智能楼宇信息传输网络基础(建筑通信及网络技术)

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1、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 第 2章 智 能 建 筑 信 息 传 输 网 络 基 础 原 理2.1 智 能 建 筑 网

2、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 PSTN 2.3.3数 据 通 信 网 2.1 智 能 建 筑 网 络 功 能 及 传 输 对 象 第 2章 智 能 建 筑

3、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 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

4、 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 电 话 (信 )网 公 用 网 现 场 控 制 网 、 集 中 管 理 网 、 消 防 网 、 安 防 网 .公 用 信 息 网 、 音 视 频 网 . 模 拟 传

5、 输 网 计 算 机 网 数 字 传 输 网 内 部 专 用 网保 密 网 公 用 电 话 网计 算 机 互 联 网 专 用 广 域 网 公 安 金 盾 网 、 海 关 金 关 网 、 政 府 办 公 网 . VOIP 智 能 建 筑 通 信 网 络图 2-1智 能 建 筑 的 信 息 传 输 网 络 的 分 类 1. 电 话 (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 Br

6、anch eXchange)为 中 心 构成 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

7、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. 计 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 通 信 网 ， 由

8、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 实 际 上 构 建 了 多 个 LAN 第 2章 智 能 建 筑 信 息 传

9、 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 公 用 信 息 网Intranet 办 公 保 密 网 楼 宇 控 制 ,安 防 ,消 防 专 网 视 频 监 控 专 网互 联 网 政 府 办 公 网 中 央 控 制 室图 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 模 拟 数 据 (信 息 ) 数

10、 字 数 据 (信 息 ) 控 制 信 号 电 压 信 号电 流 信 号音 频 信 号 话 音 信 号全 频 信 号 视 频 信 号 基 带 视 频 信 号复 合 视 频 信 号高 清 视 频 信 号 控 制 数 据非 实 时 数 据 C/S,B/S应 用 数 据 块文 件 数 据大 容 量 文 档 数 据 实 时 数 据 音 频 流 数 据视 频 流 数 据图 2-3智 能 建 筑 网 络 的 传 输 对 象 (1)模 拟 控 制 信 号 传 输 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

11、智 能 建 筑 网 络 的 传 输 对 象 与 特 征 温 度 、 压 力 、 流 量 . 传 感 器变 送 器 0-5V电 压4-20mA电 流 现 场 总 线 直 流 到 几 百 Hz低 频 范 围 数 字 方 式 传 输 控 制 单 元屏 蔽 抗 干 扰 传 输 技 术短 距 离 范 围 (几 十 米 ) 温 度 、 压 力 、 流 量 . 传 感 器变 送 器 控 制 单 元距 离 范 围 大 (1000m)A/D现 场 仪 表数 字 化图 2-4模 拟 控 制 信 号 传 输 特 征 (2)模 拟 音 频 信 号 传 输 特 征 第 2章 智 能 建 筑 信 息 传 输 网 络 基

12、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

13、宽 要 达 到20kHz,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 拟 视 频 信 号 传 输 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

14、 输 方 式 ， 信 道 的 带宽 要 达 到 8MHz, 用 同 轴 电 缆 一 般 可 传 输 100 300m,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 视 频 信 号 通 常 采 用 模 拟 传 输 方 式 ， 信 道 的 带 宽 要 达 到900MHz, 用 同 轴 电 缆 一 般 可 传 输 100m,距 离 再

15、长 就 需 要 增 加信 号 放 大 器 。 干 线 通 常 采 用 光 纤 传 输 ， 无 需 信 号 放 大 可 达20km距 离 。 复 合 视 频 信 号 目 前 不 能 直 接 用 数 字 方 式 传 输 ， 需要 先 将 各 个 频 道 的 视 频 信 号 先 分 离 出 来 之 后 ， 再 利 用 单 路 视频 信 号 数 据 压 缩 传 输 的 方 法 ， 分 时 传 输 。 例 如 ， IPTV就 是 这种 方 式 。 2.1.2 智 能 建 筑 网 络 的 传 输 对 象 与 特 征 (4)非 实 时 数 据 传 输 特 征 第 2章 智 能 建 筑 信 息 传 输 网 络

16、 基 础 原 理 2.1 智 能 建 筑 网 络 功 能 及 传 输 对 象 从 信 息 传 输 的 角 度 来 分 析 , 系 统 运 行 的 方 式 有 B/S和 C/S两 种 ,系 统 主 要 是 实 时 性 要 求 不 高 的 块 数 据 和 文 档 数 据 ，数 据 大 小 不 超 出 兆 字 级 ， 每 个 用 户 终 端 对 计 算 机 网 络 传输 速 率 要 求 不 高 ,有 1Mbps的 传 输 容 量 即 可 满 足 需 求 ,系统 负 担 集 中 在 服 务 器 端 以 及 靠 近 服 务 器 的 干 线 上 。 理 论上 ,干 线 的 传 输 速 率 最 大 值 是

17、所 有 下 属 端 线 需 求 之 和 ,服务 器 干 线 的 传 输 速 率 最 大 值 是 所 有 端 线 需 求 之 和 。 实 际运 行 中 , 各 用 户 的 应 用 是 异 步 和 突 发 的 ,因 此 干 线 的 传输 速 率 远 小 于 所 有 下 属 端 线 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)实 时 数 据 传 输 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 频 和 视 频 数

18、 据 的 传 输 需 求 有 两 个 方 面 ： 其 一 是 音 频 和视 频 信 号 的 数 字 传 输 ， 其 二 是 音 频 和 视 频 数 据 文 档 的 在线 播 放 （ 即 视 频 点 播 ） 。 这 时 对 计 算 机 网 络 系 统 的 传 输有 实 时 性 要 求 。 每 传 输 一 路 DVD品 质 的 视 频 数 据 流 , 采用 MPEG-4编 码 标 准 传 输 速 率 大 致 在 1 2Mbps的 带 宽 。 传输 一 路 电 话 数 据 流 , 大 约 只 需 8kbps的 带 宽 。 对 于 音 乐数 据 ， 达 到 高 品 质 CD效 果 的 传 输 速 率

19、只 需 要 大 约100kbps带 宽 。 2.1.2 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 信源 发 送装 置 传 输介 质 接 收装 置 受信者狭 义 信 道 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

20、 网 络 传 输 介 质 图 2-6 双 纹 线 传 输 介 质 无 屏 蔽 双 绞 线 UTP 屏 蔽 双 绞 线 STP塑 料 外 壳 色 标 塑 料 绝 缘 层 铜 导 线 铜 导 线塑 料 外 壳 金 属 屏 蔽 层 5类 UTP 6类 UTP 5类 STP 7类 STP3类 大 对 数 UTP 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 应 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

21、 介 质 (1)3类 线 ： 传 输 频 率 1MHz 16MHz， 用 于 语 音 传 输 及 最 高传 输 速 率 为 10Mbps的 数 据 传 输 。 (2)5类 线 ： 传 输 频 率 1MHz 100MHz， 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

22、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 1MHz 250MHz， 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 筑 信 息 传 输 网 络 基 础 原 理 2.2

23、 智 能 建 筑 网 络 传 输 介 质 图 2-7 同 轴 电 缆 的 基 本 结 构 外 套 屏 蔽 层 （ 外 导 体 ）绝 缘 层 内 导 体 内 导 体绝 缘 层屏 蔽 层 （ 外 导 体 ） 外 套 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

24、 智 能 建 筑 网 络 传 输 介 质 图 2-8 光 纤 的 结 构 光 纤 具 有 传 输 容 量 大 （ 目 前 可 达 6400Gbps） 、 损 耗 低 、线 径 细 、 重 量 轻 、 不 受 电 磁 干 扰 等 优 点 ， 在 智 能 建 筑中 ， 光 纤 是 计 算 机 网 络 的 干 线 传 输 介 质 。 单 芯 光 纤 4芯 光 纤 分 散 型 多 芯 光 纤 光 纤 缓 冲 层抗 拉 线外 壳 抗 拉 线外 壳纤 芯 纤 芯剥 皮 线抗 拉 线外 壳 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

25、 网 络 传 输 介 质 图 2-10 光 纤 传 输 模 式 示 意 图 包 层 包 层 （ n2)包 层 包 层 包 层 芯 (n1)芯 芯 ABCD ABC A 单 模 光 纤多 模 变 率 光 纤 多 模 光 纤 折 射 率折 射 率 折 射 率 n1n2 a图 2-9 光 在 光 纤 中 的 传 播 光 纤 信 道第 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 2-11 光 纤 信 道 的 简 化 方 框 图 光 源 光 调 制 器 光 纤 线 路调 制 电 信 号 电 信 号 处 理电 信 号 输 入 光 检 测

26、 器解 调 电 信 号电 信 号 处 理电 信 号 输 出 光 发 射 机 1光 发 射 机 2光 发 射 机 N 合波器 光 接 收 机 12N光 功 率放 大（ BA） 光 线 路 放 大（ OA） 光 线 路 放 大（ OA） 分波器光 前 置 放 大（ PA）12N 12N12 N. .发 送 端 接 收 端 光 接 收 机光 接 收 机图 2-13 光 纤 传 输 中 的 光 波 分 复 用 技 术 光 纤 应 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

27、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

28、 LAN了 。 2.2.5 无 线 信 道 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 无 线 通 信 的 介 质 是 无 线 电 波 ， 存 在 于 我 们 周 围 的空 间 。 无 线 传 输 技 术 对 于 连 接 不 同 建 筑 物 内 的 局域 网 是 特 别 有 用 的 。 这 是 因 为 很 难 在 建 筑 物 之 间架 设 电 缆 ， 无 论 是 地 上 或 电 线 杆 上 ， 特 别 是 所 通过 的 空 间 属 于 公 共 所 有 时 更 困 难 。 而 无 线 技 术 只需 在 每 个 建 筑 物 上

29、安 装 设 备 。 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 。传 输 介 质 的 选 择

30、 是 设 计 信 息 传 输 网 络 整 个 任 务 的一 部 分 。 2.3.1 公 用 电 信 网 简 介 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 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

31、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 。 汇 接 局 端 局

32、端 局端 局 用 户用 户 用 户 用 户用 户 用 户用 户用 户用 户用 户用 户 图 2-14 电 信 网 的 基 本 组 成 公 用 电 信 网 的 终 端 设 备第 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 电 信 网 的 设 备 主 要 有 三 类 :终 端 设 备 、 传输 设 备 和 交 换 设 备 。 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

33、 ， 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 传 输 设 备第 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 电 信 网 的 设 备 主 要 有 三 类 :终 端 设 备 、 传输 设 备 和 交 换 设 备 。 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

34、 系 统 之 间 或 交 换系 统 之 间 连 接 起 来 ， 形 成 网 路。 其 作 用 是 将 电 信 号 以 尽 可 能 低 的 代 价 ,即 以最 有 效 的 方 式 来 保 持 尽 可 能 低 的 失 真 ， 从 一 地传 至 另 一 地 。 公 用 电 信 网 的 交 换 设 备第 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 换 设 备 是 为 了 使 网 络 的 传 输 设 备 能 为 全 网 用 户 所 公 用而 加 入 的 ， 处 于 电 信 网 路 枢 纽 位 置 ， 是 各 种 信 息 的 集 散中 心 ， 是 实

35、现 信 息 交 换 的 关 键 环 节 。 它 包 括 各 种 电 话 交换 机 、 电 报 交 换 机 、 数 据 交 换 机 、 移 动 电 话 交 换 机 、 分组 交 换 机 、 宽 带 异 步 转 移 模 式 （ ATM） 交 换 机 等 。 通 过它 可 根 据 用 户 的 需 要 将 两 地 用 户 间 的 传 输 通 路 接 通 ， 或者 为 用 户 的 传 送 信 息 选 择 一 条 通 路 。 加 入 交 换 设 备 后 ，就 可 以 大 大 提 高 网 络 中 传 输 设 备 和 通 信 线 路 的 利 用 率 。对 于 交 换 设 备 来 说 ， 基 本 要 求 是 处

36、 理 速 度 快 、 可 靠 ， 不带 来 信 号 的 附 加 失 真 ， 同 时 应 使 网 络 内 资 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( Public Switched Telephone Network )是 规 模 最 大 的 通 信 业 务网 ， 而 且 是 各 种 通 信 业 务 的 基 础 ， 例 如 电 话 网和 电 报 网 可 以 直 接 被 利 用 来 开 放 数 据 传 输 业 务 。事

37、 实 上 ， 在 未 出 现 专 用 于 数 据 业 务 的 公 用 数 据网 以 前 ， 大 量 的 数 据 业 务 均 集 中 在 电 话 网 上 ，因 此 电 话 网 的 传 输 质 量 与 服 务 质 量 对 于 数 据 通信 的 发 展 影 响 甚 大 。 1.市 话 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 用 户用 户 用 户用 户 用 户 用 户用 户 用 户用 户用 户用 户 用 户用 户 远 端 模 块 远 端 模 块 远 端 模 块 PABX中 继 线交 换 机 长 话 局长 途 线 路 用 户 用 户

38、用 户用 户 用 户用 户用 户用 户 用 户用 户 远 端 模 块 远 端 模 块 远 端 模 块 中 继 线交 换 机 长 话 局 长 途 线 路 用 户用 户 用 户 用 户用 户用 户用 户用 户用 户远 端 模 块 PABX中 继 线交 换 机 用 户用 户 用 户用 户 用 户 用 户用 户用 户用 户远 端 模 块 PABX中 继 线交 换 机图 2-15 单 局 制 电 话 网 络 图 2-16 多 局 制 电 话 网 络 汇 接 局 相 连 成 为 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

39、汇 接 局 汇 接 网 用 户 用 户 用 户用 户用 户用 户 用 户用 户远 端 模 块 远 端 模 块 用 户 用 户 用 户用 户用 户用 户远 端 模 块中 继 线端 局 端 局汇 接 局 用 户 用 户 用 户用 户用 户用 户用 户用 户远 端 模 块 PABX中 继 线 用 户用 户 用 户用 户 用 户 用 户用 户用 户远 端 模 块 PABX中 继 线端 局 端 局 汇 接 局用 户用 户 用 户用 户 用 户 用 户远 端 模 块端 局 汇 接 局用 户用 户 用 户用 户用 户用 户 远 端 模 块远 端 模 块 端 局 2.国 家 电 话 网 结 构 第 2章 智

40、能 建 筑 信 息 传 输 网 络 基 础 原 理 2.3 通 信 网 络 技 术 图 2-19国 家 三 级 电 话 网 长 途 网 本 地 网 A省 B省本 地 网 1 本 地 网 2 本 地 网 3 本 地 网 4 DC1 省 际 交 换 中 心DC2 省 内 交 换 中 心本 地 网 汇 接 局 本 地 网 端 局 至 国 际 出 入 口 局 本 地 电 话 网 服 务 范 围 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 2-20本 地 电 话 网 网 路 结 构 图 本 地 电 话 网 长 途 交 换中 心 端 局 用 户 长

41、 途 交 换中 心 端 局 用 户汇 接 局 本 地 电 话 网 （ a） 由 若 干 个 端 局 组 成 （ b） 由 若 干 个 端 局 和 汇 接 局 组 成长 市 中 继 线 局 间 中 继 线 用 户 线 3.电 话 网 开 放 的 业 务 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 2-21电 话 网 中 开 放 的 业 务 公 用 电 话 网 电 话 传 真 可 视 电 话ADSL Modem 互 联 网 ,数 字 数 据 业 务 网 .SERVER数 据 终 端 低 速 高 速 无 线 移 动 通 信 网 2.3.3数

42、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 为 提 供 公 用 数 据 通 信 业 务 而 组 成的 通 信 网 。 数 据 通 信 ： 计 算 机 与 计 算 机 之 间 或计 算 机 与 终 端 之 间 的 通 信 称 为 数 据 通 信 ， 通 信中 传 送 的 是 数 据 信 号 。 1.数 据 通 信 网 数 据 传 输 业 务 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

43、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 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 电 路 数 据 传 输 业 务 ： 提 供 公 用 网 的 一条 或 多 条 电 路

44、 给 用 户 进 行 数 据 传 送 。 该 项 业 务可 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 图 2-22数 字 数 据 网 （ DDN） 结 构 示 意 图 骨 干 节 点 机接 入 节 点 机数 据 终 端 设 备（ DTU 或 Modem) 骨 干 层接 入 点 层 终 端 接 入 层 至 省 DDN网 接 入 节 点 层骨 干 层网 络管 理 中 心 3.分 组 交 换 网 PSPDN

45、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 图 2-23 分 组 数 据 交 换 网 PSPDN的 组 成 分 组 拆 装 设 备 主 机 X.25终 端 DDN DTUDDNX.25终 端 DTU X.25终 端PSTN ModemModem Modem 至 省 分 组 网 网 络 管 理中 心 分 组交 换 机 远 程 集 中 器 异 步 终 端异 步 终 端 异 步 终 端 Modem 分 组 拆 装 设 备 模 拟 专 线 4.帧 中 继 网 （ F.R.） 第 2章 智 能 建 筑 信 息 传 输 网

46、 络 基 础 原 理 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

47、、 TCP/IP等 多 种网 络 协 议 ， 可 为 各 种 网 络 提 供 快 速 、 稳 定 的 连 接 。帧 中 继 用 于 局 域 网 互 连 、 局 域 网 与 广 域 网 的 连 接 、组 建 虚 拟 专 用 网 、 电 子 文 件 传 输 。 5.无 线 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 图 2-24无 线 数 据 网 （ CDPD） 示 意 图 6.窄 带 综 合 业 务 数 字 网 （ N-ISDN） 第 2章 智 能 建 筑 信 息 传 输 网 络 基

48、础 原 理 2.3 通 信 网 络 技 术 2.3.3数 据 通 信 网图 2-25窄 带 综 合 业 务 数 字 网 （ N-ISDN） 连 接 示 意 图 ISDN 汇 接 局 ISDN交 换 局ISDN交 换 局 PSPDNPSTN Internet 用 户ISDN接 口用 户ISDN接 口 PABX路 由 器 局 域 网 (LAN) 会 议 电 视 局 域 网 (LAN) PABX路 由 器 会 议 电 视 7.中 国 公 用 计 算 机 互 连 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

49、 通 信 网图 2-26中 国 公 用 计 算 机 互 连 网 (Cinanet) 连 接 示 意 图 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

50、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 ?