经过30年的发展,家庭网络已经成为一个集家用电器控制系统,家庭娱乐服务系统,家庭安全管理系统三者于一体的一个集成化系统。其中,家庭娱乐流媒体业务成为目前家庭网络发展最快的一个领域。怎样更好的满足家庭客户的需要,又可兼顾到目前的网络架构和运营商的成本是一个亟待解决的重要课题,而长期以来的应用研究主要集中在了家庭内部,对于家庭之间,即家庭网关设备之间的互联、互通几乎没有研究。本文是在“华为高校基金”支持下的“基于对等网络的家庭网络网关互联技术及其标准研究”项目支持下完成的。基于对等网络的低成本,高流量,高速度等特点,本文将对等网络的技术应用到家庭网络领域,并进行了较为深入的探讨、研究和实验分析。(1)本文创新性地提出了基于对等网络的层次化家庭网关组网模型SIM(P2P Based Structural Interconnected Mode for Home Network Gate)。该模型将整个家庭小区网络进行层次划分,实现家庭网关的互联、互通。结合对等网络动态性、分布性和自组织性,以及服务器在网络管理中的作用,解决家庭网关联网、网络节点标识、网络流量控制和系统节点维护等方面的技术问题。(2)在该家庭网关组网模型的基础上,对路由机制和节点登录认证进行了研究。在路由机制方面,充分考虑到家庭网络对安全的高要求和运营商网络对管理功能的可扩展性要求,结合对等网络的非结构泛洪路由算法和转发路径记忆功能,提出了一个路由控制方法实现了资源的高速查找和安全传输。在节点认证方面,提出了随机矩阵生成密钥的实时认证与计费方法。(3)编程实现了基于Gnutella协议的对等网络家庭网关组网模型原型系统。具体内容包括:实现了三层网络模型服务器层,连接层和底层的初始化运行和路由机制;在该家庭网关组网系统上采用Windows Media SDK实现了流媒体文件视频点播功能。对整个系统进行测试运行,结果表明该系统具有可行性、实用性、稳定性,以及结构简单、成本低等特点。