1、第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理2.1 智能建筑网络功能及传输对象2.1.1 智能建筑网络的功能和分类2.1.2 智能建筑网络的传输对象与特征2.2 智能建筑网络传输介质2.2.1 信道与传输损耗2.2.2 双绞线2.2.3 同轴电缆2.2.4光纤2.2.5 无线信道2.2.6 传输介质的选择2.3 通信网络技术2.3.1 公用电信网简介2.3.2 公用交换电话网PSTN2.3.3数据通信网 本章导读 智能建筑的信息传输网络是“建筑智能化”的基础，它有什么需求？有什么功能？它有哪些传输对象？有什么特征？这些问题是我们首先要搞清楚的。这就是本章的重点内容
2、之一。 其次，任何一个智能建筑的信息传输网络都不能孤立地运作，它必须与外界进行通信（通常要连到Internet）。连通外界的桥梁就要靠公用电信网。电信网的用户遍及世界各地，各个国家的公用电信网络互连提供国际通信业务，因此，我们有必要了解公用电信网。这也是本章的重点内容之一。 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 (1)能与全球范围内的终端用户进行多种业务的通信功能。支持多种媒体，多种信道，多种速率，多种业务的通信。比如，（可视）电话、互联网、 传真、计算机专网、VOD、IPTV、VOIP等等。(2)完善的通信业务管理和服
3、务功能。比如，可以应对通信设备增删、搬迁、更换和升级的综合布线系统，保障通信安全可靠的网管系统等。(3)信道冗余，在应对突发事件、自然灾害时通信更加可靠。(4)新一代基于IP的多媒体高速通信网、光通信网是未来新的通信业务支撑平台。2.1.1 智能建筑网络的功能和分类 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 图2-1智能建筑的信息传输网络的分类 1. (信)网 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 智能化建筑内的电话网一般是以程控用户交换机PABX(Private Automatic Branch eXchange)为中心构成
4、一个星形网，为用户提供话音通信是其基本功能。建筑内的用户之间是分机对分机的免费通信。它既可以连接模拟电话机，也可以连接计算机、终端、传感器等数字设备和数字电话机，不仅要保证建筑内的语音、数据、图像的传输，而且要方便地与外部的通信网络如公用电话网、公用数据网、用户电报网、无线移动电话网等网络连接，达到与国内外各类用户实现话音、数据、图像的综合传输、交换、处理和利用。 2.1.1 智能建筑网络的功能和分类 2. 算机网 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 智能化建筑内的计算机网是通信系统的核心，是大量的信息传输、交换、处理的基础。计算机网的实质内涵是高速的数据
5、通信网，由于TCP/IP己经是计算机网的传输标准，因此，我们又称之为IP网络。智能化建筑内的计算机网络技术是局域网（LAN），传输速率最大可达10Gbps,目前的技术主流可保证到端点的传输速率为100Mbps，因此，智能化建筑内的计算机网络是一个高速的IP网络。 2.1.1 智能建筑网络的功能和分类 智能化建筑内 上构建了多个LAN 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 2.1.1 智能建筑网络的功能和分类 图2-2 一个建筑内多个LAN并存 2.1.2 智能建筑网络的传输对象与特征 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象
6、图2-3智能建筑网络的传输对象 (1)模控制信号 特征 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 2.1.2 智能建筑网络的传输对象与特征 图2-4模拟控制信号传输特征 (2)模音信号 特征 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 传输特征：话音信号既可以模拟传输，也可以数字传输。通常采用模拟传输方式，在一对0.4mm线径的双绞线上，传输4km大约衰减7dB,这个数值大致和我国电话网用户线路允许最大衰减值相当。在采用数字传输方式时，一路电话不经压缩时需要64kbps的传输带宽。 音频数据采用模拟传输方式时，信道的带宽要达到20k
7、Hz,3类双绞线可以很好地传输音频数据，传输1km衰减低于6dB。音频数据采用数字传输方式时，按44KHz/16Bit采样，则不经压缩时需要704kbps的传输带宽。 2.1.2 智能建筑网络的传输对象与特征 (3)模 信号 特征 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 传输特征：基带视频信号通常采用模拟传输方式，信道的带宽要达到8MHz, 用同轴电缆一般可传输100300m,距离再长就需要增加信号放大器。如果用光纤传输，则可达20km。基带视频信号采用数字传输方式时，一般需要数据压缩，如采用MPEG-4编码标准传输速率可下降到1Mbps的带宽。复合信号通常采
8、用模 方式，信道的要达到900MHz, 用同 一般可100m,距离再就需要增加信号放大器。干通常采用光 ，无需信号放大可达20km距离。复合信号目前不能直接用数字方式，需要先将各个道的信号先分离出来之后，再利用路信号数据的方法，分 。例如，IPTV就是种方式。 2.1.2 智能建筑网络的传输对象与特征 (4)非 数据 特征 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 从信息的角度来分析, 系运行的方式有B/S和C/S两种,系主要是性要求不高的数据和文档数据，数据大小不超出兆字，每个用端算机网 速率要求不高,有1Mbps的容量即可足需求,系担集中在服器端以及靠近服器
9、的干上。理上,干的速率最大是所有下属端需求之和,服器干的速率最大是所有端需求之和。运行中, 各用的用是异步和突的,因此干的速率小于所有下属端需求之和,一般有15%20%的容量即可。 2.1.2 智能建筑网络的传输对象与特征 (5) 数据 特征 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.1 智能建筑网络功能及传输对象 音和数据的需求有两个方面：其一是音和信号的数字，其二是音和数据文档的在播放（即点播）。 算机网系的有性要求。每一路DVD品的数据流, 采用MPEG-4 准速率大致在12Mbps的。一路数据流, 大只需8kbps的。于音数据，达到高品CD效果的速率只需要大100kbps。 2.1.2
10、 智能建筑网络的传输对象与特征 2.2.1 信道与传输损耗 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 图2-5 狭义信道和广义信道 信道分类 信道容量 C=log2 1+S/N bit/s 传输损耗 2.2.2 双绞线 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 2-6 双 介 各类双绞线的衰减极限数据表 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 双绞线的用 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 (1)3类线：传输频率1MHz16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输。
11、 (2)5类线：传输频率1MHz100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。也可以用于闭路监视系统中的视频信号传输。(3)超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值和信噪比、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于100Mbps的数据传输和千兆位以太网（1000Mbps）。(4)6类线：该类电缆的传输频率为1MHz250MHz，它提供2倍于超五类的带宽。6类布线的传输性能远远高于超五类标准，最适用于1000Mbps的数据传输。 2.2.3 同轴电缆 第2章 智能建
12、筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 2-7 同 的基本构 在智能建筑中，同轴电缆主要用于有线电视网的传输介质，在它上面可以开通视频图像通信和交互式信息服务。在闭路电视监控系统中，也大量使用同轴电缆传输视频信号。 2.2.4光纤 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 2-8 光的构 光具有容量大（目前可达6400Gbps）、耗低、径、重量、不受磁干等点，在智能建筑中，光是算机网的干 介。 光在光纤中的传播第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 2-10 光 模式示意 图2-9 光在光纤中的传播 光信道第2章 智能建筑信息
13、传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 2-11 光信道的化方框 图2-13 光纤传输中的光波分复用技术 光用及特点 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 光纤具有下列优点：较大的带宽;尺寸小而重量轻;较低的衰减;电磁隔离;较大的转发器间距.在智能建筑中，光纤用于构建计算机网络的干线传输系统，也用于多路视频信号的干线传输介质。由于光纤的传输距离长（10Gbps/10km）,用它作为干线所组成的一个计算机网络，在逻辑上仍然是一个LAN，但是其覆盖的区域可以是一个建筑群、一个园区，己经不是传统意义上一LAN了。 2.2.5 无线信道 第2章 智能建筑信息传输网
14、络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 无通信的介是无波，存在于我周的空。无 技于接不同建筑物内的局域网是特有用的。是因很在建筑物之架 ，无是地上或杆上，特是所通的空属于公共所有更困。而无技只需在每个建筑物上安装。 2.2.6 传输介质的选择 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.2 智能建筑网络传输介质 传输介质的选择是由许多因素决定的。它受网络拓扑结构的约束。其他因素也将起作用，例如：容量 支持所期望的网络通信量。可靠性 满足可用的要求。支持的数据类型 根据应用特定的。环境范围 在所要求的环境范围内提供服务。介的是信息网整个任的一部分。 2.3.1 公用电信网简介 第2章 智能建筑信
15、息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 至今为止，最大的交换网络还是公用电信网。电信网的用户遍及世界各地，各个国家的公用电信网络互连提供国际通信业务。尽管当初设计和建造这些网络是为模拟电话用户和数字电报用户服务的。但在其上已连接了许多的DTE终端设备开通数据通信业务，并且这种网络正逐渐变为数字网络。因此，我们有必要了解公用(公众)电信网。 公用电信网的组成 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 电信网是由传输、交换、终端设备和信令过程、协议以及相应的运行支撑系统组成的综合系统，它使得网内位于不同地点的用户可以通过它来交换信息。 图2-14 电信网的基本组成 公用电信网的
16、端第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 构成信网的主要有三:端、 和交 。 终端设备一般装在用户处，例如电话机、传真机、计算机等，它们将语音、文字、图像和数据等原始信息转变成电信号发送出去，或把接收到的电信号还原成可辨认的信息。对终端设备的一个重要要求，是必须符合进网的接口规定，否则就不能与网络连接。 公用电信网的第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 构成信网的主要有三:端、 和交 。 传输设备包括通信线路设备在内，是信息传递的通道。它将用户终端与交换系统之间或交换系统之间连接起来，形成网路。其作用是将信号以尽可能低的代价,即以最有效的方式来保持尽可
17、能低的失真，从一地至另一地。 公用电信网的交第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 交 是了使网的 能全网用所公用而加入的，于信网路枢位置，是各种信息的集散中心，是信息交的关 。它包括各种交机、交机、数据交机、移 交机、分交机、异步移模式（ATM）交机等。通它可根据用的需要将两地用的通路接通，或者用的送信息一条通路。加入交 后，就可以大大提高网中 和通信路的利用率。于交 来，基本要求是理速度快、可靠，不来信号的附加失真，同使网内源得到合理的利用。 2.3.2 公用交换电话网PSTN 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 公用交换电话网PSTN( Pub
18、lic Switched Telephone Network )是模最大的通信网，而且是各种通信的基，例如网和网可以直接被利用来开放数据。事上，在未出用于数据的公用数据网以前，大量的数据均集中在网上，因此网的 量与服量于数据通信的展影响甚大。 1.市通信网 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 图2-15 单局制电话网络 图2-16 多局制电话网络 接局相成网状网 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 图2-18 多汇接局汇接网 2.国家 网构 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2-19国家三 网 本地电话网服范 第2章 智
19、能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2-20本地网网路构 3.电话网开放的 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2-21电话网中开放的 2.3.3数据通信网 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 数据通信网是提供公用数据通信而成的通信网。数据通信：算机与算机之或算机与端之的通信称数据通信，通信中送的是数据信号。 1.数据通信网数据 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 (1)电路交换数据传输业务：在数据终端设备间传送数据之前必须先建立电路交换连接。该项业务可在电路交换公用数据网和综合业务数字网（ISDN）的电路交
20、换部分提供。(2)分组交换数据传输业务：以带有寻址信息的形式进行数据传送。该项业务可在分组交换网、帧中继网和综合业务数字网（ISDN）中的分组交换功能部分提供。(3)租用路数据 ：提供公用网的一条或多条路用行数据送。可在数字数据网中提供。 2.3.3数据通信网2.数字数据网（DDN） 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2.3.3数据通信网2-22数字数据网（DDN）构示意 3.分交网PSPDN 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2.3.3数据通信网2-23 分数据交网PSPDN的成 4.中网（F.R.） 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理
21、2.3 通信网络技术 2.3.3数据通信网帧中继网以帧为单位，在网路上传输，并将流量控制等功能全部交由智能终端设备处理的一种新型高速网路接口技术。帧中继网的特点：按需分配带宽，网络资源利用率高，网路费用低；采用虚电路技术，适用于突发性业务的使用；不采用存储转发技术，时延小、传输速率高、数据吞吐量大；兼容X.25、TCP/IP等多种网络协议，可为各种网络提供快速、稳定的连接。中用于局域网互、局域网与广域网的接、建虚用网、子文件。 5.无数据网（CDPD） 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2.3.3数据通信网2-24无数据网（CDPD）示意 6.窄 合 数字网（N-IS
22、DN） 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2.3.3数据通信网2-25窄合数字网（N-ISDN）接示意 7.中国公用算机互网(Chinanet) 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理 2.3 通信网络技术 2.3.3数据通信网2-26中国公用算机互网(Cinanet) 接示意 习题与思考题 第2章 智能建筑信息传输网络基础原理1智能建筑的信息传输网络有哪些需求? 2.智能建筑的信息传输网络有哪些分类?3.智能建筑网络的传输对象有哪些?请举例说明。4.什么是模拟传输和数字传输？有什么特点?5.模拟控制信号传输有什么特点?6.什么是实时数据传输? 请举例说明。7.音频和视频数据的传输有什么需求?8.什么是信道? 有哪些分类? 什么是信道容量?9.常用的传输介质有哪些? 有什么特点?10.双绞线有哪些分类? 有什么特点?11.光纤有哪些传输模式? 光纤信道有哪些组成部分? 有什么特点?12.无线信道有哪些分类? 有什么特点?13.简述公用电信网的组成和分类。14.什么是PSTN? 有哪些分类和特点? 开放哪些业务?15.简述国家电话网的组成结构。16.什么是数据通信网?有哪些分类和特点?17.什么是DDN? 有哪些特点?18.什么是帧中继网?有哪些特点?19. 什么是Chinanet? 有哪些业务功能?
