弱电智能化工程常用的四种计算机网络系统组网方案解析

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1、弱电智能化工程常用的四种计算机网络系统组网方案解析弱电智能化工程对数据传输的要求大数据量传输：弱电智能化工程中大量使用高清网络监控摄像机，同时人脸识别在门禁控制系 统中应用普及，视频数据传输数据量大，占用带宽较高，且在复杂场景中的数 据流量会突增。1、摄像机-视频数据流。2、人脸门禁（网关）-人脸数据。以200万像素摄机为例带宽点用预算：单路码流：4Mbps；双路码流并预留派出 所查看所需码流：12Mbps。人脸门禁设备建议预留带宽： 2Mbps。200万像素图片以JPG中等压缩约300KByte, 300Kbyte数据在2Mbps带宽下传 输需要1.52秒。网络传输可使用带宽保守标准为80%

2、，即：100Mbps网络建议带宽预算不超过80Mbps （以太网交换机实测可使用 94.5Mbps）。1000Mbps网络建议到款预算不超过800Mbps （以太网交换机实测可使用 942Mbps）。窄带数据采集：各种传感器、楼控、能耗监测、电力监控、电梯、垃圾桶、井盖、地磁、消防 栓、路灯等，占用流量低，但出于对数据采集的需求，要求可靠性高，要求数 据采集成功率达99%以上。弱电智能化工程常用组网方式、光纤以太网 以太网：网络连接的基础结构，小到家庭网络，大到 Internet 都是基于以太 网架构。光纤以太网组网特点： 高效传输：设备发出的数据包，只作地址判断即刻发送， 转发延迟小于 1n

3、s； 以太网交换机作数据转发，没有带宽损耗。成熟稳定：经多年发展，各种应用 场景的都有相应设备。设备可靠：针对楼宇安防专门开发的设备，多重保护、 多重冗余设计，经多次改良达到高可靠性、组网灵活。网格架构、线路、设 备、安装等都极其灵活。三层网络结构：三层网络结构是建筑智能化系统中经典的网络模型，由接入交换机、汇聚交换 机、核心交换机及相应的综合布线设备组成。1、核心交换机：网络系统核心设备，为所有设备提供大数据量交换。核心层由于是整个网络的核心，从设备上来讲，需要在考虑高性能，高稳定性 的同时，充分考虑设备引擎、业务线卡、电源、风扇等的冗余，同时需要具备 的一定的抗攻击能力，如中央处理器保护能

4、力，基础网络保护能力。从架构上来讲，需要充分考虑核心层设备间的冗余备份和负载均衡，利用 MSTP/RSTP+VRRP 技术，自愈环网技术，或者是通过更好的核心层设备的硬件虚 拟化技术，实现设备级的冗余备份，同时，在设计时还应充分考虑网络链路的 冗余性和可靠性，提高网络防灾能力。2、汇聚交换机：接入交换机接入汇聚，后上连到核心交换机。汇聚层是连接接入层与核心层之间的网络层，为接入层提供数据的汇聚，传 输，管理，分发处理，集中接入层流量，再转发至核心层的功能，是局域网中 隔离动荡的控制点，也是区域网络流量上收的关键点。汇聚层为接入层提供基于策略的连接,如地址合并，协议过滤,路由服务,认证管 理等。

5、通过网段划分（如VLAN）与网络隔离可以防止某些网段的问题蔓延和影响 到核心层。汇聚层同时也可以提供接入层虚拟网之间的互连，控制和限制接入 层对核心层的访问，保证核心层的安全和稳定。3、接入交换机：将摄像机、门禁、计算机等设备接入到网络。接入交换机可选 用选用智能网管型交换机，具备 VLAN 划分，端口隔离，安全地址绑定，抗攻 击，QoS，防雷击等功能，支持标准的802.1x访问控制，支持标准的SNMP简 单网络管理协议，支持DHCP-Snooping等功能，支持标准的RSTP, MSTP生成 树协议。三层网络结构根据建筑结构和系统结构，三层网络结构也可简化为二层网络或单层网络结 构。二、PO

6、N无源光网络PON： Passive Optical Network, 无源光网络PON的最大特征，网络连接的线路使用光纤连接并且全部为无源光器件一分光器，不需要供电 以太网连接的每个节点都需要供电，PON网络的分光器不用供电。ServerCHT外连疑光纤IQQOMbpsOLT光纤;匸聚到換心嫌.网线1000Mbps 每台ON U 带制 000/4/16*80%=12Mbps 按QLT 4条光纤接入吳崇色弱电鸳记ONUONUONU也删g连霾侖线looMbp%门禁摄獴机孩心交検机分光器到ONU线路，托纤（按16分光计算）1000/16 * 68% = 42Mbps机廣内通時，网iflOoMbps

7、NVRPON网络结构OLT： PON局端设备，常用设备带有18个光口 + 24个电口，插卡式OLT设 备可带超过64路光口。ONU： PON终端设备，常见家用FTTH接入设备带有1 4个电口，个别产品内置 交换芯片可带超过16个电口。分光损耗：分光器负责物理连接，PON网络的光信号最大损耗在分光损耗，以1 分16为例分光损耗为13.8dbm。封包效率：PON网络中的数据包，有固定的字头以及数据编码，会占用一定带 宽，一般按68%70%计算。 口 實口社IUf3302.3 伦Us*j2SSsPON数据下行，广播模式PON数据上行，TDMA（时分复用）PON典型应用场景：小区住户上网接入-FTTH

8、 （Fiber To The Home）因大多数用户上网都是下载数据量大，上传数据量小，PON的网络特征正好与 其对应，是目前应用最广的In terne t接入方式。PON网络优点：光纤一分多的网络架构，光纤使用效率高。光纤一分多的网络架构，用户接入护展能力强。无源光纤网络，线路维护少。广播方式数据分发，高清电视等应用效率高。PON网络缺点：设备成本高，一次性投入成本较高，局端OLT设备较贵。PON基于物理层编码，编码需占用一定的数据带宽。多个用户使用同一上传带宽，每个用户分到的带宽有限。TDMA（时分多址）传输方式造成数据传输时延较大。分光器的大光损，需要使用大功率光器件，成本高寿命短。单台

9、终端设备故障，可能引发整条光纤上的全部终端无法通信 （时分复用失 效）。面对前端接入设备较多，后端连接设备也比较多的应用，需使用交换机扩展， 容易造成带宽瓶颈。为什么常用的FTTH（PON接入）方式上传带宽远小于下行带宽？1. 市场需求：上网浏览、下载、电视等大多数应用都是下行带宽远大于上行带 宽。2. 技术限制：TDMA方式上传、数据帧头、用户数量等因素影响较大。三、无线（WIFI、3G/4G、无线网桥）+光纤混合组网以成本、部署、需求为考量，将WIFI无线+光纤以太网混合组网。优点：布线量减少80%以上。缺点：2.4Ghz（5.8Gbps）频段无线信号穿透力较差，网络架设需现场精细调较。增

10、加一级网络设备，延迟比之前应用略大。无线传输使用公共免费频段，信号繁忙，有被干扰的风险。WIFI 无线+光纤 混合组网四、工业环形以太网因其线路及设备冗余，在可靠性要求较高的电力、交通、自动化等行业应用较 多。同时，因为其多级交换机级连造成的延迟大、带宽瓶颈等问题， 在楼宇安防领 域应用较少。应用案例1、光纤以太网建筑智能化系统中，各种园区、学校、医院等大中小型网络，使用光纤以太网 较为普遍。2、PON无源光网络几乎是各网络接入（光纤入户FTTH）运营商的唯一选择，城市街道监控等。3、WIFI无线+光纤混合组网北京、成都等多地的平安城市、电子警察、道路监控等项目采用此混合组 网。4、工业环形以

11、太网 在公路、电力、户外等场景应用较多。设話成本芨光/建険灵矽度光慣块工应寿命机需器项目EJbtB接入PONffi 入TX Sdbm(20G0liW) RK： -37nbmIX: -5dt3m(S00uW) RX: -25dbmPON接入vs以太网接入 细节对比小区门洞数弋丸0:臥丈風酸九成审低 小区门嗣数=5如；PGN接入成本低23无硏谨接侧3FN州劇惺i匡阪齣光紆用诚孤分光（厲接：两者光纤用量杞当 妇5設分光陌閔：殴农展接入煙F用好14.8dbm(l16)+ 12dtxn0.9dbm(3炭嫦羅裔.寿命低於热低寿命髙址蟆块成木妊踣及施工斤许进扳Hdbn1 g.l dbm皮雀先纤支博支蒔设备配Fi即插即用.无需蜀逼可恤用带宽门洞=48: 16Mbps/门洞 门滴毎代0； SOMps/门洞门洞i=4S: 32Mbps/n洞 门洞鮎 60: 35CMbps/n3A整个舸洛樂构銀数缶5级27逼94.5%毎磁蹈独厨磊覷躍笔记故爛陽韶_阿昨备敌肚.可（me釜荒克畴s环环就通店