YD∕T 3421.8-2021 基于公用电信网的宽带客户智能网关 第8部分：智能家庭组网设备技术要求(通信).pdf

ICS 33.040.50 M42 YD 中华人民共和国通信行业标准 YD/T 3421.8XXXX 基于公用电信网的宽带客户智能网关 第 8部分：智能家庭组网设备技术要求 Broadband customer intelligent gateway based on public telecommunication networkPart 8：Technical requirements for intelligent home networking device 报批稿 XXXX - XX - XX 发布 XXXX - XX - XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YD/T 3421.8XXXXI目 次 前言 .III 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语和定义 .2 4 缩略语 .2 5 智能家庭组网设备的位置和功能参考模型 .3 5.1 智能家庭组网设备在宽带客户网络中的位置 .3 5.2 智能家庭组网设备的设备形态 .3 5.3 智能家庭组网设备的功能参考模型 .4 6 接口 .5 6.1 以太类型组网设备 .5 6.2 PoE 类型组网设备 .5 6.3 PLC 类型组网设备（近端） .5 6.4 PLC 类型组网设备（远端） .5 7 联网功能 .6 8 传送功能 .6 8.1 设备工作模式 .6 8.2 组播支持功能 .6 9 地址功能 .6 10 QoS 功能 .7 11 安全功能 .7 11.1 网络访问的安全性 .7 11.2 WLAN 安全性 .7 12 操作管理维护 .7 12.1 日志功能 .7 12.2 远程管理功能 .7 12.3 本地管理功能 .8 12.4 软件升级 .8 13 性能 .8 13.1 有线吞吐量性能 .8 13.2 WLAN 性能 .8 13.3 地址学习 .8 13.4 缓存大小 .8 13.5 可靠性 .8 14 其它 .9 14.1 硬件要求 .9 14.2 环境要求 .9 YD/T 3421.8XXXXII14.3 供电要求 .9 14.4 过压、过流保护 .9 14.5 电磁兼容 .9 14.6 环保要求 .9 YD/T 3421.8XXXXIII前 言 YD/T 3421基于公用电信网的宽带客户智能网关计划包括以下部分： 第 1 部分：总体技术要求； 第 2 部分：家庭用智能网关技术要求； 第 3 部分：网关管理平台技术要求； 第 4 部分：网关与网关管理平台间接口技术要求； 第 5 部分：网关与智能终端控制管理通用要求； 第 6 部分：故障诊断参数； 第 7 部分：企业用智能网关技术要求； 第 8 部分：智能家庭组网设备技术要求； 第 9 部分：家庭用智能网关与智能家庭组网设备之间接口技术要求。 本部分是 YD/T 3421 的第 8 部分。 本部分按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由中国通信标准化协会提出并归口。 本部分起草单位 ： 中国信息通信研究院、中国移动通信集团有限公司、华为技术有限公司、中国信息通信科技集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司、广东南方电信规划咨询设计院有限公司、上海汇珏网络通信设备有限公司。 本部分主要起草人 ： 苟书智、陈洁、王芳、张德朝、王迪、郑学智、陈伟、罗晔、程思远、沈大为。 YD/T 3421.8XXXX1基于公用电信网的宽带客户智能网关 第 8 部分：智能家庭组网设备技术要求 1范围 本部分规定了基于公用电信网的宽带客户网络中智能家庭组网设备的功能参考模型、 接口、 设备功能、安全功能、操作管理维护要求、性能和其它要求等。 本部分适用于基于公用电信网的宽带客户网络中的智能家庭组网设备。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 1002 家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸 GB 2099.1 家用和类似用途插头插座 第 1 部分：通用要求 GB 15629.11 信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网特定要求 第 11 部分：无线局域网媒体访问控制和物理层规范 GB/T 33854 基于公用电信网的宽带客户网络联网技术要求 电力线联网 YD/T 993 电信终端设备防雷技术要求及试验方法 YD/T 1449.3 基于公用电信网的宽带客户网络设备技术要求 第 3 部分：通用介质的有线联网设备 YD/T 1965 基于公用电信网的宽带客户网络设备及其辅助设备的电磁兼容性要求和测量方法 YD/T XXXX 基于公用电信网的宽带客户智能网关 第 9 部分：家庭用智能网关与智能家庭组网设备之间接口技术要求 SJ/T 11363 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求 IEEE 802.3 CSMA/CD 访问方式和物理层规范（LAN access method using CSMA/CD and physical layer specification） IEEE 802.3af LAN/MAN 特定要求 第 3 部分：CSMA/CD 访问方法和物理层规范：通过媒体相关接口供电的数据终端设备（Local and Metropolitan Area Networks - Specific Requirements - Part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications - Data Terminal Equipment (DTE) Power Via Media Dependent Interface (MDI)） IEEE 802.3at LAN/MAN 特定要求 第 3 部分：CSMA/CD 访问方法和物理层规范修订 3：通过媒体相关接口供电的数据终端设备增强（Local and metropolitan area networks- Specific requirements- Part 3: CSMA/CD Access Method and Physical Layer Specifications Amendment 3: Data Terminal Equipment (DTE) Power via the Media Dependent Interface (MDI) Enhancements） IEEE 802.11ac LAN/MAN 特定要求 第 11 部分：无线介质访问控制和物理层规范修订 4： 6 GHz 以下频带的甚高吞吐量的增强（Local and metropolitan area networksSpecific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 4: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz） IEEE 802.11ax LAN/MAN 特定要求 第 11 部分：无线介质访问控制和物理层规范修订：高效无线局域网的增强（Local and metropolitan area networksSpecific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment : Enhancements for High Efficiency WLAN） YD/T 3421.8XXXX2IEEE 802.11k LAN/MAN 特定要求 第 11 部分：无线介质访问控制和物理层规范修订 1：无线局域网频谱资源测量 （Local and metropolitan area networks- Specific requirements- Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 1: Radio Resource Measurement of Wireless LANs） IEEE 802.11n LAN/MAN 特定要求 第 11 部分：无线介质访问控制和物理层规范修订 5：更高吞吐量的增强（Local and metropolitan area networksSpecific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput） IEEE 802.11r LAN/MAN 特定要求 第 11 部分：无线介质访问控制和物理层规范修订 2：快速基本服务切换（Local and metropolitan area networks- Specific requirements- Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 2: Fast Basic Service Set (BSS) Transition） IEEE 802.11v LAN/MAN 特定要求 第 11 部分：无线介质访问控制和物理层规范修订 8：802.11 无线网络管理（Local and metropolitan area networks- Specific requirements- Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 8: IEEE 802.11 Wireless Network Management） HomePlug AV2 家庭插电增强 2.1 规范（HomePlug AV version 2.1 Specification） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 宽带客户智能网关 broadband customer intelligent gateway 具备基于 OSGi 或 OpenWRT 等架构及设计的开放操作系统，支持基于应用程序编程接口（API） 开发应用程序（APP） ，实现网络和业务功能灵活扩展的宽带客户网关。 3.2 智能家庭组网设备 intelligent home networking device 具备与宽带客户智能网关或组网设备管理平台之间的管理接口，可实现网络和业务功能灵活扩展，增大网络的覆盖范围和信号强度的家用组网设备。 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 AP：访问接入点（Access Point） APP：应用程序（Application） CPU：中央处理单元（Central Processing Unit） DFS：动态频率选择（Dynamic Frequency Selection） DHCP：动态主机配置协议 （Dynamic Host Configure Protocol） DMIPS: Dhrystone测试百万条指令每秒（Dhrystone Million Instructions executed Per Second） DNS：域名系统（Domain Name System） DPP：设备配置协议（Device Provisioning Protocol） DSP：数字信号处理器（Digital Signal Processor） IP：互联网协议（Internet Protocol） LAN：局域网（Local Area Network） YD/T 3421.8XXXX3MAC：媒质访问控制（Medium Access Control） MTBF：平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure） PLC：电力线通信（Power Line Communication） PON：无源光网络（Passive Optical Network） PoE：以太网供电（Power Over Ethernet） QoS：服务质量（Quality of Service） RAM：随机存储器（Random Access Memory） SSID：服务集标识符（Service Set Identifier） URL：统一资源定位符（Uniform Resource Locator） USB：通用串行总线（Universal Serial Bus） WAN：广域网（Wide Area Network） WLAN：无线局域网（Wireless Local Area Network） WMM：Wi-Fi多媒体（Wi-Fi MultiMedia） WPS：Wi-Fi保护设置（Wi-Fi Protected Setup） 5智能家庭组网设备的位置和功能参考模型 5.1智能家庭组网设备在宽带客户网络中的位置 智能家庭组网设备在宽带客户网络中的位置如图1所示。智能家庭组网设备可以通过各种接口直接与智能网关/非智能网关相连。智能网关/非智能网关可以直接与用户终端设备相连，也可以通过智能家庭组网设备与用户终端设备相连。 智能家庭组网设备负责增大家庭网络的覆盖范围和信号强度， 提升家庭网络的整体通信性能。 本部分为智能家庭组网设备的技术要求， 如无特别说明， 以下出现的组网设备均指智能家庭组网设备。 图 1 智能家庭组网设备的网络定位 5.2智能家庭组网设备的设备形态 组网设备可分为以太、PoE、PLC三种，各种形态的组网设备示例如图2所示。 以太组网设备是指包括WLAN、LAN上行接入智能网关/非智能网关的组网设备。 PoE组网设备指通过PoE交换机提供设备电源的组网设备，组网设备自身并不包括PoE交换机。 PLC组网设备（近端）指靠近智能网关/非智能网关的转换设备，PLC组网设备（远端）指靠近用户的接入设备。 接入网智能网关智能应用终端1其它终端设备1智能组网设备其它终端设备nPON/Ethernet/移动网络接口宽带客户网络智能应用终端nYD/T 3421.8XXXX4图 2 组网设备形态示例 5.3智能家庭组网设备的功能参考模型 图3为功能框图示意图，包括5个方面的功能模块： 联网功能； 传送功能； 核心功能； 管理功能。 图 3 功能框图 组网设备的联网功能主要实现组网设备与智能网关/非智能网关以及用户终端设备之间的连接。 组网设备的传送功能主要实现宽带客户网络内部用户终端设备与智能网关/非智能网关之间IP包等的传送。 组网设备的核心功能包括： 地址功能， 主要实现组网设备自身IP地址获得以及支持宽带客户网络内部用户终端获得IP地址 ； QoS功能，主要实现多业务流的分级处理及转发； 安全功能，主要防止外部网络对组网设备的非法访问以及内部网络的非法接入。 组网设备管理功能包括： 本地管理功能，主要实现组网设备的本地登录管理，包括本地Web登录管理及管理终端（APP）直连管理。 远程管理功能，主要实现通过智能网关插件和远程管理平台对组网设备业务功能等的管理。 PoE交换机PoE型组网设备PLC型组网设备（近端）PLC型组网设备1（远端）PLC型组网设备n（远端）电力线电力线智能网关/非智能网关智能网关/非智能网关以太组网设备智能网关/非智能网关传送功能核心功能地址安全远程管理管理功能本地管理QoS联网功能用户终端设备智能网关/非智能网关智能组网设备YD/T 3421.8XXXX56接口 6.1以太类型组网设备 6.1.1网络侧接口 以太类型组网设备的网络侧接口至少支持以太接口和WLAN接口中的一种。 以太接口：以太网接口应支持1000BASE-T或100BASE-T，以太网接口应符合IEEE 802.3相关要求。 WLAN接口 ： 应支持GB 15629.11定义的2.4GHz频段的规定及IEEE 802.11n， 宜支持IEEE 802.11ac，可选支持IEEE 802.11ax。 6.1.2用户侧接口 用户侧接口至少支持以太网接口和WLAN AP接口中的一种，可选支持USB接口。 以太网接口：见6.1.1。 WLAN AP接口：见6.1.1。 USB接口（可选）：USB接口应支持USB 2.0，宜支持USB 3.0。 6.2PoE 类型组网设备 6.2.1网络侧接口 PoE接口应符合IEEE 802.3af/at标准。 6.2.2用户侧接口 同6.1.2。 6.3PLC 类型组网设备（近端） 6.3.1网络侧接口 同6.1.1。 6.3.2用户侧接口 电力线通信/电源接口应共用一个接口，用于供电以及信号传输。 电力线通信/电源接口应在以下范围内正常工作： 输入交流电压单相220V，变化范围为-15%+10%； 频率50Hz，变化范围为5%； 线电压波形畸变率小于5%。 电力线通信/电源接口应符合GB 1002与GB 2099.1的规定。 使用G.hn协议的电力线通讯应符合YD/T 1449.3,工作频段应支持0100MHz。 频宽应至少支持80MHz。 使用HomePlug AV协议的电力线通讯应符合GB/T 33854,工作频段应支持2 MHz30MHz， 使用HomePlug AV2协议的工作频段应支持2MHz86MHz。 电力线通信功能应符合G.hn或HomePlug AV物理层、数据链路层与MAC层的互通要求。 6.4PLC 类型组网设备（远端） 6.4.1网络侧接口 同6.3.2。 YD/T 3421.8XXXX66.4.2用户侧接口 同6.1.2。 7联网功能 组网设备应支持二层转发功能。 组网设备应支持开启或关闭WLAN功能。 2.4GHz频段： 应支持并符合IEEE 802.11n协议，可选支持IEEE 802.11ax协议； 应支持802.11b/g/n Mixed工作模式，可选支持802.11b/g/n/ax Mixed工作模式； 至少支持2条空间流。 5GHz频段： 应支持并符合IEEE 802.11ac协议，可选支持IEEE 802.11ax协议； 应支持802.11n/ac Mixed工作模式，可选支持802.11n/ac/ax Mixed工作模式； 至少支持2条空间流。 2.4GHz频段应支持20MHz、40MHz、20/40MHz自适应的频宽模式，缺省为20MHz频宽；在20/40M频宽自适应模式下， 组网设备能够与各个关联无线客户端协商适当的频宽模式， 并能根据外界干扰和业务实际带宽需求等动态改变信道特性。5GHz频段应支持20MHz、40MHz、80MMHz的频宽模式，宜支持160MHz、80+80MHz的频宽模式，缺省为80MHz频宽模式。 组网设备的WLAN AP应支持多SSID，2.4GHz和5GHz频段均应至少支持4个SSID，每个SSID具有独立的配置功能，包括BSSID、发送队列、配置参数等。 组网设备的WLAN AP应支持自动速率调节。 组网设备的WLAN AP应支持手动或自动信道选择。2.4GHz频段应支持13个工作信道（113） ，信道范围符合IEEE 802.11协议要求。5GHz频段应支持13个工作信道（36、40、44、48、52、56、60、64、149、153、157、161、165） ，信道范围符合IEEE 802.11协议要求，信道52、56、60、64启用时应支持DFS功能。 组网设备的WLAN AP应能支持终端在节电模式下工作，并能识别终端进入节电状态。 组网设备的WLAN AP应支持发射功率可调。 组网设备的WLAN AP应支持将视频组播数据流的组播MAC地址转为单播MAC地址，在WLAN空口以单播方式进行传输。 组网设备的WLAN AP可选支持802.11k/v/r要求， 实现与周边AP设备以及不同频段之间的负载均衡，支持客户端设备在组网设备与周边AP设备以及不同频段之间的无缝漫游。 8传送功能 8.1设备工作模式 组网设备应支持工作在桥接模式，应支持VLAN标签透传。 8.2组播支持功能 组网设备应支持IGMP/MLD SNOOPING功能，组播协议符合IGMP v2和MLD v1版本协议要求；应具备将组播流转发到所有LAN接口和WLAN接口的能力。缺省启用IGMP/MLD SNOOPING。 9地址功能 YD/T 3421.8XXXX7组网设备的WAN侧应支持静态配置IP地址、DHCP两种方式获取IP地址信息。 组网设备应支持DHCP Client功能，能够从网络侧接口获取IP地址信息，包括IP地址、DNS服务器地址、IP网关地址等。 10QoS 功能 组网设备具有WLAN AP功能时，应支持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，支持为不同的SSID分配不同的优先级。 11安全功能 11.1网络访问的安全性 在使用用户终端对组网设备进行登陆访问时，组网设备应支持用户帐号及密码登陆权限控制。 11.2WLAN 安全性 组网设备应支持配置不同SSID以区分网络，支持启用或者关闭SSID广播功能。SSID可以隐藏。 组网设备应支持的安全机制按国家有关规定执行。 可选支持WPS，如果用户使用WPS Push Button方式接入，则按照WPS规范协商加密算法和密钥。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；许可接入列表可在组网设备查询。 12操作管理维护 12.1日志功能 组网设备应提供记录日志， 包括系统日志、 访问日志、 告警日志等， 能够记录组网设备的登录记录、管理配置操作，以及记录宽带客户网络外部和内部违反预先设定的规则或策略的访问（如非法攻击，对某些Internet站点的访问等） 。应提供查询、清空日志记录功能。 日志文件断电不应丢失。 12.2远程管理功能 组网设备与智能网关相连时，应支持通过智能网关管理，相关管理节点定义见YD/T XXXX-XXXX基于公用电信网的宽带客户智能网关 第9部分：家庭用智能网关与智能家庭组网设备之间接口技术要求 。 组网设备与非智能网关相连时， 应支持图4所示的管理架构， 非智能网关透传管理协议报文,相关管理节点定义待定。 YD/T 3421.8XXXX8图 4 组网设备管理架构示意图 12.3本地管理功能 组网设备应支持通过本地Web方式和管理终端进行本地管理，管理内容与远程管理方式一致： 本地Web登录管理应支持用户帐号管理模式，用户帐号应支持空闲超时自动退出，连续输入错误密码应能锁定，锁定时间至少1min，支持本地恢复出厂配置操作。 管理终端（APP）可选支持本地恢复出厂配置操作。 12.4软件升级 组网设备中的系统软件可通过组网设备管理平台或智能网关进行升级， 升级软件时应具有容错校验功能，如果升级失败，应支持通过备份分区恢复到原来的软件版本。 13性能 13.1有线吞吐量性能 对于无线上行的组网设备，吞吐量性能待定。 组网设备（若为PLC类型，PLC近端与远端之间电力线衰减为0dB）全业务承载情况下的二层上下行1518字节包长总体吞吐量，百兆设备应不小于60Mbps，千兆设备应不小于600Mbps。 13.2WLAN 性能 组网设备工作在802.11n模式时， 天线数量为2,在无阻挡无干扰的短距离 （如1m） 传播环境下， 20MHz频宽的上行或下行吞吐量不小于70Mbps。 组网设备工作在802.11ac模式时，天线数量为2，在无阻挡无干扰的短距离（如1m）传播环境下，80MHz频宽的上行或下行吞吐量不小于400Mbps。 组网设备工作在802.11ax模式时，天线数量为2，在无阻挡无干扰的短距离（如1m）传播环境下，80MHz频宽的上行或下行吞吐量不小于600Mbps。 组网设备应支持32个无线客户端设备同时在线。 13.3地址学习 组网设备MAC地址学习数量应不少于128个。 13.4缓存大小 组网设备应至少支持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。 13.5可靠性 组网设备的MTBF应达到30000h以上，长时间运行时不应出现业务中断或性能下降。 非智能网关接入网组网设备管理平台组网设备JSON等封装协议YD/T 3421.8XXXX9组网设备应在超负荷运行时不死机，负荷解除后可恢复到正常工作状态。 14其它 14.1硬件要求 组网设备应满足以下硬件指标要求： 系统综合能力 （即CPU处理能力、 DSP处理能力及硬件加速能力的综合评价） ： 应不低于600DMIPS，宜不低于800DMIPS； RAM容量：百兆设备应不低于32MBytes，千兆设备应不低于64MBytes； FLASH容量：百兆设备应不低于8MBytes，千兆设备应不低于16MBytes； 14.2环境要求 组网设备在以下环境中应能正常工作： 工作温度：-5+45； 工作湿度：10%95%无凝结； 大气压力：86kPa106kPa。 14.3供电要求 非PoE类型组网设备（或其电源适配器）应支持本地交流供电方式，输入交流电压及其波动范围要求为：单相220V，变化范围为10%；频率50Hz，变化范围为5%；电压波形畸变率小于5%。设备在此范围内应正常工作。 PoE类型组网设备应与PoE供电交换机配对使用，PoE交换机应自动检测识别符合标准的受电设备。 14.4过压、过流保护 组网设备应安装过压、过流保护器，实现在外接电源异常时保护设备的核心部分。 组网设备应满足YD/T 993规定的要求，其中对于要求性能不劣化的过压、过流测试项目，经过压、过流测试后的设备应能达到相关传输性能要求。 14.5电磁兼容 组网设备应满足YD/T 1965的要求。 14.6环保要求 组网设备应满足SJ/T 11363对其有毒有害物质的限制和管理要求。 组网设备在家庭中应用，应尽量采用低能耗设计方案。 _