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住宅網關(RG)不僅是家庭中所有語音、視頻和數據業務的中心入口和控制點，而且還是未來業務發展的基礎。但由於缺乏具有魯棒性、安全而靈活的存儲系統，住宅網關設備發展緩慢。住宅網關是在寬頻接入網(WAN)和家庭區域網(LAN)之間充當家庭網路核心的一類設備，支持互聯電器之間的雙向通信和數據傳輸，並可接入網際網路。住宅網關是提供通用高速互聯接入的關鍵設備，可為不同寬頻接入方式與多種家庭聯網解決方案，如HomePNA、HomeRF、無線LAN或IEEE1394的集成提供平台和彙集點(convergencepoint)。同樣，住宅網關還是業務提供商通過網際網路對本地設備進行遠程業務配置的重要手段。

推動住宅網關發展有諸多因素，包括以下幾點：1.新興的本地網路技術不斷湧現；2.帶有智能電子控制系統的家庭不斷增加；3.網路運營商不斷擴展新業務；4.網際網路應用持續增長；5.國際通用標準的制訂；6.寬頻互聯應用不斷推廣；7.新興休閑娛樂方式(包括數字電視)湧現。

由於寬頻技術的應用相對行比較新，並在不斷發展，因此住宅網關的功能也在不斷完善。此外，住宅網關設計必須能滿足未來5至10年的發展變化，這意味著必須以模塊化、著眼於未來的方式設計相關的軟體和硬體。為了更好地理解住宅網關，首先有必須了解其核心器件：住宅網關主要由處理器、存儲器、數字數據機、家庭聯網晶元組和相關軟體組成，其中存儲器包括易失性存儲器(RAM)和非易失存儲器(快閃記憶體)。

處理器是住宅網關的核心器件，負責處理幾乎所有的任務。處理器決定了適用的操作系統、可運行的軟體、功耗及系統穩定程度等特性。此外，處理器還是整個系統成本的主要決定因素，處理器越新、越快、功能越強，住宅網關也就越昂貴，也更適用於未來的應用需要。現有的一些主流處理器實際上是將網路器件和CPU集成在高性價比晶元上的系統級晶元。

與計算機一樣，網關也需要存儲器對用戶或運營商發出的指令進行存儲和操作。存儲器可用的有效數據越多，網關運行的速度就越快。網關通常採用RAM和快閃記憶體，RAM存儲的數據易失，因此一旦電源關閉，RAM將丟失所存儲的內容。相反，即使斷電快閃記憶體也能保障網關的操作系統和專用特性以及用戶數據和網路數據等信息。快閃記憶體是重要資源的“保護神”，在可能的條件下應當為存儲的代碼和數據提供可靠而持長久的硬體和軟體保護。

由於網關支持多種數據機，因此具有較強的配置靈活性。這些數據機可為直播衛星、固定無線寬頻、雙向電纜網路，以及電力線區域網和ISDN的寬頻接入網路提供互聯。在住宅網關的本地網路側，晶元組可為運行在本地網上的特定技術提供介面。除不同類型的寬頻和本地網晶元組之外，所有的網關還包含支持設備運行所需軟體的計算資源。

住宅網關上運行的軟體能改善家庭信息設備與業務之間的協同工作。軟體雖然使用戶無須關心繫統部件的複雜性，但住宅網關必須具有極其穩定的操作系統，以調節如存儲器和處理器利用率等資源的分配，操作系統還必須足夠小以降低存儲成本。此外，操作系統還必須具有靈活的模塊化軟體配置，以適應未來不斷增長的器件架構需求，並進行遠程更新和升級。

住宅網關的設計決定於網路運營商提供的服務。傳統上，服務提供商僅僅只獲得接入上的收費，而住宅網關則有助於運營商提供適用於家庭的傳統服務和增值服務。這些服務包括：

1.通信：為PC和網際網路設備提供網路接入以及實現家庭多個設備互連的服務提供商將受到市場的歡迎。此外，增值電話業務，如基於IP的語音和單線多話路連接服務將得到更多用戶的響應。

2.安全：基於住宅網關的安全系統可取代現有的安全系統。新興的先進業務，如系統的遠程監控可利用標準的網際網路瀏覽器或行動電話實現，這將有效集成現有的核心業務和安全業務，並為用戶提供更廣泛的安全措施。

3.家庭自動化：將家庭自動化和現有家庭服務捆綁起來，這樣可吸引更多以前對家庭自動化不感興趣的用戶來關注住宅網關。

4．未知業務：如果設計能真正著眼於未來應用，則必須考慮未來可能的需求，而這些需求目前還不被住宅網關設計工程師和業務提供商所了解。這隻能通過真正的模塊化架構才能實現，這種設計必須集成靈活的可擴展硬體平台，以及支持為開展新服務而對操作系統和應用程序升級的魯棒性文件系統。

住宅網關是在網際網路和家庭內部網之間路由數字內容的面向用戶的設備，目前主要有以下幾類網關：1.基於計算機的家庭伺服器：基於計算機的網關也稱為家庭伺服器，理論上是最簡單易行的一種住宅網關，因為目前已經具備了大量已安裝並具處理能力的計算機、數字數據機和軟體平台，這完全適用於配置家庭聯網業務。

2.數字視頻錄像機(DVR)：DVR可安裝軟體，這有助於用戶以數字方式記錄並存儲電視節目。電視觀眾利用DVR可以暫停直播電視節目，甚至還能繞開商業廣告。目前，DVR已能提供寬頻數字網路介面，在不遠的將來，DVR有望成為提供各種新業務的網關設備。

3.數字機頂盒(STB)：數字STB仍是消費電子產品市場上發展最快的一種數字設備，數字STB為內容提供商、服務提供商、設備生產商和半導體供應商提供了一個大有潛力的市場。STB以前只是一種單純的接收設備，而現在則能處理傳統的計算和DVR功能。對通信公司來說，採用集成DVR的STB很重要，這樣可以使其服務和平台區別於其它的競爭對手。

4.其它類型：遊戲機和多用途測量設備提供了一種富有想象力、有意義的平台，並將發展為具有市場潛力的住宅網關類型。像微軟和索尼這些公司都相信高速遊戲平台完全可作為未來數字家庭的網關或集線器。

設計工程師為住宅網關提供的存儲器容量多大才最合適呢？目前市場上已出現許多不同容量的存儲器，包括1MB到64MB的快閃記憶體，以及上千兆位元組的硬碟存儲器。在一些需要大量媒體存儲的應用中，必須採用硬碟存儲器，同時用快閃記憶體作為軟體代碼存儲。目前市場上出現採用1MB、2MB或4MB快閃記憶體的設計，這種似乎為佔領市場的1-4MB存儲器的設計難以帶來任何市場增值，僅僅略微降低了一點產品市場價格。

真正的住宅網關必須具備使ISP能為用戶提供眾多業務選擇的能力：一些業務是目前已有的，而有些業務則尚未可知。要提供充足的空間，當前設計的最小快閃記憶體容量應為8MB至16MB，預計到2003年則將達到32MB至64MB。而實際上，採用單級單元技術或多級單元技術的16MB至32MBNAND快閃記憶體的成本與4MB至8MB的NOR快閃記憶體相當。