论文部分内容阅读
随着技术的发展,越来越多的家庭设备将具备网络连接和数据通信能力。人们希望通过某种方式在各种家庭设备间实现信息的共享以及设备间的互操作。以家庭多媒体通信、娱乐、安防和智能家居控制为应用背景的家庭网络成为人们关注的焦点之一。
家庭网络技术将Internet技术渗透到家庭中,人们在家里就可以访问互联网上所有可用的信息资源,包括网上购物、结算、医疗保健、娱乐、通信和接受远程教育,可以对家庭网络中的所有资源进行管理和控制。
家庭网络提高人们的生活质量,保障家庭安全,给家庭带来极大的方便和乐趣。家庭设备厂商、IT厂商、电信设备提供商和电信运营商也把家庭网络作为一种新的业务增长点。IPv6也将家庭网络作为其主要应用场景之一。基于IPv6的家庭网络可以为网络中的每一台家电分配一个全球惟一的IP地址。
家庭网络中的设备种类繁多,采用的组网技术多种多样,需要共享和传送的媒体内容丰富多彩。对于这些不同的业务,网络的服务质量要求也截然不同。家庭网络需要保证对服务质量(QoS)敏感的关键业务的性能。因此如何在这样的网络环境中保证每类业务的服务质量是一个重要的研究课题。从网络整体性的角度看,运营商(ISPs)把家庭网关作为终端设备,而实际上家庭网络内的设备才是真正的终端设备,为了实现端到端的QoS,除运营商网络之外,还需要在家庭网络中实现QoS技术。
论文设计了一种基于UPnP的家庭网络QoS解决方案。利用UPnP协议作为家庭网关和家庭设备间的通讯和控制协议,将设备的QoS参数视为设备的一个服务状态变量,利用UPnP协议自动完成家庭网关和家庭设备间的QoS参数交互,提供参数化QoS特性；当家庭网关获取某个家庭设备的QoS参数后,由家庭网关中的QoS配置模块通过关联该设备的IP地址和QoS参数,在内核中创建一个新过滤器；当家庭设备发送出的数据包或发送至家庭设备的数据包经过家庭网关时,这些过滤器通过匹配数据包的IP地址关联相应的QoS,在内核中进行相应的调度处理,进而在家庭网络内实现不同的QoS。
论文最后通过实验验证了该系统的功能及性能。测试结果表明家庭网关和家庭设备能够很好地完成QoS参数的交互以及QoS参数的配置,同时实验也验证了家庭网关中的QoS配置模块能达到较好的QOS性能。