数字家庭网络中IGRS和UPnP双协议栈研究与实现

论文摘要

随着宽带接入业务、智能家电等电子产品的普及以及用户对家庭电子产品的监控和共享需求的上升,数字家庭网络的概念和应用越来越受到电信运营业、IT和家电产业的关注。数字家庭网络的目的是打破各个家庭设备是“信息孤岛”的事实,实现家庭中各种信息终端之间的资源共享和协同服务。其发展必将引发一场全球范围的网络通信革命风暴。数字家庭网络的实现需要一个能够使各种不同设备无缝联系、相互操作的开放式标准。经过数字家庭网络几年的发展,国外的UPnP(Universal Plug and Play,即通用即插即用)协议和国内的IGRS(Intelligent Grouping and Resource Sharing)协议逐渐成了其中的两大主流协议标准。如何方便实现网络设备及家电设备之间的自动发现、相互控制、资源共享及协同服务成为了热点。双协议栈概念的提出,在实现解决这些热点问题方案的同时,探讨如何能够把IGRS协议和UPnP协议融合起来,抽象出其共同特点,解决其不同之处,生成一个能同时支持这两种协议的双协议栈。双协议栈AV应用框架是双协议栈平台中最重要的应用框架,也是实现数字家庭网络中AV媒体应用系统的基础。通过双协议栈的AV应用框架,我们可以实现有应用价值的双协议栈控制点和双协议栈媒体服务器等。本文通过对IGRS协议和UPnP协议的各相关层对比,分析其寻址、发现、描述、控制等各个方面的特点,抽象出两个协议中相同的基础模块,解决了两种协议在各个层次上的区别带来的问题,提出了一种数字家庭网络中IGRS和UPnP双协议栈的实现方法。在此基础上,为了实现数字家庭协议在AV方面的应用,本文提出了一种有效的双协议栈AV应用框架实现方案,在AV框架层提出了双协议栈控制点、双协议栈媒体服务器和双协议栈媒体播放器的实现方案,并分别对这些划分提出具体的模块设计方案和实现流程。最后,本文以双协议栈AV应用框架为基础,构建了用于数字家庭网络的双协议栈控制点和媒体服务器。双协议栈概念的提出和实现,目标是使得IGRS和UPnP两种协议能够合理地融合在一起,同时支持它们,而又比同时安装两个协议栈有更小的开销,这将会是一个更为理想的实现状态,其实现具有很强的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字家庭和数字家庭网络
• 1.2 IGRS协议和UPnP协议
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 组织结构
• 1.5 本章小结
• 第二章 IGRS和UPnP双协议栈的分析与研究
• 2.1 双协议栈概念的引入
• 2.2 IGRS协议和UPnP协议组成机制分析
• 2.2.1 设备寻址
• 2.2.2 设备和服务发现
• 2.2.3 设备和服务描述
• 2.2.4 服务控制和调用
• 2.2.5 服务事件和通知
• 2.3 双协议栈模型的研究与设计
• 2.3.1 设备和服务的发现、查找与退出
• 2.3.2 设备和服务描述文件的获取与解析
• 2.3.3 服务控制与调用
• 2.4 本章小结
• 第三章 IGRS和UPnP双协议栈AV应用框架实现
• 3.1 双协议栈AV应用框架概述
• 3.2 双协议栈控制点实现
• 3.2.1 双协议栈控制点的功能
• 3.2.2 双协议栈控制点的功能实现研究
• 3.2.3 双协议栈控制点功能模块组成
• 3.2.4 双协议栈控制点事件处理功能接口
• 3.3 双协议栈媒体服务器实现
• 3.3.1 双协议栈媒体服务器功能
• 3.3.2 双协议栈媒体服务器功能模块分析
• 3.3.3 双协议栈媒体服务器控制模块分析
• 3.4 双协议栈媒体播放器实现
• 3.4.1 双协议栈媒体播放器功能
• 3.4.2 双协议栈媒体播放器功能模块分析
• 3.4.3 双协议栈媒体播放器控制模块分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 IGRS和UPnP双协议栈的应用研究
• 4.1 双协议栈控制点的实现
• 4.2 双协议栈媒体服务器的实现
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 攻读学位期间参加的主要科研项目
• 学位论文评阅及答辩情况表