专利名称：一种家庭综合网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家庭综合网关。
背景技术：
家庭综合网关(Integrated Access Device, IAD)是家庭网络和外部网络的接口单元，旨在为家庭用户提供语音和互联网接入的数据服务。现在家庭用户大多采用基于以太网的点对点协议(Point to Point Protocol over Ethernet,PPPoE)的方式接入互联网，增加家庭网关后，运营商需要上门逐户对家庭网关进行手工配置，存在诸多不便，也浪费大量人力。 一种简单的方法是将家庭综合网关获取IP地址的方式更改为动态主机分配协议(Dynamic Host Configuration Protocol,DHCP)方式。家庭综合网关启用 DHCP 客户端功能，在设备发现本机没有任何IP数据设定时，会向网络发出一个DHCP发现信息广播包，当DHCP服务器监听到客户端发出的DHCP发现信息广播后，就会从那些还没有租出的地址范围内，选择一个IP地址，连同其它网络设定，响应给客户端，这样家庭综合网关就得到了网络分配的IP地址，可以实现设备和运营商网络之间的后续通信及在此基础上的相关业务应用。家庭网关需要同时支持语音和数据接入业务，而将用户传统的采用PPPoE拨号方式变更为DHCP方式存在如下问题若语音和数据业务采用同一个虚拟局域网号(VirtualLocal Area Network, VLAN)方式,两种业务必须同时占用两个公网地址，公网地址资源消耗非常大，并且无法对用户的数据接入进行管理；若语音和数据接入采用不同VLAN的方式，则需要改造现有的接入网，增加相关网元对语音VLAN接入的支持，涉及到的数据配置量非常大。此外，DHCP方式下也无法实现对用户的精细化管理和控制，因而运营商很少采用此种接入方式。
实用新型内容为了解决现有技术中家庭综合网关无法有效接入外部网络的技术问题，本实用新型提出一种家庭综合网关，通过在USM卡中增加对于用户PPPoE账户相关信息的存储，实现家庭综合网关自动拨号联网，从而达到即插即用的效果。本实用新型提供了一种家庭综合网关，包括中央处理器、闪存、随机存取器、用户电路接口电路、LAN交换模块和SIM卡读卡器，所述闪存、随机存取器、用户电路接口电路、LAN交换模块和SIM卡读卡器分别与所述中央处理器连接。优选地，还包括USB集线器，所述USB集线器与所述中央处理器连接。优选地，还包括WAN交换模块，所述WAN交换模块与所述中央处理器连接。优选地，还包括WIFI交换模块，所述WIFI交换模块与所述中央处理器连接。优选地，闪存是串行闪存。优选地，闪存是16MB的串行闪存。[0012]优选地，随机存取器是第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器。优选地，随机存取器是64MB第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器。优选地，SIM卡读卡器是USM卡读卡器。本实用新型的技术方案由于在家庭综合网关的设备和存储IMS AKA认证信息的USIM卡上，增加对于用户PPPoE账户相关信息的存储，实现家庭综合网关设备的自动拨号联网，达到即插即用的效果，弥补了现有家庭综合网关需上门进行网关配置或采用DHCP技术需消耗大量网络地址或数据重配置的不足，能够降低运营商业务开通工作量，提升用户的业务体验。另外通过在终端上同时开启PPPOE、DHCP功能获取地址方式，在PPPOE拨号失败情况下，自动启用DHCP自动获取地址方式，更进一步提高了网络接入多样性和可靠性。
图1是本实用新型实施例中家庭综合网关的电路不意图。图2是本实用新型实施例中家庭综合网关的软件架构示意图。图3是本实用新型实施例中家庭综合网关拨号联网流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细描述。图1是本实用新型实施例中家庭综合网关的电路不意图。如图1所不，该家庭综合网关包括中央处理器(Central Processing Unit) 101、闪存(Flash) 103、随机存取器(Random Access Memory, RAM) 102、用户电路接口电路(Subscriber Line InterfaceCircuit, SLIC) 105,WIFI 交换模块 104、SM 卡读卡器 106、USB 集线器 107、WAN108 交换模块和LAN交换模块109。其中闪存、随机存取器、用户电路接口电路、WIFI交换模块和SIM卡读卡器、USB集线器、WAN交换模块和LAN交换模块分别与中央处理器连接。该闪存是串行闪存(Serial Flash),闪存是16MB的串行闪存。随机存取器是第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器(DDR2SDRAM)，随机存取器是64MB第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器。SM卡读卡器是US頂卡读卡器。本家庭综合网关与US頂卡间接口应符合3GPP相关协议规范，应具有和USIM卡的速率协商机制。在IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem, IMS)的安全规范中，已经提出了米用通用用户识别模块(Universal Subscriber Identity Module,简称USIM)来存储IMS鉴权信息以支持IMS鉴权和密钥协商认证(Authentication and Key Agreement, AKA)的方案。在3G无线网络中，用户通过接入3G分组域网络来运行MS语音等业务，但在家庭网络中，用户需先建立起互联网连接，才能在其上运行頂S语音等业务。本实用新型通过将用户家庭宽带网络的PPPoE账户相关信息增加到存储MS AKA鉴权信息的USIM卡中，来实现家庭综合网关在用户家中的即插即用。具体实现方案为在用户家庭家庭综合网关上增加USM卡接口，利用USM卡存储MSAKA鉴权信息和用户PPPoE上网账户相关信息。在业务发放时，产品业务支撑系统(ProductBusiness Operation Support System,简称PB0SS)通过认证、授权和计费系统(Authentication, Authorization and Accounting, AAA)的接口获取 PPPoE 的用户名和密码，并将该用户名和密码写入USIM卡指定文件中。考虑到用户可能有变更PPPoE账户密码的需求，要求家庭综合网关在发起PPPoE拨号时，需要检查两套配置文件，一套是存储在USIM卡中的用户帐户和密码，另一套是存储在家庭综合网关中的用户账户和密码。家庭综合网关还需要提供用户修改PPPoE拨号帐户和密码的界面，用户如有修改PPPoE的密码需求时，可以通过此界面在家庭综合网关上进行PPPoE帐户和密码的修改。家庭综合网关上电启动后，优先选择存储在USIM卡中的PPPoE帐户密码进行拨号，如果拨号失败，再使用家庭综合网关中的PPPoE帐号密码进行拨号。图2是本实用新型实施例中家庭综合网关的软件架构示意图。如2所示，即插即用家庭综合网关软件采用模块化结构。最底层为板级支持包(Board Support Package,BSP),在实时操作系统(Real-Time Operating System, RT0S)和上层应用之间,有一个嵌入式操作系统适配层。外围接口驱动用于控制整个设备的外围接口。其中在以太网驱动部分需要进行优化和扩展，增加对于服务质量(Quality of Service, QoS)的处理和支持，以实现在同时存在语音和数据业务情况下语音流的优先转发，保证较好的语音质量。为实现私网穿透功能，考虑增加内置Proxy功能。采用proxy的方式可以灵活适应各种类型的网络地址转换/防火墙(Network Address Translation/Fireffall, NAT/FW)环境，方便用户在各种网络环境构造IP语音平台。内置Proxy的实现框架主要部分为格式转换，将标准格式的协议报文根据映射表转换为proxy格式的报文，proxy报文用于家庭综合网关内置proxy和公网上的外置转发服务器之间。协议处理模块对呼叫协议的内容进行处理，确保proxy内部维护的映射表的正确性，并根据呼叫的进程更新映射表。实时传输协议/实时传输控制协议(Realtime Transport Protocol, RTP,Realtime Transport Control Protocol, RTCP)模块保证实时数据的传输。数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)驱动部分实现对DSP芯片的控制，完成RTP和模拟语音的转换。另外，DSP驱动部分还包含有自适应抖动缓冲和丢包补偿技术，以处理互联网上存在的时延、丢包和抖动等情况。呼叫控制/端点控制/资源管理模块是整个家庭综合网关软件架构的核心部分，这些模块实现本地用户管理、状态采集、按呼叫协议完成通话等工作。呼叫控制模块管理整个家庭综合网关所有端口的呼叫，主要实现呼叫的发起、呼叫的终止、呼叫状态的转移以及错误处理；端点控制完成端口状态采集以及变化事件上报等；资源管理模块负责整个设备的资源控制，实现资源的分配和回收。在内部模块的划分、接口设计上应尽量做到与具体协议的无关性。下一代网络(Next Generation Network,NGN)协议处理模块完成NGN协议的实现。用户电路驱动完成对用户电路的控制，网管接口主要完成人机界面操作。家庭综合网关用户数据注册认证通过SM卡实现。SM卡通过外围接口驱动适配层驱动，同时从运营商中间件的接口中获取如下信息获取卡的类型、获取通用认证机制(General Bootstrapping Architecture,简称GBA)认证类型、获取SIM卡的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identification Number,简称 IMSI )、执行五元组运算、执行三元组运算等。SIM卡适配层和操作系统之家的接口取决于SIM卡读卡器与CPU之间连接接口的类型，是通用的系统调用。图3是本实用新型实施例中家庭综合网关拨号联网流程图。该图示出了家庭综合网关利用存储在USM卡中的PPPoE账号密码自动拨号连通互联网使得用户后续语音和互联网接入业务得以运行的具体流程。具体说明如下步骤1、家庭综合网关启动，检查发现本机无任何IP数据设定即启用PPPoE拨号流程;步骤2、从USM卡读取用户PPPoE账户密码相关信息，若读取成功，则转至步骤3，否则提示设备联网失败，退出联网程序；步骤3、利用读取到的PPPoE账户密码进行拨号，若拨号成功，则提示设备联网成功，用户可以开始使用后续语音和互联网接入等业务，否则转至步骤4 ;步骤4、利用家庭综合网关中存储的PPPoE账户密码进行拨号，若拨号成功，则提示设备联网成功，用户可以开始使用后续语音和互联网接入等业务，否则提示设备联网失败，退出联网程序。下面给出一个存储用户PPPoE账户相关信息的文件定义示例。表I家庭综合网关及USM卡中的PPPoE账户相关信息存储文件定义
权利要求1.一种家庭综合网关，其特征在于，包括中央处理器、闪存、随机存取器、用户电路接口电路、LAN交换模块和SIM卡读卡器，所述闪存、随机存取器、用户电路接口电路、LAN交换模块和SIM卡读卡器分别与所述中央处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种家庭综合网关，其特征在于，还包括USB集线器，所述USB集线器与所述中央处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种家庭综合网关，其特征在于，还包括WAN交换模块，所述WAN交换模块与所述中央处理器连接。
4.根据权利要求1所述的一种家庭综合网关，其特征在于，还包括WIFI交换模块，所述WIFI交换模块与所述中央处理器连接。
5.根据权利要求1所述的一种家庭综合网关，其特征在于，闪存是串行闪存。
6.根据权利要求5所述的一种家庭综合网关，其特征在于，闪存是16MB的串行闪存。
7.根据权利要求1所述的一种家庭综合网关，其特征在于，随机存取器是第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器。
8.根据权利要求1所述的一种家庭综合网关，其特征在于，随机存取器是64MB第二代双倍数据率同步动态随机存取存储器。
9.根据权利要求1所述的一种家庭综合网关，其特征在于，SIM卡读卡器是USIM卡读卡器。
专利摘要本实用新型公开了一种家庭综合网关，包括中央处理器、闪存、随机存取器、用户电路接口电路、LAN交换模块和SIM卡读卡器，所述闪存、随机存取器、用户电路接口电路、LAN交换模块和SIM卡读卡器分别与所述中央处理器连接。本实用新型的技术方案由于在家庭综合网关的设备和存储IMSAKA认证信息的USIM卡上，增加对于用户PPPoE账户相关信息的存储，实现家庭综合网关设备的自动拨号联网，达到即插即用的效果。
文档编号H04L12/66GK202841183SQ20122049470
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者姚里, 陈建平, 茅宏业, 李佐辉, 王继春, 周平, 王晓义 申请人:中国移动通信集团浙江有限公司