一种家庭网关及其区分用户身份的方法技术

本发明专利技术公开了一种家庭网关，包括用户认证单元、用户管理单元、用户状态维护单元和数据包标记单元，其中，所述用户认证单元，用于接收用户认证信息，将用户认证信息与存储的用户信息进行核对匹配，返回认证状态，完成用户认证；所述用户管理单元，用于对用户进行初始化设置与管理，完成用户的添加、删除与更改；所述用户状态维护单元，用于动态的记录和维护用户接入网络的信息；所述数据包标记单元，用于对数据包进行区分用户的标记处理。本发明专利技术可以使得家庭网关对实际用户进行区分和管理，更符合实际需求，能够支持区分用户进行工作，包括流量统计、策略规则设定、个性化服务等。用户可以对家庭网关进行基于用户的个性化配置，操作简单、方便，有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机网络通信
，特别涉及ー种家庭网关及其区分用户身份的方法。
技术介绍
家庭网络(HNK)是信息时代带给人们的又ー个高科技产物。它借助现有的计算机网络技术，将家庭内各种家电和设备连网。而家庭网关(HG)是用于连接家庭网络和互联网的ー个核心设备，实现家庭内部信息与家庭外部信息的交換，对于家庭网络的管理和控制至关重要。《家庭网关在家庭网络中的作用与功能》(刘述，孙明俊，电信网技木，2005. 06)一文介绍了家庭网关在家庭网络中的重要地位，并对家庭网关构成的家庭网络的结构、家庭网关的类型与模块、家庭网关对于业务开展所必须支持的与管理等问题进行了简要的阐述。家庭网关的主要功能分为两部分作为所有外部接入网连接到家庭内部，同时将家庭内 部网络连接到外部的ー种物理接ロ ；使住宅用户可以获得各种家庭服务(包括现有的服务和未来可能出现的服务)的平台。随着互联网不断的发展，以及家庭信息化水平的不断提高，家庭网关的功能需求呈现多样化，其已不再是ー个简简单单的网络连接设备。三网融合的提出对家庭网关有了更具挑战的需求，成为家庭信息化平台关建设备。在中国电信“我的e家”、中国联通“亲情1+1 ”和中国移动“全球通家庭计划”之后，三网融合让电信运营商进入到ー个“全业务运营”的时代，除了固定和移动网络运营之外，电信运营商将被允许获得广电领域的资源和提供相关业务的权利，这将给电信运营商的市场拓展带来更大的机遇。家庭网关的上端连接运营商的宽带网络，下端则是通过不同的接ロ连接数字家庭中的各种应用終端，实现如IPTV、视频电话、视频监控以及智能家居等应用。传统的家庭网关主要起到宽带网络接入的作用，而三网融合后的家庭网关功能将会随着家庭信息化的广泛应用而扩展其功能，起到家庭业务管理和控制的作用，具体表现在以下几方面。第一，家庭网关能够提供有质量保证的业务通道，比如在传输视频流时，对通道带宽及质量要求很高，家庭网关可以根据视频流的要求分配给足够的带宽并保证通道的质量，以便于终端播放。第二，未来数字家庭将拥有更多的信息化应用，比如互联网电视、可视电话、视频监控、智能家居、远程医疗等，而这些应用都需要通过家庭网关来加以管理和控制。此外，三网融合时代的家庭网关还能让不同的家庭终端进行互联互通，以实现相互间的协作，更重要的是可以充分发挥每个终端的特点，对同一类业务进行不同的操作。家庭网关已经面向家庭用户提供医疗、教育、生活、工作等领域各种丰富、多祥化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。目前，运营商向市场推出的家庭网关产品，具有丰富的业务功能I.宽带接入；2.多用户上网具备多端ロ接入功能，可以实现家庭中多台电脑或多种设备利用同一条ADSL同时上网；3.无线上网；4.多业务承载可支持IPTV、家庭监控等业务终端的接入；5.服务质量保证采用QoS优先级机制，保障业务运行稳定连续；6.家庭防火墙可让客户在使用运营商的各项信息服务时更加安全；7.USB接ロ 可支持外接存储设备；8.即插即用无需配置，上电即可使用；9.远程服务通过与自动配置服务器(ACS)的交互，新业务可远程加载开通，故障诊断更加灵活方便。随着互联网技术的发展，人们对家庭网关的功能需求越来越丰富。但是现有的家庭网关有一个特点其监测和管理的对象全是针对设备的，没有真正的面向实际用户提供业务。例如，区分电脑用户仅仅通过设备的IP地址、MAC地址以及设备特征，这些都是基于设备的属性，并不能对家庭中的实际用户进行区分。这样在一定程度上会限制了家庭网关向智能化发展。例如同一台设备被家庭的多个用户使用，现有网关无法对用户的行为进行区分，在提供个性化服务、流量统计、策略管控方面无法针对实际用户进行不同的操作。然而，这种需求是普遍存在的，是ー个亟待研究解决的问题。例如在ー个家庭中，家长和孩子上网时间段不同，不同成员关心的服务资源不同、以及不同成员在路由策略管控策略不同等等都需要对用户进行区分。同时对于共用同一个家庭网关的不同用户，需要分别进行流量统计和计费。本专利技术针对这个问题提出了一种新的使家庭网关可区分用户的解决方案。这个方案提出g在对家庭网关对用户提供个性化服务和管理提供技术支持。《家庭网关在家庭网络中的作用与功能》这篇文章提出了2006年中国电信对于家庭网关的技术要求，对家庭网关提出了接ロ要求、功能要求、安全性要求、管理和维护要求、性能要求、运行环境要求以及外观要求。其中指出了家庭网关是家庭网络和外部网络的接ロ単元，提供数据转发、家庭内部联网、QoS、安全、地址管理、维护管理等功能，可以提供接入和特定应用功能。在网络侧，家庭网关设备必须与网络设备配合，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，地址解析等网络管理服务功能。家庭网关必须支持根据源/目的IP、源/目的MAC、源/目的端口号、入/出物理端ロ、应用协议等信息，对用户数据流进行分类，根据数据流分类的結果，对用户业务进行发现。这些技术已在一定程度上不能满足ー些新的需求。主要表现在(I)其所述的功能需求都是基于设备进行工作的，没有考虑到设备的真正使用用户这个层次。例如地址分配，地址解析等网络管理服务功能都是针对设备的，没有把真实的用户身份放入考虑范围之内。(2)其所述的用户信息认证完成在网络侧，是用户到运营商服务器的认证，是为了验证的网络接入，以支撑网络运营。这个验证功能过于简单，所有用户只有同一种验证方法，无法根据具体用户进行个性化验证。(3)其所述的在用户侧用户需通过密码操作，才能对网关设备进行配置或管理。支持普通用户和管理员用户的两级管理。这种管理方法只用于对网关设备的静态配置和管理，无法在网关设备的正常工作中进行动态的配置和管理。中国联通于2010年3月推出的增值业务产品，名称叫做“宽带绿色账号”，其目的是保护未成年人的健康成长，提供的上网保护手段。这种技术在一定程度上能够完成对用户的业务区分。“宽带绿色账号”的三大功能主要为内容控制，即家长可为孩子选择内容健康的网站，设置为上网的白名单；时间控制，即家长能够以小时为单位控制孩子的上网时间，还可设定在毎日特定时间段上网和每日上网总时长，并可与控制内容组合； 应用控制，即通过控制特定网络访问端ロ或协议的方式，实现对特定应用访问(如即时通讯)的限制。其实现方式是北京联通家庭宽带客户，在原有宽带接入账号基础上，可以获得一个后缀为“Ogreen”的子账号用于子女上网，并通过设定“子账号”的规则，实现过滤互联网内容、屏蔽互联网不良信息、限制孩子上网时长，以此控制和干预子女的上网行为。总的来说，这种技术是从运营商的角度为家庭用户通过分配不同级别的账号来完成不同级别的服务。该技术作为ー种增值业务产品，对用户来说有如下缺点(I)其所述的用户通过申请ー个虚拟的子账号来进行用户的区分，主要功能实现在运营商侧。这个功能不属于家庭网关特有的功能，只是ー种增值业务。一个账号只能申请ー个子账号，而且整个过程是依赖于运营商的，用户不能随意地扩充和配置上网规则。(2)其所属的业务功能仅限于緑色上网，保护未成年人的健康成长，提供的上网保 护手段。功能上没有很好的可扩展性，用于其他的业务需求。(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种家庭网关，其特征在于，包括用户认证単元、用户管理単元、用户状态维护单元和数据包标记单元，其中， 所述用户认证单元，用于接收用户认证信息，将用户认证信息与存储的用户信息进行核对匹配，返回认证状态，完成用户认证； 所述用户管理単元，用于对用户进行初始化设置与管理，完成用户的添加、删除与更改； 所述用户状态维护単元，用于动态的记录和维护用户接入网络的信息以及存储用户的登录状态及用户使用的设备信息； 所述数据包标记单元，用于对不同用户的数据包进行标记处理。2.如权利要求I所述的家庭网关，其特征在于，所述家庭网关进一歩包括用户状态信息存储单元，用于进行用户状态信息的存储和维护。3.如权利要求2所述的家庭网关，其特征在于，所述用户状态信息存储单元进ー步包括当前用户状态信息存储子単元和历史用户状态信息存储子単元，其中， 所述当前用户状态信息存储子単元，用于存储和维护当前用户状态信息； 所述历史用户状态信息存储子単元，用于存储和维护用户状态信息的历史信息。4.如权利要求I所述的家庭网关，其特征在于，所述家庭网关进一歩包括用户账户信息単元，用于存储用户帐户信息。5.如权利要求I 4任一所述的家庭网关，其特征在于，所述家庭网关包括用户层、网络层和物理层，其中， 所述用户认证单元、用户管理単元、用户状态维护单元和数据包标记单元属于用户层，用于进行用户的管理； 所述网络层用于进行路由选择、策略控制、流量控制和网络管理； 所述物理层用于进行接ロ、控制器、处理器和存储器的控制和实现。6.ー种区分用户身份的方法，应用于如权利要求I所述的家庭网关，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：关建峰，张宏科，许长桥，权伟，曹远龙，文新，赵付涛，刘诗维，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：