家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討

UTStarcom Confidential 1 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 Product discussion UTSI-NJTC-2006xxxx v0.1 UTStarcom Confidential 2 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 引言 家庭網(wǎng)關(guān) 概念 歷史 新的延伸 UTStarcom Confidential 3 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信項目計劃 1、 電視上網(wǎng)和 IPTV產(chǎn)品完善、增值業(yè)務(wù)產(chǎn)品開發(fā)和行業(yè)拓展 2、 基于電信傳媒的體系架構(gòu)研究及音樂產(chǎn)品開發(fā) 3、 中國電信家庭客戶綜合業(yè)務(wù)產(chǎn)品開發(fā) 4、 中國電信固網(wǎng)支付綜合業(yè)務(wù)開發(fā) 5、 中國電信非接觸式應(yīng)用研究和產(chǎn)品開發(fā) 6、 基于家庭網(wǎng)關(guān)的商用化增值業(yè)務(wù)產(chǎn)品開發(fā) 7、 小靈通個人信息管理（ PIM）業(yè)務(wù) 8、 3G業(yè)務(wù)智能管理界面 9、 數(shù)據(jù)卡綜合客戶端軟件 10、 中國電信移動認(rèn)證和支付體系產(chǎn)品開發(fā) 11、 基于 FLASH的手機媒體信息產(chǎn)品開發(fā) 12、 手機個人空間產(chǎn)品開發(fā) 13、 手機導(dǎo)航產(chǎn)品開發(fā) UTStarcom Confidential 4 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信家庭產(chǎn)品規(guī)劃 家庭客戶品牌 個人客戶品牌 固話 寬帶 小靈 通 固話 IPTV 寬帶 IPTV 寬帶 IPTV 全球 眼 現(xiàn)有業(yè)務(wù)、特別是語音業(yè)務(wù)融合 提供基礎(chǔ)家庭信息服務(wù) 提供綜合家庭信息服務(wù) 適應(yīng)中國電信業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型要求 開發(fā)適合現(xiàn)階段家庭業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的寬窄帶語音融合產(chǎn)品 研究下階段信息服務(wù)產(chǎn)品方案 產(chǎn)品組合規(guī)劃 UTStarcom Confidential 5 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 規(guī)范體系架構(gòu) 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求總體要求 （ V1.1暫行） 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)要求基于 Triple Play業(yè)務(wù)的家庭網(wǎng)關(guān) （ V1.0）已經(jīng)發(fā)布 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求基本型家庭網(wǎng)關(guān) （ V1.0暫行） 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求增強型家庭網(wǎng)關(guān) （ V1.0暫行） 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求企業(yè)型家庭網(wǎng)關(guān) （ V1.0暫行） 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試要求基本型家庭網(wǎng)關(guān) （ V1.0暫行） 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試要求增強型家庭網(wǎng)關(guān) （ V1.0暫行） 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試要求企業(yè)型家庭網(wǎng)關(guān) （ V1.0暫行） 中國電信終端綜合管理系統(tǒng)技術(shù)要求 （暫行）已經(jīng)發(fā)布 家庭網(wǎng)關(guān)與終端綜合管理系統(tǒng)接口技術(shù)要求 （暫行）已經(jīng)發(fā)布 UTStarcom Confidential 6 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 網(wǎng)關(guān)形態(tài)定義 網(wǎng)關(guān)總體要求 是家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品總體的技術(shù)要求 通過升版滿足未來技術(shù)和業(yè)務(wù)的需要 網(wǎng)關(guān)形態(tài) 目前根據(jù)網(wǎng)關(guān)的功能側(cè)重及適用場景分三種形態(tài) 基本型 增強型 企業(yè)型 總體要求與各形態(tài)網(wǎng)關(guān)規(guī)范的關(guān)系 各形態(tài)網(wǎng)關(guān)規(guī)范是總體技術(shù)要求的子集 各形態(tài)網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品適用于不同場景和業(yè)務(wù)需求 UTStarcom Confidential 7 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 網(wǎng)關(guān)功能點 網(wǎng)關(guān)定義 設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的參考模型、設(shè)備功能形態(tài)定義等定 接口定義 物理接口、邏輯接口 功能定義 協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、 DNS、 DDNS、 NAT 無線： WLAN、藍牙、 PHS等 設(shè)備發(fā)現(xiàn)、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)、業(yè)務(wù)控制等 QoS、 VoIP、語音、安全等 管理維護 本地、遠程（ TR-069) 應(yīng)用實現(xiàn) 家庭門戶、視頻監(jiān)控、存儲、打印共享、 IPTV 綠色上網(wǎng)、防火墻、防病毒、防垃圾郵件、 VPN 用戶界面（ GUI） 登陸方式、界面風(fēng)格等 其他 性能要求 運行環(huán)境要求 軟硬件要求 UTStarcom Confidential 8 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 網(wǎng)關(guān)形態(tài)分類 基本型網(wǎng)關(guān)定義 在中國電信網(wǎng)絡(luò)中使用的， ADSL2或 LAN上聯(lián)，具備高速上網(wǎng)、IPTV、家庭監(jiān)控、家庭存儲、信息安全等功能，支持 WLAN，不支持 VoIP、 VPN的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 增強型網(wǎng)關(guān)定義 在中國電信網(wǎng)絡(luò)中使用的， ADSL2或 LAN上聯(lián)，具備高速上網(wǎng)、VoIP、 IPTV、家庭監(jiān)控、家庭存儲、信息安全等功能，支持 WLAN，不支持 VPN的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 企業(yè)型網(wǎng)關(guān)定義 在中國電信網(wǎng)絡(luò)中使用的， ADSL2或 LAN上聯(lián)，具備高速上網(wǎng)、VoIP、視頻監(jiān)控、信息安全、 VPN、打印共享、信息安全等功能，支持 WLAN的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 UTStarcom Confidential 9 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 家庭網(wǎng)關(guān)定制 思路：開發(fā)三款典型的家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品（基礎(chǔ)型和增強型） 產(chǎn)品形態(tài) 寬帶接口 以太網(wǎng)口 USB WLAN VoIP FMC 應(yīng)用價值 形態(tài) 1 ADSL2 /LAN 4個 1個 host 接口 Minipci 擴展 無 代替?zhèn)鹘y(tǒng)modem 形態(tài) 2 ADSL2+ /LAN 4個 1個 host 接口 Minipci 擴展 1個以上 FXS接口 VoIP試點產(chǎn)品 形態(tài) 3 ADSL2+ /LAN 4個 1個 host 接口 Minipci 擴展 1個以上 FXS接口 支持（通 過 PHS或藍牙） FMC融合業(yè)務(wù) UTStarcom Confidential 10 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 ITMS 終端綜合管理系統(tǒng)規(guī)定了終端綜合管理系統(tǒng)的總體功能要求、系統(tǒng)構(gòu)架、模塊功能、系統(tǒng)運行流程、軟硬件要求、安全要求、性能要求及與其他相關(guān)系統(tǒng)或平臺的接口要求。 終端綜合管理系統(tǒng)是寬帶業(yè)務(wù)管理平臺的一個子系統(tǒng)，通過與 BOSS及其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的交互，實現(xiàn)對寬帶終端的集中管理和業(yè)務(wù)的統(tǒng)一部署。 終端綜合管理系統(tǒng)內(nèi)部功能模塊可分為資源管理模塊、日常工作計劃管理模塊、網(wǎng)元管理模塊、系統(tǒng)管理模塊及外部服務(wù)接口模塊 。 UTStarcom Confidential 11 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 ITMS內(nèi)容 CWMP CLI HTTP SOAP 設(shè)備認(rèn)證 狀態(tài)監(jiān)視 參數(shù)配置 版本控制 設(shè)備信息 用戶信息 業(yè)務(wù)信息 分組信息 系統(tǒng)管理 97系統(tǒng) 112系統(tǒng) NMS FTP 告警故障 配置管理 系統(tǒng)維護 軟件升級 故障檢測 告警 外部服務(wù)接口 97系統(tǒng)及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運營支撐接口，用于業(yè)務(wù)的開通，發(fā)放 診斷測試接口，用于故障檢測及上報 綜合網(wǎng)管接口 ，主要用于終端的管理和監(jiān)控 所有業(yè)務(wù)均實現(xiàn)北向工單自動流轉(zhuǎn)，自動發(fā)放 綜合終端管理系統(tǒng) 所有故障診斷均實現(xiàn)北向工單自動綁定，自動診斷，自動上報 所有監(jiān)控，管理操作均實現(xiàn)北向工單自動綁定，自動監(jiān)控，自動上報 UTStarcom Confidential 12 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 ITMS與網(wǎng)關(guān)接口 ITMS 設(shè)備認(rèn)證注冊模塊 參數(shù)監(jiān)控模塊 參數(shù)配置模塊 軟件升級模塊 測試診斷模塊 HGW 代理接口模塊 UTStarcom Confidential 13 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 中國電信對家庭網(wǎng)關(guān)的看法和定義 開發(fā)計劃 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)定制進度計劃： 中國電信家庭網(wǎng)關(guān)綜合管理系統(tǒng)定制計劃（ supportsoft）： 第一月至第六月 2006.11.15 分析設(shè)計階段 2006.12.15 現(xiàn)網(wǎng)試驗階段 家庭網(wǎng)關(guān)研制開發(fā)階段 2006.8.15 第一月至第六月 2007.1.12 分析設(shè)計階段 2007.5.11 現(xiàn)網(wǎng)測試試運營階段 管理系統(tǒng)開發(fā)階段 2006.9.8 2006.8.7 UTStarcom Confidential 14 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 ADSL2/ADSL2+介紹 ADSL不足 ADSL is defined by ITU-T G.992.1 G.992.2 Deployment problem Interoperation problem CPE compatibility Rates 8M/800K Reach 3Km Power Fixed power output Stability/Performance Against noise condition and interference Loop condition Bridge tap/RFI Management EOC Channel, Less Capacity UTStarcom Confidential 15 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 ADSL2/ADSL2+介紹 ADSL2 Standard as G.992.3 (ADSL.Bis) Target Improve performance Improve Interoperability Higher the data rate(128-196kbps on downstream,32-64kbps on upstream on most loops) Long reach （ 0.5-1kfts on most loops) Diagnostics Power Management Feature overview Enhanced and optimized modulation OLR (Online Reconfiguration) Improve Rate and Reach Power Management Line Diagnostics Fast Startup (O) new applications, services, and deployment scenarios. Compatible to TR-048 UTStarcom Confidential 16 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 ADSL2/ADSL2+介紹 ADSL2 ANNEX Annex A With POTS Annex I All Digital mode Annex L READSL（ max to 18kfts) Annex M Double Upstream Annex A Annex I Annex L Annex M 0 6 32 64 255 128 UTStarcom Confidential 17 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 ADSL2/ADSL2+介紹 ADSL2+ Standard G.992.5 (G.Bisplus) Doubles the downstream bandwidth, Extend to 2.2Mhz Inherits from ADSL2 Meeting the high data rate requirements up to 26Mbps UTStarcom Confidential 18 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 ADSL2/ADSL2+介紹 ADSL2+ feature overview Programmable Downstream PSD Mask (Downstream Only)、 Bandplan can be programmable in both CPE and CO side Windowing at the transmitter Up to 3 Reed-Solomon codewords per symbol, to enable the higher data rates in downstream The total aggregate ADSL2plus transmit power is the same as the total aggregate ADSL/ADSL2 transmit power and shall be no more than 20.4 dBm The mask defined in G.992.5 above 1.1 MHz is spectrally compatible with the VDSL band plan 997 and 998. Automode is a feature that enables devices that support multiple standards in ADSL2 family to select the best mode of operation. For example, a device that supports ADSL2 Annex A, ADSL2 Annex L (RE-ADSL2) and ADSL2+ Annex A, will be able to probe the line and select the mode of operation that provides the highest data rate for the user. In general, ADSL2 Annex A will work best on medium length lines (between 8-15 kft), RE-ADSL2 will work best on long lines (16 kft) and ADSL2+ Annex A will work best on short lines (8 kft). UTStarcom Confidential 19 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 why VOIP Voice over IP (VoIP) is getting popular in the market. It enables a telecommunication company to cut costs by allowing a single network to transmit both data and voice traffic. Offers inexpensive rate for long distance calls. Voice quality resulting from packets transmitted over the IP network is comparable to the voice quality in Public Switched Telephone Network (PSTN). Separation of media and call controlling Media conversion close to the traffic source and sink The call-handling functions is centralized. A call agent (media gateway controller - MGC) can control multiple gateways. New features can be added more quickly. UTStarcom Confidential 20 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 VOIP architectures H.323 based architecture Gateway Gatekeeper MGCP/MEGACO based architecture MGC (master) MG (slave): termination, context, stream SIP based architecture SIP server Registrar Proxy/redirect server Location server UA UTStarcom Confidential 21 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 MGC/MG based protocol history SGCP MGCP Megaco/H.248 I-RFC 2705 MGCP proposal by merging IPDC and SGCP Consensus between IETF and ITU on Megaco Protocol (March 99) Lucent submits MDCP to ITU-T SG16 (Nov 1999) MDCP (proposal) IPDC IETF RFC 3015/3525 UTStarcom Confidential 22 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 Megaco connection model Based on 3 concepts: Termination Identifies an end point for media flows Implements Signals, and generates Events Can appear in at most one context. Permanent (provisioned) terminations can exist outside a context Context Defines communication between Terminations, acts as a mixing bridge Contains 1 or more Terminations Supports multiple streams Stream A context can have multiple streams, each typically for a medium, e.g. audio, video, etc The MGC specifies which streams a given termination supports MG Ta Tb Cn Tc Td I2 O2=I1+I3 I1 I3 O3=I1+I2 UTStarcom Confidential 23 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 what is SIP Developed in IETF Old standard RFC 2543, February 1999 Current standard: RFC 3261, June 2002 An application-layer control (signaling) protocol for creating, modifying, and terminating sessions with one or more participants. Can be used for voice, video, instant messaging, gaming, etc. Text-based Messages, User id: SIP:, 600610 UTStarcom Confidential 24 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 what is SIP Ethernet IP TCP UDP RTSP SIP SDP codecs RTP DNS PPP Network Application Data Link Transport UTStarcom Confidential 25 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 SIP advantages SIP is a part of the IETF toolkit It can be used with other IETF protocols to build a complete multimedia architecture. (RTP, SDP) Separation between establishing and describing a session It can now be used together with SDP, for instance, to establish Voice over IP (VOIP) sessions. Intelligence in the end system: end-to-end protocol SIP servers have an equally well-defined task: routing SIP requests based on the Request-URI and responses based on Via headers. Interoperability Negotiation guarantees real interoperability between all the SIP users in the network. Scalability SIP pushes the intelligence to the end system and obviates the need to store state information inside the network during a session. SIP as a platform for service creation This is the most important feature of SIP. UTStarcom Confidential 26 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 SIP architecture UTStarcom Confidential 27 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 SIP methods SIP is based on the Web protocol HTTP and like HTTP, is a request/response protocol. User Agent Client (UAC) - The User Agent (UA) sending requests. User Agent Server (UAS) - The User Agent (UA) returning responses. A SIP request, together with the responses it triggers, is referred to as a SIP transaction. UTStarcom Confidential 28 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 SIP methods INVITE Requests a session ACK - Acknowledge the final response to the INVITE CANCEL Cancels a pending transaction. BYE Terminates a session REGISTER Sends users address to server OPTIONS Ask for server capabilities UTStarcom Confidential 29 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 SIP methods INVITE Requests a session ACK - Acknowledge the final response to the INVITE CANCEL Cancels a pending transaction. BYE Terminates a session REGISTER Sends users address to server OPTIONS Ask for server capabilities UTStarcom Confidential 30 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 VOIP介紹 voice coding Coding implementation DSP host CPU Coding methods G.711a/u: 64kbps,10ms frame length, 107.2bps bandwidth occupied (IP packet overhead:0.432) G.729a/b: 10kbps, 10ms frame length, 53.2kbps bandwidth occupied G.726: 40kbps,32kbps,24kbps,16kbps, 10ms frame length,75.2kbps bandwidth occupied G.723.1: 5.3kbps or 6.4kbps, 30ms frame length,19.5 or 20.8kbps bandwidth occupied Quality key point echo cancellation length: usually at least 16ms jitter buffer: usually at least 500ms UTStarcom Confidential 31 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 WLAN介紹 概述 WLAN指以無線信道作為傳輸介質(zhì)的計算機局域網(wǎng)。 無線通信只要求兩臺計算機之間能傳輸數(shù)據(jù) 無線網(wǎng)絡(luò)要求以無線方式相連的計算機能共享資源，具 有有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所支持的各種功能。 WLAN的三大技術(shù) IEEE 802.11x ETSI HiperLAN ASTM DSRC（交通、道路、運輸） UTStarcom Confidential 32 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 WLAN介紹 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) UTStarcom Confidential 33 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 WLAN介紹 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) UTStarcom Confidential 34 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 WLAN介紹 802.11與 WIFI IEEE 802.11特點 提供異頻和限時發(fā)送服務(wù) 多屏顯示傳遞服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù) 注冊和認(rèn)證 電源管理 寬帶 安全性 尋址 什么是 Wi-Fi? Wireless Fidelity(無線相容性認(rèn)證 ) IEEE 802.11a、 802.11b、 802.11g 無線連接計算機網(wǎng)絡(luò) 通常用來訪問 Internet UTStarcom Confidential 35 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 WLAN介紹 物理層關(guān)鍵技術(shù) DSSS調(diào)制技術(shù) （ 直接序列擴頻） DBPSK ： 1Mbps數(shù)據(jù)速率下采用。 DQPSK ： 2Mbps的數(shù)據(jù)速率采用，這種方法每次處理兩個比特碼元。 基于 CCK的 QPSK：是 11b標(biāo)準(zhǔn)采用的基本數(shù)據(jù)調(diào)制方式。它采用了補碼序列與直序列擴頻技術(shù)，傳輸速率分為 1，2,5.5和 11Mbps。 CCK通過與接收端的 Rake接收機配合使用，能夠在高效率的傳輸數(shù)據(jù)的同時有效的克服多徑效應(yīng)。 但這幾種技術(shù)都無法實現(xiàn)在更高速率下的通信。 UTStarcom Confidential 36 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 WLAN介紹 物理層關(guān)鍵技術(shù)續(xù) OFDM技術(shù) OFDM技術(shù)是在頻域內(nèi)將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調(diào)制，并且各子載波并行傳輸，從而有效的抑制無線信道的時間彌散所帶來的 ISI。 由于在 OFDM系統(tǒng)中各個子信道的載波相互正交，于是它們的頻譜是相互重疊的，這樣不但減小了子載波間的相互干擾，同時又提高了頻譜利用率。 PBCC調(diào)制技術(shù) PBCC調(diào)制技術(shù)是由 TI公司提出的 ,已作為 802.11g的可選項被采納。PBCC也是單載波調(diào)制 ,但它與 CCK不同 ,它使用了更多復(fù)雜的信號星座圖。 PBCC采用 8PSK,而 CCK使用 BPSK/QPSK；另外 PBCC使用了卷積碼，而 CCK使用區(qū)塊碼。 PBCC可以完成更高速率的數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸速率為 11， 22和 33Mbps。 UTStarcom Confidential 37 家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)探討 WLAN介紹 802.11MAC 802.11M