专利名称：一种基于ip的数字家庭公共网关系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字家庭技术领域，具体涉及一种基于IP的数字家庭公共网关系统。
背景技术：
伴随着广播电视网、电话网，互联网的飞速发展，三网融合的概念已经引起学术界 和产业界越来越多的关注，三网融合已经成为未来信息网络发展的必然趋势。应当指出的 是，三网融合在现有的技术水平和产业情况下并不是指三大网络在物理形态的融合，或者 以某种网络取代其它网络的存在。目前的三网融合应该是指业务层面的融合，即借助现有 网络技术，尤其是IP技术，在一个具体网络的应用层上可以同时开展数据、语音、和视频等 多种不同业务，向人们提供全方位的网络信息服务，即为国际上通称的Triple Play (三重 服务)。随着三网融合的不断发展，基于IP网络进行数字家庭互动应用和服务的开发成 为未来的一个发展趋势。因此，采用IP网络的接入方式也将不断发展和普及。数字家庭公 共网关系统作为数字家庭的多媒体中心和设备管理中心，需要为家庭内部设备提供外部网 络的访问出口，因此也需要支持基于IP网络的接入和通信方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于IP的数字家庭公共网关系统，能够利 用目前的IP网络使数字家庭中的网络设备通过数字家庭网关进行互连互通并且与外部网 络进行通信。本发明提供一种基于IP的数字家庭公共网关系统该系统包括IP模块、家庭网关模块、应用设备模块；所述IP模块，用于接收外部网络端传送的信号，经过处理后传输给家庭网关模块 处理，并且接收从家庭网关模块传送的信号，进行处理后发送到外部网络；所述家庭网关模块，用于实现网关功能，接收IP模块传输的信号进行处理，并将 从应用设备模块接收的信号传输给IP模块；所述应用设备模块包括机顶盒模块和其他家庭网络设备模块所述机顶盒模块，用于实现接收与显示数字电视信号、数字音频广播信号、公告信 息的功能，并进行搜索节目、切换与编辑频道操作。其中，所述IP模块包括接入模块和输出模块；所述接入模块，用于接收视频、音频或文本信号；所述输出模块，用于发送请求数据的控制信息。其中，所述接入模块具体包括IP物理接口、对解调的信号进行误差分析处理的 误差处理模块、进行位到字节映射的映射模块、对数据进行解密的数据解密模块。其中，所述输出模块具体包括IP物理接口、对数据进行加密的数据加密模块、进 行字节到位映射的映射模块。
其中，所述家庭网关模块具体包括接入功能模块，用于接收IP模块发出的比特流，向IP模块发送家庭网关模块产生 的比特流；联网功能模块，用于实现家庭网络终端设备之间以及家庭网络设备和外部网络的 连接；基本功能模块，用于实现连接到家庭网关模块的设备的注册、控制、状态管理、地 址、服务质量QoS和安全功能；控制服务功能模块，用于实现家庭网络中的控制服务。其中，所述家庭网关模块还包括多媒体服务功能模块，用于实现家庭网络中的多媒体服务。数据服务功能模块，用于实现家庭网络中的数据服务。其中，所述机顶盒模块包括广播接收功能模块，用于通过RFI接口接收的模拟信号或者家庭网关模块产生的 数字信号，实现数字电视、数字音频广播接收。网络管理功能模块，用于通过家庭网关模块提供的联网功能实现区域化功能和区 域过滤功能；并在接收显示公告信息时，如用户未干预，则一直显示公告信息；频道搜索功能模块，用于按照列表自动搜索、单频点手动搜索两种方式进行频道 搜索。频道列表管理功能模块，用于实现频道主列表顺序重排、频道加锁和设置喜好频 道的频道编辑功能。上述技术方案可以看出由于本发明实施例采用一种基于IP的数字家庭公共网关系统，该系统融合了 IP 功能、机顶盒功能及网关功能，因此能够利用目前的IP网络使数字家庭中的网络设备通过 该系统进行互连互通并且与外部网络进行通信。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其它的附图。图1是本发明的系统结构示意图；图2是本发明系统中的IP模块结构示意图；图3是本发明系统中的家庭网关模块结构示意图；图4是本发明系统中的机顶盒模块的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供一种基于IP的数字家庭公共网关系统，能够利用目前的IP网络使数 字家庭中的网络设备通过数字家庭网关进行互连互通并且与外部网络进行通信。以下结合附图对本发明技术方案分别进行详细说明。如图1所示，是本发明的系统结构示意图，该系统主要包括三个部分IP模块、家 庭网关模块、应用设备模块。(1) IP模块部分该部分主要是用来接收外部网络端传送的信号，经过一系列处理后传输给家庭网 关模块处理，并且接收从家庭网关模块传送的信号，进行处理后发送到外部网络，从而实现 数字家庭网关与外部网络的互连互通。(2)家庭网关模块部分家庭网关模块，用于实现网关功能，接收IP模块传输的信号进行处理，并将从应 用设备模块接收的信号传输给IP模块。该部分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外部进行信息交互，组成家庭信息、娱乐、控制服 务和信息功能系统，并且将家庭网络范畴的信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、水电 气暖计量表、健康保健设备、照明系统和安全系统等连接在一起组成一种局域网，各种终端 设备通过家庭网络实现网络化，实现各种网络化的管理和服务，实现资源和服务的共享。(3)应用设备模块部分，其中包括机顶盒(set-top box，STB)模块和其他家庭网 络设备模块该部分是用户数字家庭中的各种功能的接入设备。其中机顶盒主要用来实现接收 与显示标准清晰度/高清晰度数字电视、数字音频广播，显示公告信息，接收用户邮件，搜 索节目，切换与编辑频道、自动安装与更新软件等功能。如图2是本发明系统中的IP模块的结构示意图。IP模块主要包括接入模块和输出模块，另外还包括几个可选的模块，例如包括 RFI (射频接口)模块、硬件测试接口模块、管理接口模块等。下面将分别详细介绍各功能模 块(1)接入模块该模块用于从服务商处接收视频、音频、文本等数据。接入模块具 体包括IP物理接口、对解调的信号进行误差分析处理的误差处理模块，进行位到字节映 射的映射模块，以及数据解密模块。接入模块具体的工作过程是在数据传输中接收来自IP网络的信号，将信号纠错 处理后再经过数据从比特位到字节的映射处理，然后进行解密后将数据封装成帧传入家庭 网关模块。(2)输出模块该模块用于向服务商发送请求数据的控制信息。输出模块包括对 数据加密的数据加密模块，进行字节到位映射的映射模块以及具有对数字信号调制功能的 IP物理接口。输出模块的具体工作过程是在数据输出过程中，用户的访问请求先经过IP物理 接口中的媒体访问控制MAC处理器进行处理，系统前端接纳请求后，家庭网关模块产生上 行数据，经网卡送入IP模块。之后对上行数据进行加密，经过字节到比特位的映射后对上行数据进行编码，最后通过滤波器送入IP网。(3)射频接口 RFI模块用于向用户提供有线电视节目的接口。(4)硬件测试接口模块用于对该系统硬件进行测试。(5)管理接口模块用于对该系统进行串口通信，从而实现对该系统的管理。如图3所示是家庭网关模块的结构示意图，该家庭网关模块包括基本功能模块和 联网功能模块，还可以包括接入功能模块、控制服务模块、多媒体模块和数据服务模块等。 下面选取部分模块作介绍(1)接入功能模块该模块用于接收IP模块发出的比特流，并且同时向IP模块发 送家庭网关模块产生的比特流。(2)联网功能模块该模块用于实现家庭网络终端设备之间以及家庭网络设备和 外部网络的连接，使连接到该网关模块的家庭网络设备都能相互之间进行互联互通并且使 家庭网络设备和外部网络进行通信。(3)基本功能模块该模块用于实现连接到该家庭网关模块的设备的注册、控制、 状态管理、地址、服务质量QoS和安全等功能。(4)控制服务功能模块该模块用于实现家庭网络中的各种控制服务。(5)多媒体服务功能模块该模块用于实现家庭网络中各种多媒体服务。(6)数据服务功能模块；该模块用于实现家庭网络中各种数据服务。如图4所示是机顶盒模块的结构示意图，该机顶盒模块包括广播接收功能模块、 网络管理功能模块、频道搜索功能模块、频道列表管理功能模块等。各模块的具体描述如 下(1)广播接收功能模块该功能模块通过RFI接口接收的模拟信号或者家庭网关 模块产生的数字信号，实现标准清晰度/高清晰度数字电视、数字音频广播接收。(2)网络管理功能模块该模块功能通过家庭网关模块提供的联网功能实现区域 化功能和区域过滤功能；在接收显示公告信息时，如用户未干预，公告信息一直显示；能保 存10条以上的邮件，接收邮件时有提示，重复发送的公告和邮件不重复显示；能空中或本 地软件下载、自动安装和更新；基本功能软件可预置。(3)频道搜索功能模块该功能模块用于实现NIT表自动搜索，单频点手动搜索两 种方式。NIT快速自动搜索频道(频率为379MHz)，服务类型包括电视频道，广播频道、数据 广播业务、NVOD、V0D、双向交互式应用等业务，搜索时显示搜索进度，并将电视和音频广播 节目分别按逻辑频道号顺 自动排序。频道起始序号为1。单频点手动搜到的频道排在频 道列表的后面，服务标识service id与前面频道重复的不在列表中添加。(4)频道列表管理功能模块该功能模块用于实现频道主列表顺序重排、频道加 锁和设置喜好频道等频道编辑功能。喜好频道列表的编辑包括添加、删除、排序节目等。上述技术方案可以看出由于本发明实施例提供的基于IP的数字家庭公共网关系统，融合了 IP功能、机顶 盒功能及网关功能，因此能够利用目前的IP网络使数字家庭中的网络设备通过该系统进 行互连互通并且与外部网络进行通信。以上对本发明实施例所提供的一种基于IP的数字家庭公共网关系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说 明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据 本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不 应理解为对本发明的限制。
权利要求
一种基于IP的数字家庭公共网关系统，其特征在于该系统包括IP模块、家庭网关模块、应用设备模块；所述IP模块，用于接收外部网络端传送的信号，经过处理后传输给家庭网关模块处理，接收从家庭网关模块传送的信号，进行处理后发送到外部网络；所述家庭网关模块，用于实现网关功能，接收IP模块传输的信号进行处理，并将从应用设备模块接收的信号传输给IP模块；所述应用设备模块包括机顶盒模块和其他家庭网络设备模块所述机顶盒模块，用于实现接收与显示数字电视信号、数字音频广播信号、公告信息的功能，并进行搜索节目、切换与编辑频道操作。
2.根据权利要求1所述的基于IP的数字家庭公共网关系统，其特征在于 所述IP模块包括接入模块和输出模块；所述接入模块，用于接收视频、音频或文本信号； 所述输出模块，用于发送请求数据的控制信息。
3.根据权利要求2所述的基于IP的数字家庭公共网关系统，其特征在于所述接入模块具体包括IP物理接口、对解调的信号进行误差分析处理的误差处理模 块、进行位到字节映射的映射模块、对数据进行解密的数据解密模块。
4.根据权利要求2所述的基于IP的数字家庭公共网关系统，其特征在于所述输出模块具体包括IP物理接口、对数据进行加密的数据加密模块、进行字节到 位映射的映射模块。
5.根据权利要求1或2所述的基于IP的数字家庭公共网关系统，其特征在于 所述家庭网关模块具体包括接入功能模块，用于接收IP模块发出的比特流，向IP模块发送家庭网关模块产生的比 特流；联网功能模块，用于实现家庭网络终端设备之间以及家庭网络设备和外部网络的连接；基本功能模块，用于实现连接到家庭网关模块的设备的注册、控制、状态管理、地址、服 务质量QoS和安全功能；控制服务功能模块，用于实现家庭网络中的控制服务。
6.根据权利要求5所述的基于IP的数字家庭公共网关系统，其特征在于 所述家庭网关模块还包括多媒体服务功能模块，用于实现家庭网络中的多媒体服务。 数据服务功能模块，用于实现家庭网络中的数据服务。
7.根据权利要求1或2所述的基于IP的数字家庭公共网关系统，其特征在于 所述机顶盒模块包括广播接收功能模块，用于通过RFI接口接收的模拟信号或者家庭网关模块产生的数字 信号，实现数字电视、数字音频广播接收。网络管理功能模块，用于通过家庭网关模块提供的联网功能实现区域化功能和区域过 滤功能；并在接收显示公告信息时，如用户未干预，则一直显示公告信息；频道搜索功能模块，用于按照列表自动搜索、单频点手动搜索两种方式进行频道搜索。频道列表管理功能模块，用于实现频道主列表顺序重排、频道加锁和设置喜好频道的 频道编辑功能。
全文摘要
本发明公开一种基于IP的数字家庭公共网关系统。该系统包括IP模块、家庭网关模块、应用设备模块；IP模块，用于接收外部网络端传送的信号，经过处理后传输给家庭网关模块处理，接收从家庭网关模块传送的信号，进行处理后发送到外部网络；家庭网关模块，用于实现网关功能，接收IP模块传输的信号进行处理，并将从应用设备模块接收的信号传输给IP模块；应用设备模块包括机顶盒模块和其他家庭网络设备模块机顶盒模块，用于实现接收与显示数字电视信号、数字音频广播信号、公告信息的功能，并进行搜索节目、切换与编辑频道操作。本发明能利用IP网络使数字家庭中的网络设备通过数字家庭公共网关系统进行互连互通并且与外部网络进行通信。
文档编号H04N5/00GK101945059SQ201010241500
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者杨家谦, 罗笑南 申请人:中山大学