基于Triple Play业务的家庭网关设备的研究与实现

摘要

随着家庭网络的服务市场的不断成熟，家庭网络有望成为一个能给我们生活带来巨变的新事务，并将带动下一轮数码媒体和通信消费的新浪潮。电信业对家庭网络的理解是：与电信网络相连接，能提供集成的话音、数据、多媒体、高质量音视频以及控制和管理等面向家庭的多种业务。 家庭网关在家庭网络中起着核心的作用，是外部网络和家庭内部网络的桥梁。数字家庭网络的蓬勃发展，给家庭网关带来了巨大的市场。同时，随着IPTV、VOIP等业务的升温，tripleplay业务的需求也日益强劲。研发支持tripleplay业务的家庭网关，具有很高的市场价值。 第二章分析了TriplePlay业务的技术特点，以及其对家庭网关带来了要求：提供足够的接入带宽、具有强大的QoS能力、优异的组播管理能力、完善的NAT/FILTER能力和灵活的组网模式。 第三章首先介绍了家庭网关的整体设计方案。考虑接入网的实际情况，选择ADSL2+作为家庭网关的上行接口，核心处理器选择broadcom公司的BCM6348芯片。论文并介绍了BCM6348芯片的功能。同时还介绍了家庭网关使用的嵌入式操作系统——linux操作系统。 第四章讨论了家庭网关的软件框架以及几个关键的功能模块。围绕TriplePlay业务对家庭网关的要求，论文重点描述WAN接口；桥接路由的混合组网；IGMPSnooping组播管理；WEB配置接口及家庭网关状态处理等功能的设计。 第五章重点讨论了家庭网关NAT/防火墙设计，分析了linux系统中Netfilter的功能框架，给出了NAT/防火墙的具体实现方法。同时，针对H323等协议穿越NAT的问题，详细讨论了H323ALG的实现方法。 第六章分析了家庭网关的QoS问题，并针对ADSL的具体情况，给出了家庭网关的ATMQoS、IPQoS的设计模型，以及具体的实现方法。保证了家庭网关对tripleplay业务QoS的支持。 第七章给出了家庭网关的测试环境和测试数据。论文的最后对家庭网关的设计作出了总结和展望。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

第2章家庭网关的triple play业务

第3章家庭网关的总体设计方案

第4章家庭网关软件部分的设计

第5章NAT/防火墙功能的设计

第6章家庭网关的QoS机制的设计

第7章系统测试结果

论文总结

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文