家庭网关市场与产业发展研究报告2008版:13910288037第40页共108页第4章家庭网关的演进与发展趋势研究4.1家庭网关的演进图表22家庭网关演进模式诺达咨询根据行业发展概况,从家庭网关的技术功能上把家庭网关的演进分为四个阶段:简易MODEM阶段,这一阶段的家庭网关特点是:功能简单例如接入互联网的modem只具备拨号上网功能,只提供一个LAN口;MODEM路由器阶段,这一阶段的家庭网关特点是:家庭网关不仅是接入而且可以实现组网,家庭网关已具有4口以太网接口和WIFI接口,以及防火墙和基本的路由功能。三重播放家庭网关阶段:这一阶段的家庭网关特点是:除了具有MODEM的功能,还具有VOIP、WIFI、路由功能、防火墙、LAN等接口;支持三重播放。FemtoCELL家庭网关阶段:这一阶段的家庭网关特点是:除传统三重播放以外,加入FMC功能,支持家庭移动基站。FemtoCELL家庭网关阶段,四重播放。家庭网关市场与产业发展研究报告2008版:13910288037第41页共108页4.2家庭网关的发展趋势4.2.1技术发展趋势从宏观上看,根据目前市场发展存在的主要问题和用户的需求,家庭网关技术发展的主要方向有一下三个方面:家庭网关技术的迫切目标是降低成本,适应市场需求。目前主流的家庭网络内部联网技术有以太网技术和WLAN技术。仍处于研究发展中的技术包括:利用电话线的HPNA技术、利用电力线的PLC技术、利用同轴电缆的MoCA技术以及无线的UWB、ZigBee技术等。家庭联网技术必须具有低成本的特性,才能够使芯片根植于用户终端设备中,从而具有较大的市场需求。家庭网关具有无线化技术发展趋势。无线技术因其本身的便捷性受到推崇成为技术的发展方向。就接入技术而言,xDSL和光纤技术是首选,而未来家庭网络的无线化趋势,使基于无线局域网的Wi-Fi或者蓝牙技术也应该得到广泛的应用。用户可以选择家庭无线网络加有线接入这种传统的模式。此外,接入技术还需要考虑的就是和3G网络以及后3G网络的结合。目前欧洲一些运营商正在研究把家庭网络集成到UMTS网络中,作为3G网络的一个延伸。每个家庭网关类似于一个简化的小型微蜂窝。通过专用3G网络接入信道(EVDO,WCDMA或HSDPA),提供任何类型的蜂窝服务,如话音、Internet接入、下载、网络电视等。可以通过无线接入到TD-SCDMA网络,克服2GHz频点的衰落,把家庭网关当作一个小的“基站”。同时由于干扰环境局限在比较小的范围,采用HSDPA和EVDO技术可以达到几Mbit/s的传输速率。这么做的好处一方面可以做到克服TD-SCDMA步行移动衰落大、组网复杂的问题;另一方面移动通信终端不需要改成双模终端就可以同时使用室内室外的3G无线网络。同时,家庭网关内部也需要集成多种网络连接技术,如WLAN、以太网、UWB,Wi-Fi和蓝牙技术等。家庭网关技术将更加集成功能更加强大。家庭网关是一个高级集成的网关,而要实现家庭网络的集成协作,必然要求一套统一的QoS策略。家庭网络的各个元素,包括网关、家庭终端设备、网络节点等同时支持这么一套分级的家庭网关市场与产业发展研究报告2008版:13910288037第42页共108页QoS结构。从水平层面看,为了内外网协同工作,需要提供QoSWAN/LAN的映射;从垂直层面看,接入网和上层协议同样需要QoS接口和协作。同时,由于不同的业务都需要经过家庭网关,如何在复杂的组网模式下,区分不同的业务流,对不同优先级业务流进行合适的调度对QoS提出了很高的要求。家庭网关作为运营商网络的一部分,必须具备远程控制、远程检测、远程设置等能力。家庭网络的管理包括网关自身的管理、网关连接设备的管理和零接触服务下的即插即用。家庭网关的管理希望用户参与的越少越好。从家庭网关具体的技术模块和应用方面的技术发展方向而言:首先接入技术的应用必须结合具体国情,家庭网关采用的宽带接入技术将随着业务与应用带宽的需求逐步发展,现阶段主要以ADSL2+为主,今后将以VDSL2为主,最终发展方向为E/GPON。IPv6在一定程度上会影响家庭网关的进程。家庭网关成为协议转换站也是IPv6推进的一个解决方案。另外家庭网关的大规模部署需要大量IP地址资源,支持IPv6将是家庭网关最终的发展方向。但目前的情况是核心网络中虽然基于IPv6的传送技术已经成熟,但业务与应用还处于开发阶段。所以家庭网络的业务与应用将会在很长时间内仍是基于IPv4的。家庭网关未来仍以支持IPv4为主,需要解决多种业务与应用的NAT穿越问题。QoS需要权衡成本和质量。家庭网络的业务与应用是端到端的,只在端到端的其中一段采用QoS技术对整个端到端业务的质量而言是没有意义的。因此,家庭网关将作为运营商实施业务端到端服务保证的重要控制点。家庭网关QoS技术的选择需要权衡成本和服务质量效果,目前较多采用802.1D(原IEEE802.1p)的二层优先级标记技术。家庭网络的业务和应用呈现的是多元化和个性化的特点,为了便于业务的运营、维护和管理,尤其当家庭网络规模发展时,家庭网络的结构应尽可能向简单化发展,设备层次尽量少。理想的家庭网络中的设备为两层:家庭网关和用户终端。但是家庭网络需要一个发展过程,在其发展当中,业务适配设备(如:IAD、STB等)将会长期出现在家庭网络中,但其数量将会逐渐减少,相关功能将集成到家庭网关或智能终端中。由于智能终端多为用户私有财产,运营商通常不能对其进行远程管理和控制,因此为了便于运营商对业务服务序号标准名称计划代号1家庭控制子网接口一致性测试规范20079550-T-4692家庭控制子网通讯协议规范20079551-T-4693家庭网关标准规范20079552-T-4694家庭网络普通设备规范20079553-T-4695家庭网络设备描述文件规范20079554-T-4696家庭网络系统体系结构及参考模型20079555-T-4697家庭网络移动控制终端设备规范20079556-T-4698家庭主网接口一致性测试规范20079557-T-4699家庭主网通讯协议规范20079554-T-469资料来源:诺达咨询2008.05:13910288037第43页共108页质量的端到端管理与控制,业务适配功能将尽量集成到家庭网关中。另一方面,由于家庭网络的业务和应用是一个不断丰富发展的过程,因此家庭网关在业务适配方面需要很强的可扩展性,以适应未来业务的部署。家庭网关的技术发展要结合实际情况解决实际问题,其技术应用是一个缓慢的渐进式的发展过程,不排除在相当长的时间内存在一个过渡阶段。4.3.2标准发展趋势围绕家庭网络标准研究的多数标准化组织主要集中在三个领域:家庭内部信息共享业务、公共网络提供的信息类业务、控制类业务。随着家庭网络的兴起,家庭网关的研究工作已全面展开。由于一直以来缺少统一的标准,相应产品性能参差不齐,制约了家庭网关的进一步发展。因此需要完善和修改家庭网关标准,同时通过产业链上位于不同环节的厂商大力推动,家庭网关的成熟应用将指日可待。国家家庭网关标准推进的进程:目前,国家统一的标准组织正在推进家庭网络标准的制定。根据国家标准管理委员会“关于下达2007年第五批国家标准制修订计划的通知”,国标委下达了“2007年第五批国家标准制修订计划”,其中涉及家庭网络标准共9项。标准名称及计划代号分别为:图表23国内家庭网关标准制定全国音频、视频及多媒体系统与设备标准化技术委员会拟成立“家庭网络国家标准编制组”负责制定该9项标准。主要标准制定组织的发展态势:家庭网关市场与产业发展研究报告2008版:13910288037第44页共108页国内的CCSA与ITU-T、ETSI、OSGI、OMA、DSLFORUM、HGI的研究领域相似,都涉及“公共网络提供的信息类业务”。国内的闪联与UPnP、DLNA等标准组织的研究领域相似,都涉及“家庭内部信息资源共享业务”。国内的e家佳(ITopHome)与X-10、CEBUS、CIC(HPnP)、LONWORKS、EIB、ECHONET等标准组织的研究领域相似,都涉及“控制及监测业务”。另外一些标准组织专注于家庭联网技术的研究,主要有:IEEE、MoCA、HPA、HPNA等。虽然目前研究家庭网关相关技术的标准组织较多,但从设备方面对家庭网关进行标准研究工作的只有国内的CCSA以及国外的DSLFORUM、HGI等,这些标准组织主要从运营商的通用需求出发,对家庭网关进行了相关规定。而各国运营商在实际布署家庭网关会提出更具体的要求,并采用定制设备的方式向设备制造商定制符合当前业务需求的家庭网关,最终向用户布署的家庭网关将是贴有运营商标志的设备。标准的发展在结合国内电信事业发展的实际情况的基础上必然会跟国际主流标准相统一,国内中兴、华为等制造商国际商场份额是其主要营业部分,生产国际标准的家庭网关产品因此国内的标准制定必然受到这方面因素的影响。运营商起到主导作用,家庭网关是其家庭业务的重要战略。随着市场的开放,国外厂商的凭借其技术优势影响力逐渐增大。4.3.3产品发展趋势未来中国市场上的家庭网关产品主要有两个方向,一方面应用新技术功能更加强大,另一方面,多种技术网络的融合集成,适应数字家庭的发展。家庭网关是数字家庭、智能家居的一个重要组成部分,家庭网关是位于现代家庭内部,面向家庭的网络接入设备,它的作用是使家庭内部多种智能设备之间实现联网,以及家庭内部到外部网络实现互联的一座桥梁。家庭网关产品第一个变革就是要实现固网与移动的融合,FMC业务的发展将是其产品应用的里程碑。Intel最早提出数字家庭的概念,数字家庭的目标就是要把PC域和CE有机的结合起来,充分利用PC的强大的管理能力和处理能力,存储能力同时结合CE的舒适性和易用性,使用数字化的媒体内容,目前Intel芯片的数字媒体适配器在市场已经使用国内家庭网关市场与产业发展研究报告2008版:13910288037第45页共108页闪联标准。对于未来的数字家庭进程,国内家庭网关产品更重要的是面向运营商而不是直接面对市场。家庭网关产品要根据运营商要求发展。对运营商来说,家庭网关是提升其业务对个人用户渗透力的最佳武器,是其接入网的扩展和延伸。通过家庭网关,运营商可以缩短自己与用户的距离,方便新业务和增值业务的扩展。家庭网关可以做到使运营商从过去的“最后一公里”到如今的“最后十米”。此外,由于移动网对固网难以阻挡的替代,固网运营商将积极推行FMC。FMC成为其摆脱困境的优选工具之一。FMC的融合为三个层面的融合,其中就包括终端侧的融合。固网和移动网的融合,FMC系统需要大量的家庭网关终端设备。这就进一步推动了家庭网关标准的出台和技术的成熟。英国电信BT和法国电信FT推出的FMC业务就是典型的家庭网关成功商用的案例。因此,可以认为家庭网络就是一个融合的网络,即融合了固定和移动的网络。2006年底中国电信推出了家庭客户品牌“我的e家”,为家庭客户提供全方位的综合信息服务,让家庭成员可以更加自由、便利地使用电话、宽带、家庭无线上网(Wi-Fi)、小灵通、视频娱乐等多种通信信息应用。此外中国电信、中国网通已经与华为3Com、中兴等厂商合作,在用户接入宽带时捆绑销售较高端的家用路由器。家庭网关产品最终还是要面对用户的,用户是家庭网关最终的评判者,是真正的市场建议裁判。对用户来说,