图 A. 1 地址分配

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　　A.2 地址解析

　　A.2. 1 对于 IP 网络

　　主网关应支持 ARP地址解析协议 。

　　A.2.2 在非 IP 网络中

　　在非 IP 网络中 ,要求为 :

　　a) 主网关可以向多媒体与数据网络提供对于控制网络的控制服务 ;

　　b) 主网关将多媒体与数据网络需要控制的控制网络的 IP地址或端口号通过映射机制解析为控制网络的子网标识 ;

　　c) 主网关将多媒体与数据网络需要控制的控制网络设备的 IP地址或端口号通过映射机制解析为控制网络的网络地址 ;

　　d) 对于不同网络上的设备 ,主网关应给予相应的标识 , 以辨别是多媒体与数据网络设备还是控制网络设备 ,或者是其他网络类型的设备 。

　　过程如图 A. 2所示 。

　　图 A.2 地址解析

　　A.3 路由控制和数据转发

　　主网关作为连接多媒体与数据网络和控制网络的数据转发中心 ,应具备以下数据转发和处理功能 :

　　a) 应支持工作在桥接 、路由或桥御路由混合模式 ,在各种模式下 ,家庭网络内的各个终端之间应能相互访问 ,各个终端应能对网关访问 ;

　　b) 应支持 IETF RFC2684桥接路由封装协议 ,可以支持 IETF RFC 1577(ClassicalIP overATM AAL5) ;

　　c) 应支持 LLC-SNAP/VC-MUX封装 ;

　　d) 应支持 IEEE 802. 1d透明桥协议 ;

　　e) 应支持 IPv4,建议支持 IPv6;

　　f) 网关应接受多媒体与数据网络和控制网络的数据传输请求并给出传输响应 ;

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　　GB/T 30246.3—2013

　　g) 主网关应接受多媒体与数据网络和控制网络的数据传输请求并给出传输响应 ;

　　h) 数据分发功能 ;主网关应将多媒体与数据网络传递来的数据根据目标设备的接入类型 ,正确分发到控制网络或是控制网络设备 ; 同时主网关将控制网络设备上传的数据按照目标多媒体与数据网络设备类型 ,正确分发到多媒体与数据网络 ;

　　i) 冲突检测 ;主网关在进行数据转发之前 ,先对网络进行监听 ,查看转发的对象设备是否已经开始接收数据 ;若已经开始接收数据 ,则主网关等待一段随机时间再监听 ,直到对象设备空闲 ;

　　j) 重传功能 ;如果多媒体与数据网络已经把数据向控制网络转发 ,但是没有接收到控制网络的接收后应答 ,则主网关等待一段随机时间 ,如果仍没有接收到应答 ,则进行数据重传 。

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　　GB/T 30246.3—2013

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　家庭控制网关的一种网络管理应用

　　B. 1 地址分配

　　地址分配的要求为 :

　　a) HCG 向主网关申请符合上层网络协议的地址,该地址包括子网标识和网络地址两部分 , 以标识该控制子网 ;

　　b) HCG 的上层网关为非控制子网时 , HCG 向上层网关申请符合上层网络协议的地址 ;

　　c) HCG 在响应终端设备的注册消息时 , 为该终端设备分配一个符合 GB/T 30246. 7 的 网 络 地址,以标识该控制网络终端设备 ;

　　d) HCG在响应终端设备的注册消息时 ,将终端设备添加到设备注册表中 ,且注册表项包含了该终端设备的网络地址和设备使用的物理介质 。

　　过程如图 B. 1所示 。

　　图 B. 1 地址分配

　　B.2 地址解析

　　B.2. 1 相同控制子网内部设备间访问

　　相同控制子网内部设备间访问 ,地址解析要求为 :

　　a) 若源设备和目的设备处于同一物理介质网络中 ,则 HCG对数据包不做处理 ,直接转发 ;

　　b) 源设备和目的设备不在同一物理介质网络中 :

　　1) HCG解析源设备发送的数据包 ,提取出符合 GB/T 30246. 7 的虚拟网络层数据包 ;

　　2) HCG从虚拟网络层数据包中提取出符合 GB/T 30246. 7 的目的设备的网络地址 ;

　　3) HCG根据目的设备的网络地址,从设备注册表中确定出 目的设备的网络物理介质 ;

　　4) 根据目的网络的物理介质和网络协议 , HCG把提取出的虚拟网络层数据包作为相应的帧

　　29

　　GB/T 30246.3—2013

　　数据 ,发送到目的设备 。

　　B.2.2 跨网络终端设备访问控制子网终端设备

　　跨网络终端设备访问控制子网终端设备 ,地址解析要求为 :

　　a) 跨网络终端设备发送控制命令到 HCG;

　　b) HCG根据上层网络的协议 ,提取数据包和目的设备网络地址 ;

　　c) HCG通过映射机制 ,将目的设备网络地址映射到控制子网内目的设备的网络地址,该映射机制可以是端口映射机制 ;

　　d) HCG根据目的设备的网络地址,从设备注册表中确定出 目的设备的网络物理介质 ;

　　e) 根据目的网络的物理介质和网络协议 , HCG 把提取的数据包作为相应的帧数据 ,发送到 目 的设备 。

　　过程如图 B. 2所示 。

　　图 B.2 地址解析

　　B.2.3 控制子网终端设备访问跨网络终端设备

　　控制子网终端设备访