中国网通家庭网关终端GWH-11技术要求

中国网络通信集团公司家庭网关GWH-11技术要求

目录

前言...............................................................................................................错误！未定义书签。

1 业务概述...................................................................................................错误！未定义书签。

2 名词解释...................................................................................................错误！未定义书签。

3家庭网关业务功能 (5)

3.1宽带接入 (5)

3.2WiFi接入 (5)

3.3多用户上网 (5)

3.4绿色上网 (5)

3.5防火墙 (5)

3.6QoS支持 (5)

3.7设备共享(可选支持) (6)

3.8FTP Server (6)

3.9远程管理和维护功能 (6)

4设备总体定义.......................................................................................错误！未定义书签。

4.1系统总体结构.......................................................................错误！未定义书签。

4.2系统各网元介绍...................................................................错误！未定义书签。

4.3系统的接口描述...................................................................错误！未定义书签。

4.4设备形态 (7)

5功能要求 (7)

5.1数据转发功能要求 (7)

5.1.1路由和桥接模式的功能要求 (7)

5.1.2PPPoE功能要求 (8)

5.1.3ATM功能要求 (8)

5.2网络协议功能要求 (8)

5.2.1路由功能要求 (8)

5.2.2DHCP功能要求 (8)

5.2.3DNS功能要求 (9)

5.2.4NAT功能要求 (9)

5.2.5组播功能要求 (9)

5.2.6ALG功能要求 (9)

5.2.7其他功能要求 (9)

5.3WLAN AP功能要求 (10)

5.3.1SSID要求 (10)

5.3.2性能要求 (10)

5.3.3安全性要求 (10)

5.3.4其它要求 (11)

5.4设备发现功能要求 (11)

5.5QoS功能要求 (11)

5.5.1必须支持流分类 (11)

5.5.2必须支持基于业务流的CAR (12)

5.5.3支持标记和重标记 (12)

5.5.4支持队列管理 (12)

5.5.5支持ATM的QoS (12)

5.5.6支持带宽保障和限制 (12)

5.5.7支持WLAN QoS (12)

5.6防火墙功能要求 (13)

5.7绿色上网功能要求 (13)

5.8语音功能要求（可选支持） (13)

5.9USB扩展接口功能要求 (13)

6设备接口要求 (13)

6.1ADSL2/2+接口要求 (13)

6.2以太网接口 (14)

6.3WiFi 接口 (14)

6.4USB接口 (14)

6.5用户侧电话接口（可选支持） (14)

7网络管理、操作维护要求 (14)

7.1基本要求 (14)

7.1.1日志要求 (14)

7.1.2配置文件 (15)

7.1.3远程管理 (15)

7.1.4本地管理 (15)

8业务管理要求 (15)

9设备性能要求 (16)

9.1上电时间 (16)

9.2ADSL接入性能要求 (16)

9.3路由转发性能要求 (16)

9.3.1吞吐量 (16)

9.3.2地址学习 (17)

9.3.3缓存大小 (17)

9.3.4安全处理要求 (17)

9.4WLAN无线性能要求 (17)

9.4.1WLAN吞吐量性能要求 (17)

9.4.2WLAN覆盖能力性能要求 (17)

9.4.3WLAN接受灵敏度要求 (18)

9.5可靠性 (18)

10硬件系统 (18)

10.1基本要求 (18)

10.2硬件能力要求 (18)

10.3Flash闪存规划...................................................................错误！未定义书签。

10.4指示灯要求 (19)

10.5开关与按钮要求 (20)

10.6电源适配器要求 (20)

10.7整机功耗 (20)

10.8环境要求 (20)

10.9电磁性能指示 (20)

11软件系统.......................................................................................错误！未定义书签。

11.1基本要求...............................................................................错误！未定义书签。

11.2通信协议...............................................................................错误！未定义书签。

11.3程序加载...............................................................................错误！未定义书签。

11.4软件开发环境要求...............................................................错误！未定义书签。12安全要求.. (21)

12.1用户侧接口安全 (21)

12.1.1网络访问的安全性 (21)

12.1.2WLAN接入安全性 (21)

12.2登录安全 (22)

12.2.1用户侧登录安全性 (22)

12.3设备安全性 (22)

附录A PPPoE代理实现流程 (23)

A.1 业务场景 (23)

A.2 PPPoE功能描述 (23)

A.3 PPPoE实现流程 (24)

A.4 PPPoE代理配置 (25)

附录B 参考文献.........................................................................................错误！未定义书签。附录C 文档编制历史.................................................................................错误！未定义书签。

3家庭网关业务功能

3.1宽带接入

家庭网关通过WAN的宽带接入技术，如ADSL2/2+接入或者以太网接入技术，通过PPPoE 等方式接入宽带网，为用户提供高速宽带接入。

3.2WiFi接入

家庭网关用户侧提供一个WLAN接口，通过WiFi技术，提供无线接入功能，实现家庭内部设备的无线传输功能。

3.3多用户上网

家庭网关为家庭内部设备提供多个高速Ethernet接口，通过灵活的桥接路由组网技术，网络协议技术，实现多个家庭内部设备通过桥接方式、路由方式灵活的、可配置、可管理的接入到宽带网络中，提供家庭中多用户上网功能。

3.4绿色上网

家庭网关为家庭成员提供多个账号上网，每个账号的权限不同。通过服务器对网关下发黑名单/白名单，对某一个账号的访问网址进行URL过滤，控制这个账号不能上/只能上某些内容的网站，并设定该账号的上网时间，实现绿色上网。

3.5防火墙

家庭网关具有接入控制能力、报文过滤能力、防DOS 攻击能力、防端口扫描能力、防止非法报文攻击能力，形成家庭网络防火墙，避免家庭内部设备遭受网络攻击。

3.6QoS支持

家庭网关支持二层和三层的QoS机制，支持多种方式的流识别，支持多种类型的队列调度管理机制，支持限流和流量整形和监控。其在WLAN接口上支持WME（802.11e），在Ethernet

接口上支持802.1p/q，在ADSL接口上支持ATM的QoS（UBR、CBR、RT-VBR、NRT-VBR ）、ATM流量整形，在IP层支持基于流的CAR，支持优先级队列，为各种家庭网络终端的业务数据提供端到端的质量保证。

3.7设备共享(可选支持)

家庭网关提供USB Master接口，支持USB2.0标准。

家庭网关的USB接口下可接入打印机、移动硬盘/U盘等，作为家庭网络内部共享资源，可以被家庭网络内部其它终端设备访问和使用。

（本阶段主要目标为：当用户外接移动硬盘（要求支持80G或以上容量的硬盘）时，PC 通过配置或安装相关软件，能直接访问该硬盘中的内容。）

3.8FTP功能

在USB接口连接有移动硬盘时，家庭网关支持直接的FTP server管理，支持远程的FTP 登录和文件上传下载，以及FTP用户管理；同时支持FTP Client，支持从网络FTP下载至本地硬盘。

FTP Server功能中，家庭网关需要能对FTP帐号进行管理，增加和删除FTP帐号；且能分配各帐号的操作权限，包括读操作、写操作、文件删除、文件修改等。

FTP Client方式指用户可以将家庭网关作为FTP Client，实现与公网的文件上传下载；具体操作方式是登录到家庭网关的WEB管理页面，进入相应功能菜单，通过输入公网的URL，从而实现公网文件下载到家庭网关外挂存储或者外挂存储中文件上传至公网。

（FTP Server功能在本阶段的最低目标是：家庭网关提供三级用户权限：Administrator、User、Guest。其中Administrator拥有完全的读写和修改的权限；User拥有读写的权限，可上传下载；Guest有读取权限，可下载。帐号管理包括用户名/密码、制定该用户名权限级别、指定该用户名的操作目录（最简单的，指定一个文件夹作为操作目录）。）

3.9远程管理和维护功能

家庭网关支持TR-069远程终端管理协议，支持WEB server，实现家庭网关的远程管理、本地访问控制，软件升级，告警等系列功能，使家庭网关可以被有效管理和运营。

3.10设备形态

物理接口 接口类型说明

LAN口 RJ45

上行接口

ADSL2/2+ RJ11

以太网接口（4个） RJ45

WLAN接口 WiFi AP

USB Master接口（至少1个） USB 2.0接口

下行接口

POTS接口 RJ11

电源开关 按钮型开关

复位按钮 内嵌的复位按钮，用于恢复出厂配置

WLAN开关 按钮型开关，开关WLAN模块

按键

WPS开关 按钮型开关，WPS接入控制开关

4功能要求

本章的功能要求对LAN和WLAN端口普遍使用。

4.1数据转发功能要求

4.1.1路由和桥接模式的功能要求

必须支持路由模式、桥接模式、路由桥接混合模式；

各种模式下，必须支持家庭网络内的各个终端之间的相互访问，支持各个终端对家庭网关的访问；

各种模式下，必须支持LAN口/WLAN口和WAN口的绑定；

路由模式下，家庭网关可以限制接入公网的终端数量；

路由模式下，家庭网关支持通过DHCP option60来识别设备；

路由模式下，必须支持至少3个路由连接，并可设置。

4.1.2PPPoE功能要求

必须支持PPPoE拨号功能；

必须支持PPPoE代理功能[附录A]。单个PPPoE代理支持的用户数量不少于4个，同时支持不少于3个PPPoE代理。

4.1.3ATM功能要求

在ADSL接入方式下，必须支持ATM模式；

支持独立的8条VPI/VCI设置和业务，支持F5 OAM，支持G.994.1。

4.2网络协议功能要求

4.2.1路由功能要求

必须支持静态路由，静态路由表可以配置、删除和查询；

可选支持RIPV1/V2动态路由。

4.2.2DHCP功能要求

必须支持DHCP client，能够从外网获取IP地址；

必须支持DHCP server，支持可配置的地址池，能够为家庭网络分配子网IP地址；

DHCP server必须支持双地址池，从地址池根据家庭网络内设备上报的DHCP option60标识的设备类型，进行地址分配；双地址池为同一网段的互不交叉的地址空间；

DHCP Server可查看地址池中已分配的地址情况，包括客户端名称、MAC地址、IP地址、剩余租借期等。

4.2.3DNS功能要求

必须支持DNS relay，支持家庭网络内部设备的DNS请求转发；

WAN口作为DHCP Client或PPP Client时，可自动获取DNS服务器地址；

支持主备DNS server的手动配置；

必须支持DDNS动态域名解析功能。

4.2.4NAT功能要求

支持NAT/NAPT转换，遵循RFC2663、RFC3022协议规范；

支持Cone NAT；

支持virtual server，即支持家庭网络设备开启对外的server服务，如ftp server/web server；支持选择常见协议的virtual server，允许用户更改virtual server的相关配置；支持用户新增自定义的virtual server；支持开启至少32个virtual server；

可选支持Port Triggering，即支持内网指定端口发出报文时，自动打开外网的指定端口，并映射到内网该主机的相应端口；支持选择常见协议的Port Triggering，允许用户更改Port Triggering的相关配置；支持用户新增自定义的Port Triggering；Port Triggering的个数能够满足大多数用户的正常使用。

4.2.5组播功能要求

支持IGMP Proxy，IGMP snooping功能；

支持IGMP V1、V2，可选支持IGMP V3。

4.2.6ALG功能要求

支持ALG功能，支持SIP、FTP、TFTP、RSTP、L2TP、H.323的私网穿越功能，可选支持IPSec协议支持；每种协议必须提供单独的开关功能。

4.2.7其他功能要求

支持IP v4，支持IPv6软件升级；

支持SNTP或NTP协议，用于为家庭网关设备提供可靠的时间信息。

4.3WLAN AP功能要求

必须提供WLAN硬件开关，用于控制WLAN功能的开启和关闭；

WLAN支持802.11b、802.11g、802.11g/b混合模式。

4.3.1 SSID要求

支持多SSID，至少支持4个虚拟AP，每个虚拟AP具有独立的配置功能，包括ESSID、BSSID、发送队列、配置参数等；

支持SSID的配置隐藏和安全机制；

支持各SSID和WAN接口的绑定关系；

每个SSID下都维护一张许可接入的设备列表，为已经过WPS验证的接入设备列表。列表内的设备允许随时接入，非列表内的设备需要使用WPS功能验证接入，并在验证成功后加入至列表中；许可接入列表可在网关查询。

4.3.2性能要求

可选发射功率可调。

支持手动和自动速率调节，默认自动速率调节方式。802.11b速率调节范围为11、5.5、2、1Mbps，802.11g速率调节范围为54、48、36、24、18、12、9、6Mbps。

支持13个工作信道（channel 1～13），信道范围符合802.11协议要求。

支持自动信道选择和手工配置两种方式，默认自动信道选择方式。

提供统计功能。

4.3.3安全性要求

支持WPS（Wi-Fi Protected Setup）功能，必须提供硬件开关支持此功能，必须支持WPS Push-Button方式的配置，可选支持PIN码方式。

WPS许可接入的验证时间为120s（按键按下后允许终端接入的最大时间）。

支持64-bit、128-bit WEP加密，密钥可以采用HEX或ASCII字符输入。

必须支持WPA-PSK、WPA2-PSK，必须支持AES、TKIP加密，默认启用WPA-PSK。设备出厂时，SSID1的WPA-PSK的密钥由系统随机生成，并在家庭网关外壳上加以标注，设备恢

复出厂设置后应恢复为外壳标注的密钥。

4.3.4其它要求

支持STA在节电模式下工作，能够识别STA进入节电状态，并缓存相关数据，能够通过Beacon信标帧唤醒STA，并发送已缓存的数据。

4.4设备发现功能要求

家庭网关对其连接设备进行自动发现后，对特定设备配置特定私网IP地址和特定参数（如QoS、Port Forwarding等）。

家庭网关必须支持DHCP报文扩展字段Option 43、Option 60，应符合RFC2132、RFC3925标准。

可选支持UPnP IGD1.0协议，要求如下：

（1）UPnP功能必须支持启用/禁用，默认是禁用；

（2）对于用户/应用接入家庭网关终端的操作，必须可以配置为read-only，避免一些接入后的操作对家庭网关终端状态的更改；

（3）必须支持NAT traversal启用/禁用；

（4）必须支持用户做基于LAN IP地址的UPnP流量block。

4.5QoS功能要求

家庭网关作为家庭内部设备接入到外部网络的控制设备和数据转发设备，必须能够识别不同的业务类型，区分不同的数据流，对不同业务的数据流进行QoS处理。

4.5.1必须支持流分类

支持下述的流分类类型：

（1）支持按源IP、目的IP、源端口、目的端口、源接口、目的接口、SSID进行流分类；

（2）支持按源MAC地址、目地MAC、802.1p进行流分类，可选支持按以太网类型、vlan tag进行流分类；

（3）支持按DSCP进行流分类，可选支持按TOS、IP precedence进行流分类；

（4）支持按协议类型(TCP/UDP/ICMP)进行流分类。

4.5.2必须支持基于业务流的CAR

支持对用户接入的业务流进行匹配，对相应用户业务流按照约定的速率进行带宽限制，通过入口或出口的CAR和流量整形进行调整，保证重要业务流的带宽。

4.5.3支持标记和重标记

支持WAN端口按流分类结果设置和重标记802.1p、DSCP值，可选支持标记802.1q、TOS、IP precedence值。

4.5.4支持队列管理

支持PQ、WRR队列调度，可选支持FQ、WFQ队列调度；

必须至少支持4条不同优先级的队列；

支持根据流识别结果，将数据流调度到不同的队列中；

可选支持WRED。

4.5.5支持ATM的QoS

必须支持ATM的UBR、CBR、rt-VBR、nrt-VBR业务类型；

必须支持ATM 层流量整形；

必须支持端口与PVC的绑定。

4.5.6支持带宽保障和限制

支持基于session、数据流分类结果的带宽保障和限制机制。

4.5.7支持WLAN QoS

必须支持WLAN的WMM，支持数据流与WMM队列的映射，支持WMM定义的4种流类型（VOICE/VIDEO/BACKGROUND/BEST EFFORT）及其优先级调度规则，支持基于优先级的数据处理和转发。

多SSID的QoS可分配不同的优先级。

4.6防火墙功能要求

针对应用层的包过滤技术，以便于实施内部网络的安全策略，能够检测试图通过防火墙的应用层协议会话信息，阻止不符合规则的数据报文穿过；

必须能够提供防端口扫描功能，防其他设备或者应用的恶意端口扫描；

必须能够提供防非法报文攻击能力。

4.7绿色上网功能要求

支持黑名单/白名单的url过滤；

支持黑名单/白名单的下载和更新，可在本地实现或使用ACS服务器自动完成；

支持多组黑名单/白名单，并可与账号绑定；

支持对账号的上网时间管理。

4.8语音功能要求（可选支持）

家庭网关内置分离器，可提供PSTN传统电话输出。

4.9USB扩展接口功能要求

家庭网关提供USB Master接口，符合USB2.0技术规范要求；

必须支持FTP server，在USB接入移动硬盘时可提供FTP文件服务业务；

可选支持设备共享，接入如打印机等时提供服务共享，接入如移动硬盘时实现存储资源的共享。

5设备接口要求

5.1ADSL2/2+接口要求

上行接口同时兼容ADSL2和ADSL2+，符合ITU-T G.992.3和ITU-T G.992.5标准，同时符合《中国网通ADSL2+用户端设备技术要求》。

5.2以太网接口

支持4路10/100 Base-T Ethernet接口，符合IEEE802.3-2005标准，接口具备自动检测网线类型的能力。

5.3WiFi 接口

符合IEEE 802.11b，IEEE 802.11g标准。

5.4USB接口

支持USB Master接口，符合USB 2.0规范，必须支持Full Speed速率要求，可以支持Hi-Speed 速率要求。

5.5用户侧电话接口（可选支持）

接口应符合YDN065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》。

同时支持2路POTS话机。

6网络管理、操作维护要求

家庭网关提供两种管理方式。

（1）远程管理：参考TR069远程管理技术规范，由ITMS/ACS系统对家庭网关进行管理和维护。

（2）本地管理：家庭网关提供WebServer，用户可通过智能终端登陆并进行相应权限内的控制操作。

6.1基本要求

6.1.1日志要求

家庭网关通过日志文件记录设备工作状态、管理操作记录等，支持以下几种日志：

（1）访问日志：用户操作日志,包括家庭网关的登录记录、管理配置操作记录等。

（2）安全日志：包括状态防火墙日志、防DoS日志、NAT日志等外部攻击记录、告警信息记录等。

（3）系统状态日志。

提供不小于500条的日志记录内容；

日志文件本地保存，且掉电不丢失；

支持日志文件上传至ITMS服务器；支持日志文件本地下载。

（日志文件的具体格式另文确定。）

6.1.2配置文件

配置文件允许本地管理用户的上传升级和下载备份。

配置文件允许通过远程管理系统进行在线升级和下载备份操作。

（配置文件的具体格式另文确定。）

6.1.3远程管理

家庭网关远程管理参考TR069远程管理规范，其具体要求参看《中国网通家庭网关终端远程管理技术及接口规范》。

6.1.4本地管理

家庭网关提供Web Server功能，本地用户可登陆Server进行相应权限的管理操作。

（对本地管理开放的具体参数结构另文确定。）

7业务管理要求

家庭网关业务管理要求如下：

业务描述业务管理要求

ADSL2/2+高速宽带接入局端DSLAM

多PC高速上网无特殊要求

无线接入无特殊要求

V oIP业务支持管理平台、软交换系统

PSTN电话接入内置分离器

支持电话掉电逃生功能

USB Master 无特殊要求

绿色上网无特殊要求

防火墙业务管理平台可配置

QoS 无特殊要求

TR069远程管理管理平台

8设备性能要求

8.1上电时间

上电启动时间小于60s（设备启动时间）；

ADSL线路从训练到激活时间小于60s（在线路质量较好的条件下）。

8.2ADSL接入性能要求

ADSL2+线路传输性能应符合《中国网通ADSL2+用户端设备技术要求》。

8.3路由转发性能要求

8.3.1 吞吐量

吞吐量指设备所有端口同时收发数据的速率能力总和；

在包长为64byte条件下，用户端设备在上行和下行方向的二层以太网数据流量应分别达到上下行最大线路激活速率的60％以上；

在包长分别为512byte、1024byte及1518byte条件下，用户端设备在上行和下行方向的二

层以太网数据流量应分别达到上下行最大线路激活速率的80％以上。

8.3.2 地址学习

MAC地址学习数量应不少于64个。

8.3.3 缓存大小

应支持1518字节包长的40个数据包的缓存能力，以支持少量突发性数据业务。

8.3.4 安全处理要求

应支持在64bytes、512bytes、1024bytes、 1518bytes下UDP的session数不低于1024个。

8.4WLAN无线性能要求

8.4.1 WLAN吞吐量性能要求

当单个无线终端用户使用802.11b方式接入家庭网关时，无线终端的上行或者下行单向吞吐量要求：

非加密时：不小于5Mbps；

加密时：不小于4.5Mbps；这里的加密方式指128bit WEP加密方式。

当单个无线终端用户使用802.11g方式接入家庭网关时，无线终端的上行或者下行单向吞吐量要求：

非加密时：不小于18Mbps；

加密时：不小于16Mbps；这里的加密方式指128bit WEP加密方式。

8.4.2 WLAN覆盖能力性能要求

家庭网关使用全向天线，发射功率不大于100mW，要求：

（1）空旷室内无阻挡及干扰，最大覆盖范围大于50m；

（2）空旷室外无阻挡及干扰，最大覆盖范围大于100m。

8.4.3 WLAN接受灵敏度要求

对于802.11b模式下的DSSS/DBPSK 和CCK 方式，接收机门限电平应符合下表要求。当采用1024 字节长的PSDU，某一数据速率下接收信号电平为相应的门限电平时的帧差错率（FER）应低于8%。

数据速率（Mbps）接收机门限电平（dBm）

1 -85

2 -83

5.5 -81

11 -79

8.5可靠性

MTBF（平均无故障工作时间）至少应达到10000小时以上。

9硬件系统

9.1基本要求

家庭网关的硬件设计必须稳定可靠，能够全面满足本标准所提出的性能指标要求，并且具有良好的扩展性。

9.2硬件能力要求

家庭网关必须满足以下的硬件要求。

类别 要求 备注

系统综合能力 200MIPS以上 内存管理单元（MMU）必备，必须符合加密引擎要求

RAM 8MByte以上

Flash 4MByte以上

说明：

系统综合能力是对家庭网关CPU处理能力、DSP处理能力及硬件加速能力的综合评价，每一部分的处理能力必须和其承担的任务相匹配。

9.3指示灯要求

指示灯名称颜色标识功能

电源灯绿色POWER 常亮：系统上电不亮：系统未上电

ADSL指示

灯绿色ADSL

常亮：DSL链路激活

闪烁：DSL线路训练过程中

不亮：未激活

以太网指示

灯绿色LAN

常亮：连接状态，无流量

闪烁：处于连接状态，有流量

不亮：以太网故障或者未连接

WLAN指示

灯绿色WLAN

常亮：WLAN模块开启，目前无流量

闪烁：有流量

不亮：故障/ WLAN禁用

WPS指示灯绿色WPS

常亮：WPS开关开启

闪烁：有终端设备正申请接入

不亮：WPS开关关闭

USB指示灯绿色USB 常亮：已连接，尚无流量闪烁：有流量

不亮：USB口未连接

语音通话指

示灯绿色VOICE

常亮：SIP帐号注册成功或PSTN摘机状态

闪烁：V oIP或PSTN通话过程

不亮：没有任何V oIP/PSTN电话服务

9.4开关与按钮要求

按键名称标识说明

电源开关Power 按钮型开关

复位按钮Reset 内嵌的复位按钮，用于恢复出厂配置WLAN按钮WiFi 外突的按键，开关WLAN模块

WLAN Push-Button WPS

外突的按键，用于建立WiFi的Push-Button安

全连接

9.5电源适配器要求

电源适配器必须支持交流输入。必须支持输入电压波动范围为220V±10%、频率50Hz±5%的情况下设备正常工作。

9.6整机功耗

家庭网关终端整机最大功耗应小于15W。

9.7环境要求

设备必须在以下环境条件下正常工作：

环境温度：0°～40°C（32°～104°F）；

相对湿度：5％～95％（非凝结）；

大气压力：86kPa～106kPa。

9.8电磁性能指示

相关要求必须符合YD/T 968-2002 《电信终端设备电磁兼容性要求和测量方法》的要求。