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随着计算机技术、通信技术、网络技术的迅速发展,国际互联网、个人电脑和以信息家电为代表的各种数字化家用设备逐渐进入家庭,家庭的内部联网和外部接入成为人们日益关注的问题。人们可以很轻松地在家里完成网上远程教育,网上购物,网上医疗;将各种家电如PC机、VCD机、电视机以及空调、冰箱连接起来,形成家庭信息网络。
FTTH(光纤到户)很好地解决了现在宽带接入最后一公里的问题,在FTTH用户中,每个住户都安装了一个ONU(光网络单元),它提供了各种接口,充分满足了家庭内部通信终端的宽带需求,如果要实现家庭内部通信终端以及各种家电设备的互连互通以及实现这些设备与外部公共网络的访问,在ONU后接一个家庭网关就可以实现以上功能。但对于用户而言,他们很显然不希望在自己的住宅空间里去放置这样的设备。本文采用将家庭网关的功能集成在0NIJ上的设计方案,形成ONU型家庭网关,该网关不仅满足了用户的功能要求和审美要求,又相对节约了一定的成本,可以作为未来家庭网络中理想的网关设备。文中对家庭网络的业务以及内部联网技术进行了分析,对家庭网关的功能参考模型和硬件、软件结构进行了研究。
ONU型家庭网关提供的外部接口(PON口)可以很方便的接入外部宽带网络,提供的内部接口中可以提供有线接口接入电话业务、IPTV业务以及宽带上网业务等,为了让家庭的各种信息家电能够组成一个智能的家庭网络,本文采用蓝牙无线连接技术来组建家庭信息网络。文中对蓝牙无线通信技术以及蓝牙协议体系结构进行了研究;给出了家庭内部信息家电网络的蓝牙组网设计方案,采用凸形化算法对带宽资源分配问题进行了分析与仿真;对蓝牙家庭网络中各组件的硬件结构进行了设计,并利用现有的蓝牙设备进行了控制系统的演示。
本文的创新点在于构建了完整的基于FTTH环境下的家庭网络系统,并采用集成化的思想,将蓝牙接入单元嵌入FTTH网络中的远端设备ONU中,使ONU具有综合家庭网关的功能,给出了蓝牙单元与ONU模块集成的硬件结构设计。此外,本文根据不同户型的家庭环境分别给予了组网设计,构建出了完整的蓝牙家庭网络环境。