数字家庭网络总体技术PDF电子书下载

第一章 绪论 1

一、“2006北京数字家庭高峰论坛”侧记 2

（一）关于数字家庭概念出现的背景 2

（二）关于数字家庭概念的理解 2

（三）关于数字家庭技术的内涵 3

（四）关于发展数字家庭的主要困难 4

（五）关于数字家庭技术的设计原则 4

（六）关于数字家庭的发展策略 5

（七）关于由谁来推动数字家庭的发展 6

二、关于本书 7

（一）关于数字家庭定义 7

（二）数字家庭内容分析 7

（三）数字家庭网络总体框架基本考虑 9

第二章 国内外数字家庭标准化组织概况 10

一、数字生活网络联盟（DLNA） 11

（一）组织概况 11

（二）涉及领域 11

（三）发布标准 12

二、通用即插即用（UPnP）论坛 13

（一）组织概况 13

（二）涉及领域 13

（三）发布标准 14

三、欧洲电信标准化组织（ETSI） 14

四、能量保存和家庭网络（ECHONET）协会 14

（一）组织概况 14

（二）涉及领域 15

（三）发布标准 15

五、国际电信联盟标准局第九研究组（SG9/ITU-T） 15

（一）组织概况 15

（二）涉及领域 15

（三）发布标准 16

六、泛开放平台论坛（UOPF） 16

（一）组织概况 16

（二）涉及领域 16

（三）发布标准 17

七、开放业务网关倡议（OSGI） 17

八、闪联（IGRS——信息设备资源共享协同服务） 17

（一）组织概况 17

（二）涉及领域 18

（三）大事记 18

（四）发布标准 20

九、e家佳（ItopHome——家庭网络标准产业联盟） 20

（一）组织概况 20

（二）涉及领域 21

（三）大事记 22

（四）发布标准 22

第三章 有关数字家庭的电信网络总体技术 24

一、电信网络基本概念 25

（一）电信系统 25

（二）信息系统 25

（三）电信网络 26

（四）电信网络技术分类 27

（五）电信网络的物理结构 28

（六）电信网络功能结构 29

（七）电信网络拓扑结构 30

（八）电信网络工程要素 30

（九）工程要素在各类电信行为中的位置 31

二、电信网络的产生和分类 33

（一）基本电信系统 33

（二）电信网络的形成 34

（三）电信网络分类的依据 34

（四）电信技术体系和网络形态分类 38

三、电信网络业务质量 38

（一）电信业务广义质量属性 38

（二）电信业务狭义质量属性 39

（三）第一类电信网络（PSTN）电信业务质量 41

（四）第二类电信网络（Internet）电信业务质量 41

（五）第三类电信网络（CATV）电信业务质量 41

（六）第四类电信网络（B-ISDN）电信业务质量 41

四、网络资源利用效率 42

（一）电信网络资源利用效率的概念 42

（二）第一类电信网络（PSTN）的网络资源利用效率 43

（三）第二类电信网络（Internet）网络资源利用效率 44

（四）第三类电信网络（CATV）网络资源利用效率 45

（五）第四类电信网络（B-ISDN）网络资源利用效率 46

五、电信技术应用和发展的指导思想 47

（一）指导思想演变概述 47

（二）业务综合思想 47

（三）网络融合思想 49

（四）指导思想的优劣判据 51

（五）评论 52

六、电信技术和网络形态优劣判断 53

（一）技术体系和网络形态优劣的判断 53

（二）技术体系／网络形态典型应用 53

七、GII网络形态讨论 56

（一）GII的基本考虑 56

（二）GII的网络形态 57

（三）GII的设计目标 57

（四）GII体现了网络融合思想 57

（五）GII采用了虚拟业务综合技术 58

（六）GII的核心网技术体制 58

（七）GII广泛采用虚拟专用网设计方法 60

（八）GII支持平滑发展过渡 60

（九）国际电联的观点 60

（十）关于GII总体概念评论 61

第四章 有关数字家庭的接入网络总体技术 62

一、接入网的概念、特点及分类 63

（一）接入网的概念 63

（二）接入网的特点 64

（三）接入网分类 65

二、PSTN/ISDN的用户／网络接口 65

（一）PSTN/ISDN用户面接口 66

（二）PSTN/ISDN支持的用户终端业务 67

（三）PSTN/ISDN支持的承载业务 67

三、B-ISDN的用户／网络接口 68

（一）B-ISDN的用户面接口 69

（二）B-ISDN支持的用户终端业务 69

（三）B-ISDN支持的承载业务 69

（四）B-ISDN用户接入逻辑参考配置图 70

四、双绞线用户线上的数字传输接口 71

五、Internet用户／网络接口 71

（一）Internet的用户面接口 72

（二）Internet支持的用户终端业务 72

（三）Internet支持的承载业务 72

六、宽带无线接入网络标准（IEEE 802系列） 72

（一）无线个域网（WPAN-Wireless Personal Area Networks） 73

（二）无线局域网（WLAN-Wireless Local Area Networks） 73

（三）无线城域网（WMAN-Wireless Metropolitan Area Networks） 74

（四）无线广域网（WWAN-Wireless Wide Area Networks） 75

七、接入网参考模型 75

（一）接入网络的逻辑参考模型 75

（二）接入网络的物理参考模型 76

八、在PSTN/ISDN上支持语音／数据／视频业务的接入网络 78

（一）在PSTN/ISDN上支持语音／数据／视频业务的接入网络 78

（二）在PSTN/ISDN二线电缆网上支持语音／数据业务的接入网络 79

九、在B-ISDN电缆网上支持语音／数据／视频业务的接入网络 80

（一）具有独立控制信道的B-ISDN单向铜缆网上提供语音／数据／视频业务的接入网络 80

（二）在B-ISDN双向铜缆网上提供语音／数据／视频业务的接入网络 81

十、在双绞铜线上采用ADSL/VDSL支持视频业务的接入网络 82

十一、光纤接入网络 83

十二、无线本地环路 84

（一）短期提供无线业务的无线本地环路 84

（二）无线本地环路 86

十三、卫星接入网络 86

十四、Internet接入网络 87

（一）快速接入的Internet接入网络 87

（二）与ATM网互通的Internet接入网络 88

十五、接入网传输实用分类比较 89

十六、近年接入网络研究课题 90

第五章 有关数字家庭的网络管理总体 92

一、电信管理网络的出现背景 93

（一）电信网络发展需求 93

（二）ITU-T维护和管理研究推动 93

（三）网络管理技术发展过程 93

二、电信网络的维护原则 93

（一）维护策略 93

（二）维护目标 94

（三）维护中的几个概念 94

（四）维护程序 94

三、电信网络的管理原则 95

（一）电信网络的管理概念 95

（二）电信管理网的物理体系结构 95

四、电信管理网络的功能 97

（一）TMN的一般功能 97

（二）TMN的应用功能 97

（三）网络管理分层 99

五、电信管理网络的管理规约 99

（一）公共管理信息协议（CMIP—Common Management Information Protocol） 99

（二）简单网络管理协议（SNMP—Simple Network Management Protocol） 100

（三）CMIP/SNMP总体比较 100

（四）其他管理规约 101

六、家庭网络管理问题 101

七、家庭网络的远程管理总体框架 102

（一）家庭网络的远程管理概述 102

（二）家庭网络远程管理系统架构 102

（三）远程管理系统的接口 103

八、SNMP协议栈 104

（一）SNMP概况 104

（二）SNMP协议栈 104

（三）SNMP消息结构 104

（四）SNMP安全 105

（五）SNMP事物处理 105

（六）SNMP消息模型 105

（七）SNMP主要特点 105

九、TR-069协议栈 106

（一）TR-069概况 106

（二）TR-069协议栈 106

（三）TR-069消息结构 106

（四）TR-069安全 107

（五）TR-069事务处理 107

（六）TR-069的主要特点 107

十、家庭网络的远程管理总体框架 108

（一）远程管理的对象 108

（二）网元管理内容 108

（三）监控、故障发现和诊断管理内容 109

（四）业务管理内容 109

（五）管理网的网络安全防卫 110

第六章 有关数字家庭的网络安全问题讨论 112

一、安全概念 113

（一）安全定义 113

（二）安全分类 113

（三）我国现实网络安全问题 114

二、信息系统的安全概念 114

（一）信息系统中安全问题来源 114

（二）广义电信网络的网络安全概念 115

（三）狭义电信网络的网络安全概念 115

（四）网络安全优劣概念 115

（五）信息系统的安全体系结构 115

三、信息系统安全问题发展演变 116

（一）通信保密年代 116

（二）计算机安全年代 116

（三）计算机网络安全年代 117

（四）向网络世界安全过渡年代 117

四、计算机网络安全 118

（一）攻击类型 118

（二）攻击机制 119

（三）安全服务 119

（四）防卫机制 120

五、互联网的网络安全 120

（一）数据链路层安全协议 120

（二）网络层IPSec安全体系结构 120

（三）因特网的网络安全问题 121

六、局域网的网络安全 122

（一）局域网概述 122

（二）局域网的安全问题 122

（三）局域网的安全措施 122

七、无线电信网络共同的安全问题 123

（一）无线网络面临的威胁 123

（二）无线网络威胁的解决方案 124

（三）UMTS的安全接入 125

八、全球移动通信系统（GSM）的网络安全 126

（一）GSM安全设计目标 126

（二）GSM的安全特点 126

（三）GSM的安全隐患 126

（四）2G安全机制 127

（五）3G安全目标 127

九、无线局域网（WLAN）的网络安全 127

（一）无线局域网的安全标准 127

（二）无线局域网的安全威胁 128

（三）无线局域网面临的无线攻击分类 128

（四）保护WLAN的安全措施 128

十、公用交换电话网（PSTN）的网络安全 129

（一）固定电信网络的安全问题 129

（二）电话防火墙 129

（三）电信固定网虚拟专用网（VPN） 129

（四）电信固定网入侵检测 129

十一、各类网络的通用物理安全 130

（一）物理安全内容 130

（二）物理安全措施 130

十二、ISO/OSI安全体系结构 130

（一）建立安全体系结构的目的 130

（二）建立安全体系结构的方法 131

（三）ISO/OSI安全体系结构标准 131

（四）ISO/OSI对安全性的一般描述 131

（五）安全分层及服务配置的原则 132

（六）OSI安全体系的安全管理 132

十三、电信网络的安全属性分析 133

（一）电信网络机理分类 133

（二）第一类电信网络的网络安全属性分析 133

（三）第二类电信网络的网络安全属性分析 134

（四）第三类电信网络的网络安全属性分析 135

（五）第四类电信网络的网络安全属性分析 136

十四、电信网络的网络安全对抗体系结构 138

（一）电信网络的网络对抗模型 138

（二）第一种网络攻击——非法利用 138

（三）第二种网络攻击——秘密侦测 139

（四）第三种网络攻击——恶意破坏 140

（五）第一种网络防卫——技术机理防卫 141

（六）第二种网络防卫——对抗技术防卫 141

（七）第三种网络防卫——工程应用防卫 142

（八）第四种网络防卫——运营管理防卫 142

十五、网络安全防卫中的安全技术方面 143

（一）网络安全防卫体系结构 143

（二）网络安全技术方面 144

十六、家庭网络面临的网络安全问题 145

第七章 有关数字家庭的广播电视网总体技术 147

一、模拟广播电视网络发展历程 148

二、有线电视（CATV）宽带综合业务网概况 149

（一）CATV构成 149

（二）CATV按功能分类 149

（三）CATV按传输分类 150

三、混合光纤／同轴电缆网（HFC）总体轮廓 150

（一）混合光纤／同轴电缆网络构成 150

（二）HFC典型频谱安排 151

（三）HFC传输功能分类 151

（四）HFC单向分配系统 152

（五）以MPEG-2为基础的HFC系统 152

（六）以ATM为基础的HFC系统 153

四、基于ATM的HFC（ATHOC）系统 153

（一）交互式电视业务（ITV） 153

（二）Internet等高速数据业务 153

五、广播电视网数字化发展历程 155

（一）电视数字化第一阶段（197X—1982年） 155

（二）电视数字化第二阶段（1982年—1993年） 156

（三）电视数字化第三阶段（1993年至今） 156

（四）数字化电视机分类 156

六、数字视频广播系统 157

（一）数字视频广播分类 157

（二）基于HFC的电缆数字电视系统（DVB-C） 157

（三）采用CATV的数字电视广播（DVB-C）接收机顶盒 157

七、中国地面数字电视广播传输系统（CDMB-T） 159

（一）支持业务 159

（二）技术特性 159

（三）方案构成 160

（四）实现技术 161

（五）DMB-T系统的技术特点 162

八、广播电视信源编码发展概况 164

（一）广播电视信源编码发展历程 164

（二）媒体音频编码技术现状（2005） 164

（三）我国媒体音频编码技术研究新进展（2006） 165

九、有线数字电视机顶盒概况 166

（一）数字电视机顶盒原理 166

（二）基于HFC的数字机顶盒的典型构成 166

（三）基于HFC的数字机顶盒的典型应用分类 167

（四）有线数字电视机顶盒技术实现分类 168

（五）典型有线数字电视机顶盒 168

（六）有线数字电视机顶盒相关国家标准 169

（七）有线数字电视机顶盒相关行业标准 170

十、广播电视网与其他电信网络的关系 170

十一、关于基于CATV的家庭网络讨论 171

第八章 数字家庭网络总体技术概述 172

一、数字家庭概念 173

（一）数字家庭是一个发展中的概念 173

（二）数字家庭是一个集合和融合的概念 173

（三）数字家庭发展的主要技术困难 173

二、数字家庭发展策略和设计要求 174

（一）数字家庭发展策略 174

（二）数字家庭技术设计要求 175

三、家庭网络概念 176

（一）用户驻地网（CPN—Customer Premises Network） 176

（二）家庭网络的形成背景 176

四、家庭网络参考模型 178

（一）家庭网络工作环境 178

（二）家庭网络参考模型 179

（三）家庭网络的网络结构 180

五、家庭网络分类 180

（一）家庭网络按业务分类 180

（二）家庭网络按网络机理分类 181

（三）家庭网络按实现技术分类 183

六、家庭网络传输系统概况 183

（一）电力线传输系统 183

（二）无线宽带局域网 184

（三）电力线／蓝牙混合方案 184

七、家庭网络的用户／网络接口概况 185

（一）接入网络家庭接口 185

（二）承载业务 185

（三）用户终端业务 186

八、家庭网络基本技术体制讨论 186

（一）家庭网络设计依据 186

（二）家庭网络设计的基本考虑 187

（三）家庭传输系统设计 187

（四）家庭网关设计考虑 188

九、家庭网关在家庭网络中的支持作用 188

（一）家庭网关对家庭终端的支持 188

（二）家庭网关对公共网络的支持 189

（三）家庭网关对业务提供商的支持 189

（四）家庭网关对网络运营商的支持 189

（五）家庭网关对电信业务的支持 189

十、对家庭网关的功能要求 190

（一）网络与公共电信网络之间的连接功能 190

（二）WAN和LAN接口协议 190

（三）提供对业务的处理能力 191

（四）保障业务质量能力 191

（五）提供运营级的、可运营、可管理的设备 191

（六）对家庭网设备的其他总体要求 191

第九章 数字家庭业务系统参考示例 192

一、PSTN多电话终端系统 194

二、PSTN利用双绞线兼通数据业务系统 195

三、PSTN家庭监视控制系统 196

四、个人计算机在家庭内可搬移（电缆连接）系统 197

五、个人计算机在家庭内可搬移（无线连接）系统 198

六、基于各种电信网络的会议电视系统 199

七、有线电视（CATV）单向传输HFC宽带综合业务网 200

八、有线电视（CATV）双向传输HFC宽带综合业务网 201

九、基于HFC的电缆数字电视系统（DVB-C） 201

十、基于HFC的ATM（ATHOC）系统 203

十一、利用CATV光缆多余光纤建设独立电话网方案 205

十二、图文电视系统和图文广播系统 206

十三、便携式网络浏览器（WebPAD） 208

十四、家庭电话线网络联盟（HomePNA） 208

十五、家庭电力线插座（HomePlug） 208

十六、家庭射频技术（HomeRF） 209

十七、通用即插即用（UPnP）技术 209

十八、视频直播系统（WebTV） 210

十九、多媒体娱乐中心（Media Center） 211

（一）多媒体娱乐中心的功能 211

（二）多媒体娱乐中心的构成 211

（三）多媒体娱乐的特点 212

第十章 我国数字家庭网络技术标准研究进展 213

一、家庭网络标准研究内容分类 214

二、家庭网络标准研究组织分类 214

（一）“闪联”（IGRS） 215

（二）e家佳（ITopHome） 215

（三）中国通信标准化协会（CCSA） 216

三、基于电信网络的家庭网络标准制订的总体考虑 217

（一）家庭网络管理考虑 217

（二）家庭网络业务质量考虑 217

（三）家庭网络的安全考虑 218

（四）家庭网络的业务考虑 218

四、“基于电信网络的家庭网络总体技术要求”报批公示稿1 218

（一）范围 219

（二）规范性引用文件 219

（三）名词术语与定义 221

（四）缩略语 221

（五）家庭网络与电信网络的连接 222

（六）家庭网络支持的电信类业务 223

（七）家庭网络参考模型 224

（八）家庭网络功能要求 225

（九）家庭网络的媒体格式 228

（十）家庭网络的编号及地址 229

（十一）家庭网络的性能 230

（十二）家庭网络设备EMC要求 230

（十三）家庭网络设备环保要求 230

五、“基于电信网络的家庭网络设备技术要求”报批公示稿2 231

（一）范围 232

（二）规范性引用文件 232

（三）名词术语与定义 233

（四）缩略语 233

（五）家庭网关的定义及分类 235

（六）家庭网关的功能参考模型 237

（七）接入功能 237

（八）联网功能 238

（九）传送功能 238

（十）地址功能 238

（十一）QoS保障功能 239

（十二）安全功能 240

（十三）远程管理功能 241

（十四）本地管理功能 242

（十五）性能 242

（十六）整机要求 242

第十一章 数字家庭网络技术预研项目 245

一、家庭网络业务质量保障 246

（一）家庭网络业务质量保障功能 246

（二）全网业务质量保障要求 247

（三）立项的必要性 248

二、家庭网络的网络安全 248

（一）家庭网络的网络安全概念 248

（二）信息系统安全结构 248

（三）网络对抗概念 248

（四）家庭网络面临的安全问题 249

（五）家庭网络需要设置的安全研究课题 249

三、标识认证技术 250

（一）认证技术是构建可信社会的技术基础 250

（二）CPK可信认证系统 250

（三）CPK可信认证系统的特点 251

（四）家庭网络采用CPK可信认证系统的必要性 252

四、家庭网络的远程管理 252

（一）家庭网络远程管理的必要性 252

（二）远程管理系统架构 253

（三）远程管理系统的接口 253

（四）远程管理的对象 253

（五）远程管理功能 254

（六）立项的必要性 254

五、家庭网络的联网技术 254

（一）家庭网络联网的典型思路 254

（二）课题任务 255

六、家庭网络的IP地址分配 255

（一）IP地址分配方式的影响 255

（二）IP地址的分配原则 255

（三）IP地址分配方式分类 255

（四）公网地址与私网地址分类 256

（五）桥接型或路由型家庭网关分类 256

（六）立项的必要性 257

七、正交频率复用（OFDM）技术 257

（一）OFDM的发展历程 257

（二）基本特点 257

（三）主要标准 258

（四）OFDM在数字电视地面传输系统中的应用 258

八、家庭网络电磁兼容（部标预计研究标准） 259

（一）有关国家电磁兼容标准 259

（二）课题任务 261

九、家庭网络环境保护（部标预计研究标准） 261

（一）有关安全性国家标准 261

（二）课题任务 262

十、家庭电力线传输系统 262

（一）电力线传输技术现状 262

（二）一个重要机会 263

（三）家庭电力线传输系统研究课题 263

十一、家庭网络的用户终端融合 263

（一）家庭网络现实状况 263

（二）家庭网络的发展策略 263

（三）家庭网络发展的切入点 264

（四）课题任务 264

十二、软网关技术 264

（一）网关设计问题 264

（二）软交换设计思路值得借鉴 264

（三）NGN总体参考模型 265

（四）课题任务 265

十三、基于HFC/ELC的家庭网络试验系统 266

（一）网络结构 267

（二）实现功能 267

（三）主要特点 267

（四）研制开发工作 268

结语 269

一、关于数字家庭基本概念 270

二、关于数字家庭的支持技术 270

三、关于数字家庭的技术标准 271

四、关于数字家庭技术预研项目 272

五、一些值得深入思考的问题 272

六、关于本书的局限性 273

主要参考文献 274