基于Femtocell的家庭数字网关设计

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1、学校代码10596学号102011306全日制科学学位中图分类号TP393密级硕士学位论文基于Femtocell的家庭数字网关设计学院：信息科学与工程学院专业：计算机应用技术研究方向：嵌入式系统研究生：李伟指导教师：陆二庆高工完成日期：2014年4月6日DesignofFemtocell-basedSmartHomeSystemGatewayMajor：ComputerApplicationTechnologyDirectionofStudy：EmbeddedSystemsGraduateStudent：WeiLiSupervisor：Er-QingLuCollegeo

2、fInformationScienceandEngineeringGuilinUniversityofTechnologyApril,2013toApril,2014摘要随着互联网技术与通信技术的发展，信息技术已然成为21世纪时代的主流，智能终端设备的单一化已经满足不了人们的需求，这时具有“数字家庭”概念的智能家居应运而生，且在国内迅速地发展。目前的智能家居系统设计方案还存在不足之处，这些网关系统能耗高、成本大、家庭布线繁琐，并不适合应用于家庭中。针对这种情况，提出以S3C2410处理器为核心构建智能家居系统硬件平台，利用ADI公司的单芯片，多频段3G毫微微蜂窝收发器A

3、DF4602，再配合使用AD9863混合信号前端基带收发器，共同建立基于家庭环境的3G基站，给家庭内的信息家电和智能终端设备提供无缝的无线信号连接。在系统整体设计上，实现了一个嵌入式的网关服务器，通过家庭网关对家电设备实现远程监控。在基于嵌入式硬件平台的软件设计上，重点要实现智能家居控制系统，首先将嵌入式linux操作系统移植到S3C2410处理器中对系统的资源进行管理，然后再设计实现Web服务器，用户无论在何时何地都可以用外网登录到网关服务器上，进入智能家居管理控制系统，对终端设备发送控制命令信息，这些信息通过服务器进行协议转换，转换成家庭内部网络可以传输的有效帧格式

4、，进而实现对家电设备以及智能终端的管理和监控。家庭内部网络是由3GFemtocell通信模块构建，实现家庭内部的智能信息设备互联互通，这些共同构成了一个完整的家庭网关的软硬件平台。同时，家庭基站的建立，可以有效降低宏基站的业务负荷量，提高全网容量，为室内用户提供高速率、高质量的无线接入服务。在本文的最后，对无线家庭网关的功能进行了测试，测试结果表明，本文的设计方案是可行的。智能家居网关是一个复杂的控制系统，它充分地利用了嵌入式技术、CGI技术以及3GFemtocell技术，为用户提供了一个低成本、低功耗、高效率以及无线网络设施环境的数字家庭生活，是有利于家庭用户使用，并

5、且有实际使用意义的设计方案。关键字：无线家庭网关；Femtocell；嵌入式技术；3G家庭基站IAbstractWiththedevelopmentofInternettechnologyandcommunicationtechnology,integrationofthetraditionalbroadcastnetworks,theInternetandthecommunicationnetworkhasbeenledingtothedevelopmentofvarioustypesofhouseholdelectronicequipment,information

6、technologyhasbecomethemainstreamoftheeraof21stcentury.Theintelligentofsinglehouseholdequipmentcannotmeettheneedsofpeople.Atthistimethesmarthomesystemcomesintobeing,andisdevelopedrapidlyinthedomestic.Therearestillmanyshortcomingsinthecurrentdesignofsmarthomesystems.Suchaslargeenergyconsum

7、ption,highcost,troublenetworkcablingandisnotsuitableforusingathome.Inviewofthis,weproposethesystemcorewithSamsungS3C2410processorconstructsintelligenthomehardwareplatform,usingADIADF4602single-chip,multiband3GFemtocelltransceiverandwiththeuseofAD9863,mixed-signalfront-end