陕西广电家庭网关总体技术要求.docx
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陕西广电家庭网关总体技术要求
密级
一级
类型
规范
版本
1.0
页数
92
修订
陕西广电网络家庭网关总体技术要求
陕西广电网络传媒（集团）股份有限公司
2014年3月
基本信息
文档名称
陕西广电网络家庭网关总体技术要求
文档编号
当前版本
1.0
发布版本
1.0
起草时间
2014年3月27日
定稿时间
2014年4月16日
起草人
姓名
部门
电话
电子邮件
张西宁
研究院
87991228
zhangxining@
备注
审阅人
修订记录
序号
修改时间
修改人
主要修改
存档版本
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9
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前言
本标准是陕西广电网络家庭网关系列技术标准之一，该系列标准的结构及名称预计如下：
1）陕西广电网络家庭网关总体技术要求
2）陕西广电网络家庭网关与终端配置管理系统接口技术要求
3）家庭网关管理系统技术规范
本标准是根据陕西广电网络业务开展的实际情况而制定的，主要用于规范家庭网关的设备形态、接口、功能、管理、安全、性能、运行环境、设备软硬件和用户界面等内容。
随着陕西广电网络家庭网关技术标准体系的发展完善，还将制订后续的相关标准。
陕西广电网络家庭网关总体技术要求
1.范围
本标准规定了家庭网关的设备形态、接口、功能、管理、安全、性能、运行环境、设备软硬件、基本应用和用户界面等要求。
本标准适用于陕西广电网络中使用的家庭网关设备e+-B、e+-C和e+-D。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
ITU-TG.984.1吉比特无源光网络（GPON）：
总体要求
ITU-TG.984.2吉比特无源光网络（GPON）：
物理媒质相关（PMD）层要求
ITU-TG.984.3吉比特无源光网络（GPON）：
传输汇聚（TC）层要求
ITU-TG.984.4吉比特无源光网络（GPON）：
ONT管理控制接口（OMCI）
要求
RFC2131动态主机配置协议（DHCP）
RFC2132DHCP选项及BOOTP供应商扩展
RFC2327SDP:
SessionDescriptionProtocol
RFC2373IPVersion6AddressingArchitecture
RFC2460InternetProtocol,Version6（IPv6）Specification
RFC2462IPv6StatelessAddressAutoconfiguration
RFC2472IPVersion6overPPP
RFC2516以太网上传送PPP协议（PPPoE）
RFC2617HTTPAuthentication:
BasicandDigestAccessAuthentication
RFC2663IPNetworkAddressTranslator（NAT）TerminologyandConsiderations
RFC3261SIP:
SessionInitiationProtocol
RFC3262ReliabilityofProvisionalResponsesintheSessionInitiation
Protocol（SIP）
RFC3263SessionInitiationProtocol（SIP）:
LocatingSIPServers
RFC3264AnOffer-AnswerModelwiththeSessionDescriptionProtocol
（SDP）
RFC3311TheSessionInitiationProtocol（SIP）UPDATEMethod
RFC3312IntegrationofResourceManagementandSessionInitiation
Protocol（SIP）
RFC3315DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6（DHCPv6）
RFC3325PrivateExtensionstotheSessionInitiationProtocol（SIP）for
AssertedIdentitywithinTrustedNetworks
RFC3326TheReasonHeaderFieldforSessionInitiationProtocol（SIP）
RFC3361DynamicHostConfigurationProtocol（DHCP-for-IPv4）
OptionforSessionInitiationProtocol（SIP）Servers
RFC3428SessionInitiationProtocol（SIP）ExtensionforInstant
Messaging
RFC3489STUN-SimpleTraversalofUserDatagramProtocol（UDP）
ThroughNetworkAddressTranslators（NATs）
RFC3515TheSessionInitiationProtocol（SIP）ReferMethod
RFC3550RTP:
ATransportProtocolforReal-TimeApplications
RFC3633IPv6PrefixOptionsforDynamicHostConfigurationProtocol
（DHCP）version6
RFC3646DNSConfigurationoptionsforDynamicHostConfiguration
ProtocolforIPv6（DHCPv6）
RFC3925Vendor-IdentifyingVendorOptionsforDynamicHost
ConfigurationProtocolversion4（DHCPv4）
RFC3960EarlyMediaandRingingToneGenerationintheSession
InitiationProtocol（SIP）
RFC4028SessionTimersintheSessionInitiationProtocol（SIP）
RFC4730ASessionInitiationProtocol（SIP）EventPackageforKey
PressStimulus（KPML）
RFC4861NeighborDiscoveryforIPversion6（IPv6）
RFC4862IPv6StatelessAddressAutoconfiguration
RFC5072IPVersion6overPPP
RFC6334DynamicHostConfigurationProtocolforIPv6（DHCPv6）
OptionforDual-StackLite
IEEE802.3CSMA/CD访问方式和物理层规范
IEEE802.11无线局域网媒质访问控制层及物理层标准
IEEE802.1D媒体访问控制（MAC）网桥
TR-069CPEWANManagementProtocol
TR-098GatewayDeviceVersion1.1DataModelforTR-069
TR-104ProvisioningParametersforVoIPCPE
UPnPIGD1.0通用即插即用标准（综合网关设备）
3.缩略语
4.设备总体定义
1
2
3
4
4.1设备在网络中的位置
家庭网关是家庭网络和外部网络的接口单元。
TCMS（终端配置管理系统）是家庭网关业务的部署和控制平台，也是家庭网关设备的远程管理平台，通过它既可以实现对家庭网关上的数据、语音、高清互动、QoS等功能进行部署、管理和控制；又可以实现对家庭网关的远程状态查询、故障管理、设备配置和软件升级。
家庭网络内部各种终端通过家庭网关的用户侧接口与家庭网关进行通信，家庭网关对经过其的数据和应用进行转发、控制和管理，并通过网络侧接口与业务平台和TCMS进行交互，实现家庭网络和外部网络的通信，提供各种可管理、可控制的应用。
4.2接口定义
a）U接口
U接口是家庭网关和宽带接入网的接口，采用以太网、EoC、EPON、GPON、CM等接入技术，同时传递接入认证、QoS适配等的控制信息。
b）T接口
T接口是家庭网关和各种应用终端或布线终端的接口，实现家庭网关对家庭应用终端的设备发现和统一管理；其中家庭网关与语音终端的接口传递注册和注销等控制信息和媒体流，家庭网关与机顶盒等终端的接口传递设备管理信息和数据流，家庭网关与外置AP等布线终端的接口传递设备管理信息和数据流。
c）M接口
M接口是TCMS和家庭网关之间的逻辑接口，采用TR-069系列协议，可以实现对家庭网关的远程管理、配置、软件升级、性能统计、故障诊断等功能。
4.3设备形态
本标准定义的四种设备形态如下：
物理接口
家庭网关
标准型e+-B
标准型e+-C
普及型e+-C
增强型e+-D
网络侧接口
以太网
√
√
EOC
√
√
√
√
EPON
√
GPON
√
CM
√
√
√
用户侧接口
以太网接口
4
4
4
4
1个或2个WLAN接口
（2个WLAN接口指指1个2.4GHz频段，1个5.8GHz频段）
√
√
√
√
1个或2个USBHost
√
√
√
1个或2个POTS接口
√
√
√
备注：
以太网、EOC上行的普及型和增强型家庭网关以及CM和PON上行的家庭网关本期都暂不涉及；
5.8GHz频段为可选参数。
以下按照接口、功能、安全、管理和维护、性能、运行环境、软硬件、基本应用、家庭网关界面等方面对各种类型的家庭网关设备提出了具体要求。
本规范的附录A按照家庭网关（e+）形态对这些要求进行了汇总。
5.物理接口要求
5
5.1网络侧接口要求
5.1.1网络侧以太网接口要求
至少应是10/100Base-TEthernet接口，应符合IEEE+02.3标准，应支持采用直连网线进行连接，宜支持自动校验连接网线的功能。
宜采用100/1000Base-TEthernet接口。
应符合IEEE802.3azEEE标准。
5.1.2EOC接口要求
应符合《陕西广电网络模块化EOC设备技术规范》
5.1.3CM接口要求
待定
5.1.4EPON接口要求
待定
5.1.5GPON接口要求
待定
5.2用户侧接口要求
5.2.1用户侧以太网接口要求
至少应是10/100Base-TEthernet接口，符合IEEE+02.3标准，支持采用直连网线进行连接，支持自动校验连接网线的功能。
宜采用100/1000Base-TEthernet接口。
应符合IEEE802.3azEEE标准。
5.2.2WLAN接口要求
应符合IEEE802.11n协议（详细要求见6.2），并且通过Wi-Fi联盟互操作性认证。
5.2.3USB接口要求
应符合USB2.0规范，应支持FullSpeed速率要求，可以支持Hi-Speed速率要求。
当家庭网关具有1个USB接口时，在USB接口外接1个USB设备情况下，接口的最大工作电流不超过500mA；在USB接口下挂USBHub的情况下，接口的最大工作电流能达到1000mA。
当家庭网关具有2个USB接口时，每个USB接口的最大工作电流不超过500mA。
USB接口应支持USBMassStorage类下定义的所有的子类及传输协议，须能识别并加载标准的USBMassStorage类设备；应支持FAT、FAT32、NTFS的分区格式。
5.2.4用户侧电话接口要求
至少提供一个FXS接口（采用RJ11形式），应符合YDN065《邮电部电话交换设备总技术规范书》要求。
每个FXS接口应支持4部普通电话机同时接入且功能正常。
6.功能要求
除特殊标明外，本章的要求同时适用于家庭网关启用IPv4、IPv6或IPv4/v6双栈的情形。
6.1网络协议及数据转发功能要求
在网络侧，家庭网关设备应与网络设备配合，完成用户接入、网络地址分配、用户信息认证等管理控制功能，以支撑网络运营。
在用户侧，家庭网关设备应该能够支持家庭网络运行，提供如地址分配、地址解析等管理服务功能。
6.1.1IP协议要求
应支持IPv4/v6双栈协议：
a）支持同时获取IPv4/v6地址的能力。
1）支持同时建立业务类型、绑定关系都一致的IPv4、IPv6两条路由网络连接，两条连接分别获取IPv4、IPv6的地址，分别支持IPv4和IPv6的应用，并能够同时生效。
2）支持建立一条支持IPv4/v6双栈的网络连接，同时获取IPv4、IPv6的地址，同时支持IPv4和IPv6的应用。
b）能够根据获取IP地址的类型，自动启用相应的协议栈；对于同时获取到IPv4/v6地址的情况，优选使用IPv6地址。
c）访问外网时，能够根据外网目的IP地址的类型，自动选择相应的网络连接或启用相应的协议栈进行外网访问；若外网目的地址IPv4/v6同时存在，优选使用IPv6地址。
d）IPv6协议应能够由TCMS进行远程开启或关闭，缺省关闭。
e）在启用IPv4/v6双栈协议时，根据用户数据的协议（IPv4或IPv6）进行同协议类型的路由转发。
6.1.2数据转发功能要求
a）应支持路由工作模式、桥接工作模式、桥接路由混合工作模式。
三种模式下应同时支持IPv4、IPv6报文的转发，应支持基于接口绑定、VLAN绑定两种绑定方式进行数据转发；在所有WAN连接均采用路由工作模式时，宜支持全路由方式，基于用户侧数据的目的IP地址进行转发。
b）应支持静态路由。
c）宜支持动态路由，IPv4下支持RIPv1/v2，IPv6下支持RIPng。
d）路由模式下，家庭网关应支持对同一时间接入公网终端数量（基于接入的IPv4私网地址、IPv6全局地址或MAC地址）进行限制，并通过DHCPOption60来区分设备类型。
配置方式有两种：
一、仅配置同时接入公网的最大数量；二、仅对每一种终端类型进行单独的数量限制，对于不能识别的设备视为PC。
接入终端数量限制应且只能通过远程方式配置。
假设当前限制接入的终端数为N，家庭网关在处理1个新的终端接入Internet请求时，应支持如下限制策略：
1）如果当前已接入公网的终端不足N个，直接允许新的终端完成Internet的接入
2）如果当前接入公网的终端已经是N个，检测先前接入的N个终端中是否有终端离线（使用ARP方式进行检测，如果某终端连续3次检测无响应，则认为此终端已经离线）：
●如果检测出有终端离线，则当前在线的终端已不足N个，允许新的终端完成Internet的接入。
●如果N个终端仍然都在线，则家庭网关拒绝新终端接入Internet的请求，但此新终端可以获取私网IP地址，可以访问LAN侧其他终端和设备。
6.1.3DNS功能要求
a）应支持DNSrelay，支持家庭网络内部设备的DNS请求转发至DNS服务器，并将服务器的DNS响应转发至家庭内部网络设备。
b）应支持IPv4和IPv6的DNSclient，具备从外部DNSserver同时获取同一域名IPv4/v6地址的功能，查询A记录时优先使用v4方式（如DHCPv4option6）获得的DNS服务器，查询AAAA记录时优先使用v6方式（如DHCPv6Option23）获得的DNS服务器。
c）应支持每个WAN连接使用对应的DNSServer，家庭网关应支持自动获取、或在StaticIP时手工配置DNSserver信息。
6.1.4IPv4地址管理及拨号管理功能要求
a）路由、桥接、路由桥接混和模式下，家庭网关应支持DHCPv4server，应具备为家庭网络提供至少253个可分配地址的能力；
b）缺省所有LAN侧IP地址段为192.168.1.0/24。
支持基于终端设备类型分配同一地址段的不同区间的IP地址，并根据设备类型开放所需的协议端口，要求设备类型和地址区间的对应关系可以配置。
c）在WAN侧，应支持静态配置IP地址、DHCPv4、PPPoE三种工作方式（遵循RFC2684/RFC2516）；当WAN连接采用DHCPv4工作方式时，应支持以下DHCPoption字段：
1）Oprtion60字段配置及上送，字段内容格式符合《陕广电DHCP+私有描述符定义规范》的要求，Oprtion60字段的具体内容能够由TCMS进行配置
2）Oprtion125字段配置及上送要求待定
d）根据设备发现配置IP地址及开放的协议端口。
e）整机设备应同时支持至少16个session，应同时支持至少3个路由session。
1）以太网/EOC/EPON/GPON上行设备应至少支持4条VLAN同时连接，每条VLAN应支持5个PPPoEsession同时工作（每个session的模式应可由运营商设置，并可任选桥接、路由、或桥接路由混和模式）
2）CM上行设备：
要求待定
f）通过WEB或TR069建立WAN连接要求：
1）仅广电维护人员和TR069远程可配置WAN连接；
2）WAN连接名称应自动生成，WAN连接名称生成规则如下：
WAN连接名称：
序号_关键字_桥接或路由方式_VLAN信息
表2WAN连接名称定义
内容
定义
含义
序号
数字：
1~99
WAN连接的数字标识，生成规则如下：
按WAN连接生成顺序，序号依次递增，当前已使用的数字不应重复使用
关键字
TR069
表示此连接仅用于TR069
INTERNET
表示此连接仅用于上网等应用，但不支持TR069
TR069_INTERNET
表示此连接同时用于TR069和上网等应用
VOICE
表示此连接仅用于语音
TR069_VOICE
表示此连接仅用于TR069和语音应用
VOICE_INTERNET
表示此连接仅用于上网和语音应用
TR069_VOICE_INTERNET
表示此连接仅用于TR069、上网和语音应用
Other
其他连接
（除了以上的应用，都选Other，目前主要是STB会用Other这种方式）
桥接或路由方式
B
Bridge方式
R
Router方式
VLAN信息
VID_Z
以太网/EOC/EPON/GPON/CM上行设备采用VLAN信息，具体为：
VID_Z中Z为实际VLAN_ID值（对于untag的WAN连接，Z值为空且不出现在连接名称中）
示例如下：
1_TR069_R_VID_2（表示此WAN连接的业务类型为TR069，工作方式为Router方式）
2_INTERNET_B_VID_8（表示此WAN连接的业务类型为INTERNET，工作方式为Router方式）
3_Other_B_VID_10（表示此WAN连接的业务类型为Other，工作方式为Bridge方式）
4_INTERNET_R_VID_2（表示此WAN连接的业务类型为INTERNET，工作方式为Router方式，VLANID为2）
5_INTERNET_R_VID_（表示此WAN连接的业务类型为INTERNET，工作方式为Router方式，VLANID为空）
3）WAN连接配置可增加，可修改，可删除；
4）WAN连接配置后即启用；
5）WAN连接按手工和远程配置的数量和名称显示；
6）WAN连接建立时选择关键字，就确定了TR069等绑定的关系；
7）数据绑定方式要求：
家庭网关用户侧端口应支持多种业务数据携带不同的VLANID（每一种业务的上下行VLANID相同），应支持以下数据两种绑定模式，每个端口的绑定模式可通过本地GUI及TR069进行配置：
●基于端口绑定：
各用户侧端口应支持和WAN连接的绑定和非绑定模式。
对于进行了绑定的端口，对应端口数据经由绑定的WAN连接收发；对于未进行绑定的端口（非绑定模式），对应端口数据经由缺省路由/缺省连接收发。
●基于VLAN绑定：
按照配置的VLAN转换表进行转发，没有VLAN标志的数据经由缺省路由/缺省连接收发，带有VLAN转换表中未指定的VLANID的数据丢弃
在两种绑定模式下，与带“INTERNET”关键字的WAN连接绑定的终端应能够访问家庭网关WEB页面，各终端间应能相互访问。
8）全路由方式要求：
在所有WAN连接均采用路由工作模式时，宜支持全路由方式：
●所有WAN连接不进行端口绑定或VLAN绑定配置，根据用
户侧数据目的IP地址和WAN连接的绑定关系实现数据转发
●应支持不小于1024条的根据用户侧数据目的IP地址和WAN连接的绑定关系配置，未配置的用户侧数据目的IP地址的数据流由缺省路由/缺省连接转发，不存在缺省连接时进行丢弃。
●在进行DNSrelay时，首先向缺省路由/缺省连接进行DNS转发，无法解析成功时再依次向其它WAN连接转发
9）关于缺省路由/缺省连接的确定：
带“INTERNET”关键字的WAN连接（包括路由和桥接）为缺省路由/缺省连接
当存在多条带“INTERNET”关键字的路由或桥
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