随着当今通信、计算机、消费电子技术的飞速发展,人们对家庭设备网络化的需求越来越高,家庭网关作为家庭网络的核心已经逐步成为了业界研究的热点。同时,ITU-T已经将家庭网络纳入到了下一代网络(NGN)的一部分,作为基于SIP协议的NGN终端比如SIP电话等,在具备NGN终端优势的同时还是家庭网络内性能优越的网络用具(network appliance)。因此,研究家庭网关及其与NGN终端的结合是十分重要的。 本文研究兼容性较强的家庭网关与网络用具之间的组网协议,在此基础上设计基于OSGi框架的嵌入式家庭网关软件,家庭网络内的设备可以在家庭网关上注册其网络功能(服务),并以B/S方式展示给远程用户,实现远程用户对家电设备的远程控制。此外,作为网络用具的代表,本文还设计了一种能够提供服务注册功能的NGN终端--SIP视频电话,通过其在家庭网关上注册视频监控服务,SIP电话的呼叫控制流程可以绕过软交换而通过家庭网关来完成。本文设计的家庭网关和网络用具之间的通信协议可动态替换,网络用具的功能模块可在家庭网关上动态插拔,最大限度的满足了家庭应用多样化的需求,并且实现了家庭网络与NGN的结合。 本文主要的工作如下： (1)设计并完成家庭网络的平台搭建,为家庭网络与NGN平台的结合提供了一个良好的切入点。 (2)配合OSGi框架设计出兼容性较强的家庭网络下层组网协议,独立出上层应用协议为OSGi框架上可动态替换的模块。 (3)完成基于OSGi框架的家庭网关软件设计,实现分布式家电设备功能在家庭网关的即插即用,以B/S方式实现外网用户通过家庭网关对网络用具的远程控制。此外,本设计的应用层通信协议模块和网络用具功能模块都可动态添加和替换。 (4)利用开源库fltk、osip、eXosip、jrtp、sdl、xvid设计出能够在家庭网关提供服务注册功能的NGN终端--SIP视频电话,该设备在具备NGN终端特质的同时,能够在家庭网关上注册视频监控服务,从而绕过软交换通过家庭网关实现会话控制。此外,本网络用具同家庭网关一样,具备动态替换通信协议的功能。 本文对家庭网络的组网协议设计、家庭网关和网络用具的动态性设计以及家庭网络与NGN协同工作的设计具有一定参考意义。