[发明专利]数字家庭网关可重配置系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字家庭无线网络领域，特别涉及数字家庭网关可重配置系统及其方法。 

背景技术

数字家庭是IT、信息家庭、通信高度融合的具体产物，数字家庭的重点是互连与融合。数字家庭网关是数字家庭中的关键，在数字家庭网络中起至关重要的作用，是使家庭内部网络中各种智能设备之间实现联网，以及家庭内部与外部网络发生联系的桥梁。通过数字家庭网关，用户可从公网上对家庭网络进行访问和控制，实现对家庭内部网络中的各种通信、娱乐、家用电器、电气照明、安防装置及水电气热表等进行远程监视、控制与管理。 

无线技术有着独特的优势，能够很方便地提供无线局域网、多媒体和存储技术整合的数字家庭网络。目前市场上现有的家庭无线网络技术解决方案普遍是在802.11x(802.11a/802.11g)无线局域网(WLAN)技术上建立的；同时，有着很低的功耗和很高的数据传输速度的超宽带(UWB)技术也成为一种新兴的无线传输技术。但是，数字家庭无线网中的标准并不统一，除了802.11x与UWB技术，还有蓝牙、Zigbee等无线网络传输标准。另外，移动通信(GSM)、数字电视(UHF/VHF)在家庭中的使用都将增加数字家庭无线网络接入技术的复杂程度。作为数字家庭无线网络的接入载体，数字家庭网关需要适应不同的无线通信制式，才能实现无线网络的异构融合。 

无线网络的异构融合可以在终端、网络、业务等多个层面实现，最为关键的就是能灵活支持多种无线技术的终端重配置，其技术基础就是软件无线电。 

软件无线电概念在20世纪70年代后期首次提出，90年代开始广泛研究。理想的软件无线电技术能够通过配置网络设备合终端实现任意模式的变化。软件无线电的核心思想是：将数模转换尽可能靠近天线，用软件完成尽可能多的无线电功能。软件实现的通信功能采用模块化的设计思想，通过各种可转换、可替代、可定制、可重用的组件模块的实用，完成终端的可重配置能力。 

端到端重配置技术包括终端重配置技术、网络重配置技术和业务重配置技术。现有的重配置技术一般是基于现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)这类可编程硬件实现重配置，重配置的能力较强。但是用于FPGA的VERILOG、VHDL等语言以及DSP的汇编语言都是针对特定厂商的产品，使得这种方式下的软件过分依赖于具体的硬件，可移植性较差，开发过程比较繁琐，开发验证周期长。另外由于DSP处理器是专用芯片，其处理能力和可扩展性受到固有的约束，在其上扩展MAC层及其以上的应用受到较多的制约。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种数字家庭网关可重配置系统，该系统使数字家庭网关能够支持不同无线通信制式的异构融合，使网关能支持多种接入技术。 

本发明的另一目的在于提供一种用于上述系统的数字家庭网关可重配置方法。 

本发明通过以下技术方案实现：一种数字家庭网关可重配置系统，包括依次连接的无线RF前端、中频信号处理单元及PC，所述PC中设有可重配置单元，可重配置单元由物理层处理模块、MAC层处理模块、IP层处理模块、传输层处理模块和应用层处理模块依次连接组成，所述PC中还安装有用于配置系统中各单元及模块参数的可重配置软件。 

所述中频信号处理单元采用FPGA。 

其中，可重配置单元负责实现数字基带信号在物理层与应用层间的相互转换；中频信号处理单元负责实现数字中频信号与数字基带信号的相互转换；无线RF前端负责实现各频段的无线射频信号与数字中频信号的相互转换。 

本发明一种用于以上所述系统的数字家庭网关可重配置方法，包括以下步骤： 

(1)系统判断是否有更新的配置包下载；若是，则进行步骤(2)；若否，则进行步骤(4)； 

(2)系统下载配置包，然后管理员执行判断是否更新配置包；若是，则进行步骤(3)；若否，则进行步骤(4)； 

(3)更新配置包； 

(4)判断是否执行配置包中的默认值进行重配置；若是，则可重配置软件根据默认值进行重配置；若否，则管理员通过可重配置软件选择需要的单元或模块进行重配置； 

(5)完成重配置后，根据实际需要，开始运行整个数字家庭网关可重配置系统。 

步骤(4)中所述重配置的过程具体包括以下步骤： 

(4-1)若是根据默认值进行重配置，则可重配置软件运行如下： 

(4-1-1)可重配置软件执行配置包中的默认值配置PC中的可重配置单元；