家庭網絡的主幹網組網方法
2023-06-11 16:39:56 1
專利名稱：家庭網絡的主幹網組網方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機網絡技術，更確切地說是涉及一種家庭網絡的主幹網組網方法。
隨著人們物質生活水平的提高，家庭範圍內的信息設備、通訊設備、娛樂設備、家用電器、自動化設備、保安(監控)裝置等設備逐漸增多，同時因為個人計算機和網際網路在家庭中的迅速普及、電訊技術的蓬勃發展以及智能設備的長足進步，家庭網絡日益受到廣泛關注，人們對於簡單、靈活與可靠的家庭網絡的需求也愈顯強烈。當前，就有許多與之相關的技術表述，例如，智能家居(Smart Home)、電子家庭(Electronic Home，e-Home)、數字家園(DigitalFamily)、網絡家居(Network Home)、智能化家庭(Intelligent Home)。這些技術表述所涵蓋的內容及概念是基本相同的，都是源於家庭網絡。
具體的講家庭網絡(Home network)應包括四層含義一.家庭中的信息設備、通訊設備、娛樂設備、家用電器、自動化設備、保安(監控)裝置等能互聯互通、動態組網實現資源共享，組成家庭智能化網絡系統；二.家庭網絡通過網關與社區、網際網路連接，實現與家庭外部環境的信息交換；三.家庭的設備及其連接的網絡應該滿足人們安全、方便、舒適、健康與綠色環保的基本需求，讓人們能體驗到身心享受與愉快；四.體現以人為本的理念，易於使用、安全可靠、方便維護、價格適宜，滿足居家生活的特點。
家庭網絡的需求完全不同於商業網絡，如不需要額外布線安裝、使用簡單、成本低等。現有的適合家庭設備互聯的網絡技術，如HomePNA，可以利用每個家庭已有的電話線實現數字設備的互連，簡單實用，且不影響電話的正常接聽。利用電力線組網，在家庭內已鋪設的電力線上傳輸信號和數據，也可以很方便地實現家庭電器自動化控制。
數字家庭的網絡體系拓樸結構，主要包括主幹網和控制子網兩個層次。主幹網實現信息設備、通訊設備、娛樂設備(一般是計算能力和存儲能力都比較強的設備)等的互聯，控制子網通過控制網關將冰箱、洗衣機、空調等家電設備連接到主幹網上。為了實現一些無線行動裝置的互連，讓用戶能充分享受隨時隨地的信息訪問，家庭主幹網還支持無線傳輸和接入方式，因此在組網形態上家庭網絡主幹網應包含有線和無線兩部分。此外，外部的網際網路還可通過門戶網關與家庭網絡主幹網連接，實現寬帶接入。
實現本發明目的的技術方案是這樣的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於包括設置至少一個服務提供設備，用於為家庭網絡中的其它設備提供服務；設置至少一個服務使用設備，用於使用家庭網絡中其它設備所提供的服務；設置一個協議網關，用於聯絡本家庭網絡主幹網與外部網絡；
服務提供設備、服務使用設備和協議網關通過寬頻帶、高速率的家庭網絡主幹網協議連接成家庭網絡主幹網。
所述的家庭網絡主幹網採用有線傳輸方式；或採用無線傳輸方式；或同時採用有線傳輸方式與無線傳輸方式。
將所述的一個服務提供設備或一個服務使用設備或協議網關指定為家庭網絡主幹網的資源管理設備，構成資源管理設備與其它設備間主/從連接方式的主幹網拓樸結構，由資源管理設備對其它設備進行集中控制。
所述的集中控制包括服務提供設備和/或服務使用設備經在資源管理設備上註冊成功後加入家庭網絡主幹網，和加入家庭網絡主幹網的服務使用設備從資源管理設備上索引服務。
由所述的服務提供設備、服務使用設備、協議網關按對等連接方式構成對等連接的主幹網拓樸結構。
所述的對等連接，是由希望連接的源設備向目標設備發出對等連接創建請求，和由目標設備向源設備發出對等連接創建響應完成的。
所述的目標設備和源設備可互為服務提供設備和服務使用設備。
所述的服務提供設備和服務使用設備是可互易的，一個家庭網絡主幹網設備可同時是服務提供設備和服務使用設備。
所述的家庭網絡主幹網是用有線乙太網實現的；或用無線乙太網實現的；或用有線、無線乙太網混合實現的。
本發明的建立家庭網絡主幹網的方法，在對家庭主幹網以及其成員描述的基礎上，利用所提供的家庭主幹網基本模型，可實現組網和達到資源共享。
具體實施例方式
家庭網絡主幹網構築了家庭的信息/多媒體網絡，實現信息設備、通訊設備、娛樂設備等的動態組網互聯。家庭網絡主幹網中傳輸的數據主要包括文字、圖片、音頻、視頻等信息。對家庭網絡主幹網的要求主要是高速率的傳輸、高服務質量的保證、動態組網以及有效的資源共享。
本發明方法所涉及到的家庭主幹網成員，包括信息設備、通訊設備和娛樂設備等，通過協議網關的方式，還可以和一些家用電器設備，如冰箱、洗衣機、電視機、音響等進行交互，因此本發明方法中的設備是提供服務和獲得服務的載體。每一個支持本主幹網協議的設備都存在一個全球唯一的識別碼，稱為設備標識。
本發明方法所涉及到的服務，是指運行在設備上的滿足主幹網協議所定義的標準接口的功能實體。每個服務具有一個標識號碼，稱為服務標識，該標識號碼可以是32位無符號整型數，服務標識由提供其服務的設備分配。
本發明方法所涉及到的資源管理設備是指能夠提供網絡中的設備進行註冊和服務索引功能的設備。
本發明方法所涉及到的服務提供設備，是指為網絡中的其它設備提供服務的設備。
本發明方法所涉及到的服務使用設備是指使用網絡中其它設備所提供的服務的設備。
本發明方法所涉及到的協議網關，提供對不同協議進行轉換的服務。
在實際的家庭網絡中，一個設備可以作為服務提供設備向其它設備提供服務，同時也可作為服務使用設備使用其它設備所提供的服務。
參見
圖1，圖中示出按主/從方式建立的家庭網絡主幹網拓樸結構。在網絡中，存在一個集中控制設備，即資源管理設備11，網絡中其它設備包括以無線方式接入主幹網的服務提供設備12和/或服務使用設備13，及通過有線方式接入主幹網的服務提供設備14和/或服務使用設備15。服務提供設備12、14和/或服務使用設備13、15，在加入家庭網絡主幹網時，都要在該資源管理設備上註冊並獲得成功，加入家庭網絡主幹網的其它設備的活動都由該集中控制設備控制，即從該資源管理設備上索引服務功能。協議網關16實現本家庭網絡主幹網與其它網絡如外部網際網路間的聯絡。
一個家庭主幹網設備既可以是服務提供設備，也可以是服務使用設備；資源管理設備除了充當資源管理的任務外，也同時可以做為服務提供或服務使用設備。
家庭主幹網通常用有線乙太網實現；或用無線乙太網實現；或用有線、無線乙太網混合實現，特點是頻帶寬、速率高。
參見圖2，圖中示出按對等方式建立的家庭網絡主幹網拓樸結構。與圖1所示主/從結構方式的不同之處是在網絡中，不存在集中控制設備，即沒有資源管理設備。在對等方式下，網絡中的服務提供與服務使用設備及協議網關之間的關係都是對等的。在對等網絡中，一個設備可以同時是服務提供設備和服務使用設備。
其對等連接的建立過程是由源設備向目標設備發出創建對等連接請求，由目標設備向源設備發出創建對等連接呼應而實現的。源設備、目標設備可互為服務使用設備、服務提供設備。
參見圖3，是按照本發明的建網方法建立的家庭網絡主幹網實施例結構，用乙太網(3)實現。主幹網有兩種傳輸方式有線和無線。主幹網中的AP設備是提供無線接入的設備，行動裝置通過無線區域網與主幹網(用虛線框表示)連接，主幹網上的資源管理設備是PC這樣的信息設備，在它上面可以運行各種各樣的服務。家庭網關在這裡具有協議網關的功能，通過協議網關，主幹網可以同網際網路(1)和家庭控制子網(2)中的設備如電視、音響和點燈交互。除此之外，家庭網關也可以起到資源管理設備的作用，主幹網上的所有設備都在其上註冊，並由家庭網關負責索引主幹網上的所有設備及其服務。
本發明的組建家庭網絡主幹網的方法，可建立起家庭網絡主幹網的基本架構，並在其基礎上，能靈活且方便地實現家庭網絡各設備之間的動態組網，進而實現資源共享。
權利要求
1.一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於包括設置至少一個服務提供設備，用於為家庭網絡中的其它設備提供服務；設置至少一個服務使用設備，用於使用家庭網絡中其它設備所提供的服務；設置一個協議網關，用於聯絡本家庭網絡主幹網與外部網絡；服務提供設備、服務使用設備和協議網關通過寬頻帶、高速率的家庭網絡主幹網協議連接成家庭網絡主幹網。
2.根據權利要求1所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於；所述的家庭網絡主幹網採用有線傳輸方式；或採用無線傳輸方式；或同時採用有線傳輸方式與無線傳輸方式。
3.根據權利要求1或2所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於將所述的一個服務提供設備或一個服務使用設備或協議網關指定為家庭網絡主幹網的資源管理設備，構成資源管理設備與其它設備間主/從連接方式的主幹網拓樸結構，由資源管理設備對其它設備進行集中控制。
4.根據權利要求3所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於所述的集中控制包括服務提供設備和/或服務使用設備經在資源管理設備上註冊成功後加入家庭網絡主幹網，和加入家庭網絡主幹網的服務使用設備從資源管理設備上索引服務。
5.根據權利要求1或2所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於由所述的服務提供設備、服務使用設備、協議網關按對等連接方式構成對等連接的主幹網拓樸結構。
6.根據權利要求5所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於所述的對等連接，是由希望連接的源設備向目標設備發出對等連接創建請求，和由目標設備向源設備發出對等連接創建響應完成的。
7.根據權利要求6所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於所述的目標設備和源設備可互為服務提供設備和服務使用設備。
8.根據權利要求1所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於所述的服務提供設備和服務使用設備是可互易的，一個家庭網絡主幹網設備可同時為服務提供設備和服務使用設備。
9.根據權利要求1所述的一種家庭網絡的主幹網組網方法，其特徵在於所述的家庭網絡主幹網是用有線乙太網實現的；或用無線乙太網實現的；或用有線、無線乙太網混合實現的。
全文摘要
本發明涉及一種家庭網絡的主幹網組網方法，通過建立基本組成架構，以實現家庭設備的動態組網和資源共享。組網方法包括設置服務提供設備，用於為家庭網絡中的其它設備提供服務；設置服務使用設備，用於使用家庭網絡中其它設備所提供的服務；設置一個協議網關，用於聯絡本家庭網絡主幹網與外部網絡；服務提供設備、服務使用設備和協議網關通過寬頻帶、高速率的家庭網絡主幹網協議連接成家庭網絡主幹網。在指定有資源管理設備時，主幹網為主/從方式的拓樸連接結構，由資源管理設備對其它設備實現集中控制管理；在無資源管理設備存在時，主幹網為對等方式的拓樸連接結構，由源設備與目標設備間通過創建請求與響應實現對等連接。
文檔編號H04L12/46GK1466326SQ02130630
公開日2004年1月7日 申請日期2002年9月10日 優先權日2002年9月10日
發明者羅予晉, 張淵毅, 黃景楠, 任豔頻, 李明, 孟闖, 姜珊 申請人:聯想(北京)有限公司