SJ T 11316-2005 家庭网络系统体系结构及参考模型.pdf

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1、ICS 33.040.40 L 78 备案号:16376-2005 SJ 中华人民共和国电子行业标准SJ/T门316-2005家庭网络系统体系结构及参考模型Home network system architecture and reference model 2005-06-28发布2005-09-01实施中华人民共和国信息产业部发布SJ/T 11316-2005 刚昌数字电视接收设备与家庭网络平台接口系列标准由以下标准组成:(家庭控制子网通信协议规范、家庭网络系统体系结构及参考模型、家庭主网通信协议规范、家庭主网接口一致性测试规范、家庭控制子网接口一致性测试规范、家庭网络设备描述文件规范。

2、本标准由全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会归口。本标准由中国电子技术标准化研究所总归口。本标准由家庭网络标准工作组负责起草。本标准起草单位:北京长信嘉信息技术有限公司、上海贝岭股份有限公司、深圳数视通数字技术有限公司、上海广电信息产业股份有限公司、杭州智源电子有限公司、无锡小天鹅股份有限公司、联想集团公司、青岛海信集团有限公司、中国电子科技集团公司第五研究所、南京东大移动互联技术有限公司、中国电子技术标准化研究所、中国电子科技集闭公司第芒研究所、TCL多媒体电子研发中心、北京丰国数字技术有限公司、贵州以太科技公司、上海华虹集成电路有限公司、夏新电子股份有限公司、清华同方股份有限公

3、司、中科院软件研制中心、海尔集团公司、杭州大道科技有限公司、春兰集团公司、四川长虹电器股份有限公司。本标准主要起草人:曹京伟、郭彬、黄泽强、黄则清、胡继红、古学农、姜珊、刘景华、刘尚文、沈连丰、田晨燕、田玉静、王冰、王钢、徐翔、谢后贤、谢文录、许少波、杨士元、张倪、张汉奇、郑振华、仲伟曦、周均。SJ/T 11316-2005 寻|家庭网络是把家庭范畴里的信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、水电气暖计量表、照明系统和安全系统连接在一-起组成的一种局域网，其主要功能是集中控制各种家用电器并接入互联网，以共享网络信息资源和享受网络服务。家庭网络系统扩展至整幢住宅和整个社区，而成为智能住宅小区和智

4、能社会的基础。信息化家庭是信息化社会的基本单元。家庭网络将成为全球信息基础设施的重要组成部分。家庭信息系统是以家庭网络为中心的智能家庭信息中心平台，它提供面向家庭的多种应用和服务，是通用的系统和软件的应用平台。本标准为规定-个家庭信息系统，对系统结构和参考模型进行描述，为本系列标准的其它部分的叙述作概念的介绍和相关内容的引入。以便为面向家庭设备的应用和服务构造一个通用的系统平台和软件应用平台。本标准的发布机构提请注意如下事实，声明符合本标准时，可以使用涉及相关条中有关内容的如下专利。本标准的发布机构对于专利的范围、有效性和验证资料不提出任何看法。专利持有人己向本标准的发布机构保证，他愿意同任何

5、申请人在合理和非歧视的条款和条件下，就使用授权许可证进行谈判。在这方面，该专利持有人的声明已在本标准的发布机构备案。有关资料可从以下地址获得:a) 专利名称:一种家庭网络系统体系结构和实现方法:专利权人:电视电声研究所:联系人:闰燕:地址:北京市朝阳区酒仙桥北路乙7号。b) 专利名称:通过互联网实现智能家用电器设备远程控制的系统和方法:专利权人:上海广电信息产业股份有限公司:联系人:黄则清:地址:上海市斜土路1646号。请注意除上述已经识别出的专利外，本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。11 SJ/ T 11316-2005 家庭网络系统体系结构及参考模

6、型1 范围本标准提出了家庭或类似的室内场所构建的网络规范。家庭网络连接的对象即家庭网络设备包括:信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安(监控装置及水电气热表或概称的三表三防设备、家庭求助报警设备等。主革准血本系列标准其他相关标准中所提及的家庭网络设备也是指这些设备。本标准提出了家庭网网络结构、信息安全等网本标准提出的宗现互联、互通。本标准适用于信设备、家用家庭求助报警设下列文件修改单(不包是否使用SJrr 11317-2005 lliEE 802.11a 无线局lliEE 802.11b 无线局域网lliEE 802.11g 无线局域网展规范lliTF盯C768 用

7、户数据报文协议lliTFRFC791 互联网协议lliTF盯C793 传输控制协议3 术语、定义和缩略语3. 1 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1. 1 家庭网络home network 议、设备描述、服务描述、的家庭网络设备能实、娱乐设备、通三表三防设备、其随后所有的议的各方研究(CSMAlCD ) 家庭网络是融合控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台，是在家庭范围内，实现信息SJ/T 11316一2005设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表或概称的三表三防、家庭求助报警等设备互联和管理的系统。3.1.2 家庭主网hom

8、e backbone-network 家庭主网是家庭网络中包括家庭主网关、信息设备、娱乐设备、通信设备、家庭控制子网关等设备的网段。3 1.3 家庭控制子网home control sub-network 家庭控制子网是家庭网络中包含家庭控制子网关、移动控制终端、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表或概称的三表三防设备、家庭求助报警设备和家用电器等设备的网段。3.1.4 家庭主网网关home backbone-network gateway 家庭主网网关(简称主网关)是家庭主网中的种设备。主网关能够与家庭主网中的设备实现互联，为各种接入设备提供外部网络接口，实现对家庭主网的配置和管理，同时作

9、为家庭服务器被内部设备和外部网络访问。注:主网关具有以下主要功能:a) 提供友好的人机界面:b) 具有管理各种家庭主网设备的功能:c) 与各个连接家庭主网的设备进行数据交换。3.1.5 家庭控制子网网关home control sub-network gateway 家庭控制子网网关(简称子网关)是家庭控制子网中的一种设备。子网关能够与家庭控制子网中的设备实现互联，同时为家庭控制子网内的各种设备提供与家庭主网的接口，使各子网设备可以获得各种服务，井实现对家庭控制子网的配置和管理。注1:子网关在物理实现上可以与家庭主网关成为体化的设备。注2:子网关具有以下主要功能:a) 提供友好的人机界面:b)

10、 具有管理各种家庭控制子网设备的功能:c) 与各个通信模块进行数据交换。注3:子网关与嵌入到各子网设备中的通信模块之间的通信协议遵从SJ.厅11314一200503.1.6 设备注册表device registration table 设备注册表是由子网关保存的描述家庭控制子网中各个设备信息的文件。3.1.7 家庭主网设备devices in the home backbone network 家庭主网设备是指接入家庭主网中具有网络接口、符合家庭主网通信协议、支持必要网络功能的设备。3.1.8 家庭控制子网设备devicesin the home control sub-network 家庭控

11、制子网设备是接入家庭控制子网中具有网络接口、符合相应网段通信协议、支持必要网络功能的设备。3.1.9 设备描述文件device description fi le 2 SJ/ T 11316-2005 设备描述文件是用来描述设备自身功能和命令的数据结构文件。注:每台家庭控制子网设备都具有一份设备描述文件。该文件描述了设备的各个控制、状态参数以及对相关参数进行读取与设置的命令、设备控制图形界面、语音提示和报告等内容。3. 1. 10 三表设备gas-meter, water-meter & electricity-meter 三表设备指家庭燃气表、水表、电表及其它家庭计量设备。3. 1. 11

12、三防设备safe-guarddevice 三防设备指家庭防盗、防火、防气体泄露的检测、报警、控制、监测、求助设备。3. 1. 12 移动控制终端mobile contro 移动控制终端是家庭控制以无线的方式实现对家3. 1. 13 通信模块通信模块是CCP DDF FTP HTIP E LRP位MAC 介质访RTP 实时SNMP 简单网络管理协议SLP 服务定位协议Cservice location protocol ) TCP 传输控制协议Ctransrnission control protocol ) Telnet 远程登录UDP 用户数据报文协议Cuser datagram proto

13、col ) UDCP 统一设备控制协议Cuni versal device control protocol ) UDS 统一设备序列号Cuniversal device sequence) 4 家庭网络的体系结构和参考模型4.1 概述，在家庭控制子网的范围内，制系统一体化的avoidance ) detection ) 家庭网络是融合控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化网络平台。家庭网络通过有线或无线的方式接入因特网CIntemet)、公众电话网、广电网、小区局域网等网络;将家庭或类似的室内场3 SJ/T 11316-2005 所中的信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、

14、照明设备、保安(监控)装置及水电气热表或概称的三表三防设备等连成网络。通过有线或无线的方式为家庭或类似的室内场所提供声音、图像和数据等业务的服务，实现资源共享及家庭自动化控制。4. 2 家庭网络的体系结构及参考模型家庭网络采用分层次的网络拓扑结构，分为两个网段:家庭主网和家庭控制子网。其中，家庭主网通过家庭主网关与外部网络相连接，家庭控制子网通过子网关与家庭主网相连接。家庭主网中的设备可以互相通信，并通过家庭主网关访问外部网络。家庭控制子网中的设备通过子网关、家庭主网关与外部网络通信。家庭网络的体系结构和参考模型，如图l所示。主网设备(1.x)子网1子网关l子网设备1子网设备2子网设备nl外部

15、网主网子网设备1子网设备2子网设备n2子网关2子网设备1自量子网m.:.子网设备2. 、.-. :，. 一.:-. . 00 00 . .子网设备m子网关m图1家庭网络体系结构及参考模型4.2.1 家庭主网家庭主网的信息传输速率在10Mbps以上，主要用来连接家庭主网关、家庭娱乐设备、信息设备、通信设备、家庭控制子网关以及其它高数据传输速率的设备，家庭主网设备包含有线主网设备和无线主网设备。家庭主网关与外部网络相连接，为家庭主网内的设备提供外部网络的接口，并实现家庭主网的配置和管理功能。家庭主网中的控制设备可以通过主网关控制所有主网设备。家庭主网的通信协议应符合SJ厅11312-2005。4.

16、 2. 2 家庭控制子网家庭控制子网的信息传输速率一般不超过100kbps，主要用来连接家庭中各种家用电器设备、三表三防设备以及照明系统等，家庭控制子网可通过家庭控制子网关连接在家庭主网上。家庭子网关是家庭控制子网的外部接口，实现家庭控制子网的配置和管理功能。家庭控制子网关既是家庭控制子网设备，又是家庭主网设备，它既支持家庭控制子网通信协议，又支持家庭主网通信协议:家庭控制子网关在物理实现上也可以与家庭主网网关成为-体化的设备家庭控制子网可通过子网关连接到家庭主网上，并通过家庭主网关与外部网络相连。移动控制终端是家庭控制子网中的设备，实现对家庭控制子网设备的集中控制。无线主网设备和子网中的移动

17、控制终端可以在物理上是同一个设备，既支持子网通信协议，又支持主网通信协议。SJ / T 11316-2005 家庭控制子网的通信协议应符合SJ!f11314-2005。4. 3 家庭主网功能及协议参考模型4.3.1 家庭主网的主要功能家庭主网可以具有以下功能:a) 因特网访问:网上购物，远程医疗、远程教育、Internet浏览、收发E-mail等;b) 智能管理:系统及设备的网上升级，远程控制，远程查询，集中控制，家庭监控，家庭安全防卫，远程维护等;c) 家庭电子娱乐:共享网络游戏，将音频、视频信息分发给不同的设备进行播放，实现娱乐信息的上传和下载等。家庭网络可以根据用户的需要不断更新，家庭主

18、网关是家庭主网中的设通过子网关与家庭主网关连接部网络的接口，使家庭网无线家庭主网设进而控制所有家庭主控制终端是指家庭主网a) 提供外b)与c) 实现d) 提供4. 3. 2 家庭家庭主网a 是指未纳入本标准的，4.3.2.1 家庭主网通信协议的物理层除各种功能。家庭网络中的任何设备都能直接或庭网络中的各设备提供与外设备访问家庭主网关，设备，本标准的移动家庭主网通信协议的物理层可以采用有线或无线方式，物理层支持的信息最大峰值传输速率应大于10岛1bps。采用无线方式时，应遵循ffiEE802.11b、ffiEE802.11g或ffiEE802.11a协议，物理层支持的信息最大峰值传输速率为11M

19、bps、22Mbps或54Mbps。采用有线方式时，应遵循GB厅15629.3(ffiEE 802.3)的规定，物理层支持的信息传输速率为lOMbps1100 Mbps o 4.3.2.2 家庭主网通信协议的网络传输层家庭主网通信协议的网络层采用TCP/IP协议(见图2)。家庭主网设备必须支持TCP/IP协议。5 SJ/T 11316-2005 4.3.2.3 家庭主网通信协议的应用层家庭主网通信协议的应用层支持的协议包括:HP，FTP , Te1net, SLP, SNMP, LRP, CCP等。家庭主网设备可以根据自身功能的不同选择支持不同的应用层协议。家庭主网通信协议的应用层应符合SJ.

20、厅11312-200504.3.2.4 家庭主网关外部接口通信协议的物理层由于家庭主网关需要和外部网络进行通信，其通信协议的物理层需根据不同的外部网络的接入方式支持相应的物理层协议。4.4 家庭控制子网功能及通信协议4.4.1 家庭控制子网的主要功能家庭控制子网应具有如下功能:时通过子网关可以查询、控制家庭控制子网设备的状态:切实现对家庭控制子网配置;c) 移动控制终端提供友好的人机界面，用户可以进入任意家庭控制子网设备的控制界面，实现对家庭控制子网设备的控制:d) 家庭控制子网设备能够主动向子网关报告自身的状态，并通过子网关、家庭主网关将状态信息通知远程的用户:e) 家庭控制子网设备通过子网

21、关接入家庭主阀，用户可以通过主网关远程访问和控制家庭控制子网中的各个设备。子网关是家庭控制子网中的设备之二，子网关应具有以F功能:a) 对家庭控制子网设备进行控制、查询、参数设置:b) 实现对家庭控制子网设备的配置和管理。4. 4. 2 家庭控制子网通信协议家庭控制子网通信协议采用四层结构，分别是物理层、MAC层、网络层和应用层。参见图30UDCP:统设备管理协议NETL:网络层W MAC L MAC 无线MAC层有线MAC层WPL:无线物理层WIPL:有线物理层(Wireless Physical Layer) (Wired Physical Layer) L_.,._ ,_ ,._ ._

22、,._ a 是指未纳入本标准的，将来作为协议扩充部分的应用协议:b 是指未纳入本标准的，将来作为协议扩充部分的物理层协议。图3家庭控制子网通信协议结构图4.4.2. 1 家庭控制子网通信协议的物理层其它应用协议a其它物理层协议b家庭控制子网通信协议的物理层可以采用无线方式，工作频率范围为787MHz797 MHz频段和430 MHz435 MHz。未来可扩展到2.4GHz的ISM频段。家庭控制子网通信协议的物理层也可以采用有线方式。有线通信以双绞线为总线通信媒介。4.4.2.2 家庭控制子网通信协议的MAC层当采用无线方式的物理层时，MAC层的接入协议采用载波侦昕多址接入/冲撞避免协议(CSM

23、AlCA)。当采用有线方式的物理层时，MAC层的接入协议采用载波侦昕多点接入/冲突检测协议(CSMAlCD)。4.4.2.3 家庭控制子网通信协议的网络层6 SJ/ T 11316-2005 家庭控制子网中通信协议的网络层定义了统一设备序列号(UDS) 0 统一设备序列号(UDS) 屏蔽物理层的差异，为每一个家庭控制子网设备分配唯一固定的标识符。4. 4. 2. 4 家庭控制子网通信协议的应用层家庭控制子网通信协议的应用层采用统一设备管理协议(UDCP)，进行家庭控制子网设备的添加、删除、状态查询、参数配置等系统管理及控制。4. 4. 3 设备描述文件(devcedescri ption file) 设备描述文件应符合SJ厅11317-2005。7 mOON-FmFF ，中华人民共和国电子行业标准家庭网络系统体系结构及参考模型SJ/T 11316-2005 编制发行所所究究研研化化*准准标标术术技技子子电电国国由J由l电话:(010) 84029065 传真:(010) 64007812 地址:北京市安定门东大街1号邮编:100007 网址: * 字数:22千字用腑印次伊元344nU -A-P口fr1A咱i-ino-年价张旧定印仪;册版-3 第数日川印n8 年Fhu nu nU ， 1/16 开本:880X 1230 版权专有不得翻印举报电话:(010) 64007804