第四讲-通信网络系统.ppt

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1、课程：楼宇自动化课程：楼宇自动化1.课程性质：专业选修课2.任课教师：曾明3.学时：404.上课时间：星期一上午3、4节（3-14周）星期四上午1、2节（3-14单周）5.参考书：王再英等编著 楼宇自动化系统原理与应用 电子工业出版社 2005 第四章第四章 通信网络系统通信网络系统 智能建筑通信网络系统(Communication Networks System CNS)是保证楼内的语音、数据、图像传输的基础，它同时与外部通信网(如公共电话网、数据通信网、计算机网络、卫星以及广电网等)相连，提供建筑物内外的有效信息服务。41 通信网络系统的作用通信网络系统的作用 通信网络系统提供的各类业务及

2、其业务接口，目前通过建筑物内的综合布线及同轴电缆引至各个用户终端。通信网络系统的设计，应满足办公自动化系统的要求，并能适应电信部门的通信公网向数字化、智能化、综合化、宽带化及个人化发展的趋势。考虑到接入网和综合业务数字网(ISDN)的发展，公网应向使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服务，包括语言文本，图形、图像及计算机数据等多种媒体的通信服务。客户可自行定义服务通信方式，调整通信服务功能。42 通信网络系统的组成与功能通信网络系统的组成与功能 智能建筑中的通信网络系统包括通信系统通信系统和计算机网络系统计算机网络系统两大部分。通信系统目前主要由两大系统组成：用户程控交换机和有线电视网(

3、CATV)。前者是由电信系统方面发展而来的，后者是广电系统方面发展至今的。计算机网络系统即智能建筑中的计算机局域网及其互联网、接入网。如果按所支持的业务划分，CNS可以划分为：电话通信系统。是各类建筑物必须设置的系统。智能建筑中的电话系统交换设备一般采用PABX(用户程控交换机)，电话线路基于综合布线系统GCS。PABX不仅能提供传统的语音通信方式，还能满足用户对数据通信、计算机局域网互连、N-ISDN，通信的要求。有线电视系统。有线电视系统CATV也是智能建筑的基本系统之一。与传统CATV不同的是，智能建筑CATV要求电视图像信号双向传输，并为采用HFC(光纤同轴电缆混合接入网)打下基础。视

4、频会议系统。视频会议系统是利用图像压缩编码和处理技术、电视技术、计算机网络通信技术和相关设备、线路，实现远程点对点或多点之间图像、语音、数据信号的实时交互式通信。可大大节省时间、提高会议的效率、降低会议成本。广播电视卫星系统。通过架设在房顶的卫星地面站可直接接收广播电视的卫星信号。VSAT(Very Small Aperture Terminal)卫星通信系统是20世纪80年代发展起来的一种新型的卫星通信系统，是具有小口径天线的智能化的地球站。这类地球站安装使用方便，非常适合智能建筑的数据传输。大量的这类小站(天线为几米甚至小到lm以下)协同一个大站(称主站)，构成一个卫星通信系统，可以单向、

5、双向传输数据、话音、图像及其他综合电信和信息业务，适合于用户分散、业务量不大的专用或公用通信网。同声传译系统。同声传译系统是译员通过专用的传译设备提供的即时口头翻译，译员通过话筒讲话，听众通过耳机接收，这种翻译形式可同时有几种语富，如联合国大会就有6种语言的同声传译。公共/紧急广播系统。智能大厦和高级宾馆等现代化建筑物都设有广播音响系统，包括一般广播、紧急广播和音乐广播等部分。广播音响系统的设计则包括公共广播与客房音响二部分。公共广播用于公共场所，如走廊、电梯门厅、电梯轿厢、入口大厅、商场、酒吧、宴会厅等，通常采用组合式声柱或分散扬声器箱，平时播放背景音乐，当遇到火灾时作为事故广播，指挥人员的

6、疏散。客房音响设置的目的是为客人营造一种欣赏音乐与休息的舒适环境。计算机局域网。包括智能建筑公共主干网，以及物业管理使用的局域网和购房/租房用户使用的业务局域网。主干网和楼层局域网主要采用以太网系列。用户接入网。从现代网络功能角度看，通信网由传输网、交换网和接入网3部分组成。43 程控电话系统程控电话系统 431 PABX及发展（1）PABX 智能建筑通信系统的控制中心是程控数字用户交换机PABX(Private Automatic Branch Exchange)系统。该系统将数字通信技术、计算机技术和微电子技术集成为一体，成为一个高度模块化设计的全分散控制系统。它不仅能向智能建筑中用户提供

7、已有的模拟通信环境，而且还能向用户提供当前的数据通信、多媒体通信以及正在发展的ISDN综合业务数字网通信环境。（2）PABX的发展 20世纪80年代中，国外智能建筑中已大多采用第3代程控数字交换机产品。20世纪90年代初以来，随着现代数字交换技术、计算机技术和微电子技术飞跃发展，有力地推动着第3代数字交换机系统中采用更加先进的硬件和高级软件，并向第4代交换机技术发展和完善。正在发展的第4代程控数字用户交换机实际上是全数字综合业务交换机，它为智能建筑中实现办公室自动化及多媒体通信等提供强有力的支持。432 PABX的功能的功能 智能建筑中的PABX具有以下基本功能：（1）具有综合业务数据的传输功

8、能，对每一用户可同时进行话音、数据、图像的多媒体通信。（2）实现办公室信息自动化的功能，对各个不同的用户终端设备提供码式、码速和协议转换。（3）构成计算机局域网(LAN)的功能。433 PABX的分类的分类（1）旅馆型）旅馆型 旅馆型程控数字用户交换机出入局话务量较大，不需要直接拨入功能；而话务台功能要强。为满足客人打长途电话的需要，应具有立即计费功能。为满足旅馆房间管理需要，应具有旅馆房间管理软件，该软件应提供房间控制、语音信箱（提供留言服务、客房状态、请勿打扰、自动叫醒、综合语音和数据系统等功能）。（2）医院型）医院型 医院型程控数字用户交换机除具有旅馆型用户交换机的软件功能外，还应具有呼

9、叫寄存、呼叫转移、病房紧急呼叫、热线电话、BP寻呼机或无绳电话、综合语音和数据系统等信息接口的功能。（3）办公室自动化型）办公室自动化型 为了提高办公效率，用户能自动呼入呼出，避免话务员介入，以提高效率。提供多种通信接口：X25，N-ISDN，DDN，LAN，光通信。传输用户电报、传真、静态图像、可视图像（可视电话）等。支持计算机网络联网能力。具有与语音信箱、传真信箱、电子信箱连接的接口并与上述信箱联网，可提高办公效率、提高对建筑物内用户信息通信的服务等级。（4）银行型）银行型 银行程控数字用户交换机除具有办公自动化型功能外，还具有总行与分行间的台信联络、语言自动应答、警卫巡更线路、外线保留等

10、功能。（5）专网型）专网型 专网型程控数字用户交换机应具有组网功能，具有多位号码存储和转拨、直达路由选择、自动迂回、外线呼叫等级限制、远端集中维护管理及话务台集中设置等功能。4.4 接入网接入网 随着全球信息业务的高速发展，用户需求已开始由传统的电话转向Internet(因特网)Intranet(内部网)、视频点播、高清晰度电视、电子商务、局域网互联等高带宽业务，传统的传输模拟信号的铜缆用户接入方式(电话双绞线、CATV电缆)已无法满足社会发展的需求。作为直接连接千家万户、被称为信息高速公路“最后一公里”的用户接入网(简称接入网)，近年来在国内外得到空前的重视，技术发展较快。光纤接入、无线接入

11、、N-ISDN(窄带综合业务数字网)、xDSL(数字用户线)和HFC等技术已被列入我国信息产业部“九五”计划和“2010年总体目标”，近年来在我国一些发达城市和地区得到了应用。441 接入网及其分类接入网及其分类（1）按带宽分类。窄带接入网：数据带宽(传输速率)2Mbit/s。（2）按传输介质分类。有线接入网：双绞线、同轴电缆、光纤；无线接入网：微波通信、蜂窝通信、卫星通信和无绳电话通信。电信网的接入网是指实现本地交换机与用户间连接的部分；有线电视的接入网是指从前端到用户之间的部分；而数据通信网的接入网是指通信子网的边缘路由器与用户PC之间的部分。用户接入网主要是解决智能建筑内部与外部世界的信

12、息沟通。主流用户接入网目前有N-ISDN(窄带综合业务数字网)、HFC(光纤同轴电缆混合网)、ADSL（非对称数字用户线）、HTTB(光纤到楼)、DDN(数字数据网)。442 N-ISDN接入技术接入技术 N-ISDN(简称ISDN)是一种提供端到端的数字连接、具有电路交换和分组交换、支持电话和非电话(传真、数据、图像、可视电话、桌面视频会议、Internet接入、局域网互联等)综合业务的通信网。基本速率接口提供3个通道：2个的64kbit/s的B通道和1个16kbit/s的D通道，即2B+D，适用于小型企业和家庭用户。2个B通道能传输2路数字化用户信息，D通道用于传输通信控制信号及其他信号(

13、如报警、呼叫医生、水电气表数据的提取等)用户可利用1个B通道打电话，同时利用另一个B通道上因特网。443 xDSL接入技术接入技术 xDSL是各种DSL(Digital Subscriber Line)接入技术的总称。xDSL采用现代数字信号处理技术和数字编码调制技术，利用双绞铜线的频带资源，实现话音和数字信号的双向点到点的高速传输(几Mbit/s至几十Mbit/s)。xDSL按上、下行速率是否一样分为对称型DSL和非对称型DSL两类。对称型DSL（主要有HDSL、SDSL和MVL等）其上行与下行速率相同。非对称型DSL（主要有ADSL、VDSL、RDSL，等），通常下行信道速率要远大于上行信

14、道速率，主要用于Internet高速接入、视频点播等下行速率远大于上行速率的应用。其中ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Line非对称数字用户线）技术目前最为成熟。4 44 44 HFC4 HFC接入技术接入技术 HFC(Hybrid Fiber OpticCoaxial)是一种利用现有CATV网络的双向宽带接入网。HFC的馈线部分采用光纤，配线部分则使用现有CATV网中的树形分支结构的同轴电缆。HFC频谱的分配：5-42MHz为上行通道，主要用于传输语音和监测信号，可为500个用户提供电话服务；54-550MHz为模拟广播电视信号的下行通道，可传输约6

15、0套模拟电视节目；550750MHz可用于视频点播、高清晰度电视和数据双向业务，可传送200路数字电视节目。目前HFC提供的业务除了电话、模拟广播电视业务外，还可提供N-ISDN业务、高速数据通信业务、视频点播、数字电视和各种数据信息服务业务。445 光纤接入光纤接入 作为接入网终极发展目标的光纤接入网，有着铜缆接入网无法比拟的高带宽、低损耗（0.05dB0.2dBkm）、低误码率、不受电磁干扰、保密性好等优点，能承载现在与将来的所有业务。光接入网有以下情形：光接入网有以下情形：光纤到路边、光纤到大楼、光纤到家、光纤到桌面 446 无线接入技术无线接入技术 无线接入网具有受环境制约少、初期投资

16、省、安装方便等特点，适用于山区、湖泊、海岛等特殊地理环境和广大偏远农村，以及移动接入和城市中的人口高密度地区(电信管道孔位紧张)等一些难以铺设有线线缆的地方，是现在和未来不可缺少的接入方式。无线接入网目前能提供话音、数据和传真业务，也有的能提供慢速图像等非话业务。45 交互式可视通信系统交互式可视通信系统 4 45 51 1 视频点播视频点播(VOD)(VOD)VOD (Video On Demand)就是一种在观众和节目提供者之间具有交互能力的电视系统。它可以让观众从中心节目库中现场选择自己喜欢的节目，然后通过STB(机顶盒)在自己家中的电视机上观看。VOD的重要特性就是交互性。VOD交互可

17、以分为节目内交互和节目间交互两种。节目内交互允许用户在节目进行中实时地与系统进行交互，选择节目发展的方向、情节、结局等。它还可以实现交互购物、交互游戏和远程教学等功能。节目间交互就是让用户选择节目，然后播放。452 视频会议系统视频会议系统 视频会议系统(Video Conferencing System)不但是一种以视觉为主的图像通信，而且是一种交互式的多媒体通信。它利用现有的图像通信技术、计算机通信技术及微电子技术，进行本地区或远程地区点与点之间或多点之间双向视频、双工音频、数据等信息交互式的实时通信。453 可视电话系统可视电话系统 可视电话(Video Phone)是通话双方在通话时，

18、能同时见到对方图像的电话。可视电话在建筑物内使用时，用户双方打开可视电话设备，通过拨号连通后，就能进行面对面的可视图像通信 46 VSAT卫星通信系统卫星通信系统 461 VSAT概念概念 甚小口径终端VSAT(Very Small Aperture Terminal)，是20世纪80年代发展起来的一种新型的卫星通信系统，是具有小口径天线的智能化地球站。这类地球站安装使用方便，非常适合智能建筑使用。大量的小站协同一个主站，构成一个卫星通信系统，可以单向、双向传输数据、话音、图像及其他综合电信及信息业务。462 VSAT系统结构系统结构 VSAT系统是由主站、卫星、小站(VSAT)组成。小站和主

19、站是通过卫星转发器连成星形系统，小站和主站之间通过卫星能互通，而小站和小站之间不能互通，小站只能首先将信号送主站，再由主站送给另一小站实现互通，即通过小站卫星主站卫星小站的“双跳方式互通。463 VSAT特点特点 一、一、VSAT的特点的特点（1）设备简单、体积小、重量轻、耗电省、造价低、安装、维护和操作简便。（2）组网灵活，接续方便，网络部件模块化易于扩展和调整。（3）通信效率高，特别适用于传输数据。（4）可以直接面对用户，适合于用户分散、业务量不大的专用或公用通信网。二、同地面通信网络相比，二、同地面通信网络相比，VSAT网络的优点网络的优点（1）能提供宽带的点对多点通信，比特率在2.4、4.8、9.6kbit/s至1.544Mbit/s的范围，而且扩容时经济灵活。（2）一个中心站可联接多个远地小站，由中心站管理整个星型网络。（3）独立性好，是用户拥有的专用网。（4）覆盖范围大，通信成本与距离无关，价格便宜、安装简单，维护操作方便。（5）组网灵活、接续方便、多种业务可在一个网内共存，可对所有地点提供相同的业务种类和服务质量。（6）通信质量好，受灾害影响小，安全性好，不易窃听