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建筑智能化系統(tǒng)
本書全面而又系統(tǒng)地論述建筑智能化系統(tǒng)技術(shù)。全書共14章,內(nèi)容包括信息傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能化建筑內(nèi)電話網(wǎng)、控制信號網(wǎng)絡(luò)、綜合布線技術(shù)、建筑基本設(shè)備及其控制特性、建筑設(shè)備自動化技術(shù)、安全防范技術(shù)和消防與聯(lián)動控制技術(shù)、智能建筑聲頻應(yīng)用技術(shù)、智能建筑有線電視及視頻應(yīng)用技術(shù)、系統(tǒng)集成的平臺和開發(fā)技術(shù)、智能建筑系統(tǒng)集成技術(shù)和建筑智能化項目管理方法等。
本書系統(tǒng)地介紹了建筑智能化領(lǐng)域的主要技術(shù),包括通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、消防與安全防范技術(shù)、聲頻與視頻應(yīng)用技術(shù)、綜合布線和系統(tǒng)集成技術(shù)等。本書內(nèi)容具有系統(tǒng)性、先進(jìn)性和代表性,在產(chǎn)品與技術(shù)、方案與原理、局部與系統(tǒng)、縱向與橫向、廣度與深度、應(yīng)用與研究等方面平衡準(zhǔn)確、選材適當(dāng),將高等學(xué)校專業(yè)教材的理論性、系統(tǒng)性與科技文獻(xiàn)的實(shí)踐性、先進(jìn)性很好地融合在一起。本書文筆流暢,邏輯性強(qiáng),圖表豐富,簡明易懂,便于教和學(xué)。
第2版前言
《建筑智能化系統(tǒng)》自出版以來已被眾多高校選作教材。從第1版問世至今已有近十個年頭,建筑智能化技術(shù)日新月異,“智能樓宇/智能建筑”是當(dāng)前的熱門產(chǎn)業(yè),因?yàn)闃怯钪悄芑?建筑智能化技術(shù)已經(jīng)成為綠色可持續(xù)發(fā)展的主要支撐技術(shù)。一大批新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝應(yīng)用在建筑智能化工程實(shí)踐中,使人們對“建筑智能化”學(xué)科有了新的認(rèn)識。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計算技術(shù)的成熟,物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)在智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。智能建筑向“綠色建筑”“智慧建筑”發(fā)展,是構(gòu)建智慧城市的核心單元。為了盡可能將這些新的進(jìn)展與成果納入教材內(nèi)容中,使得讀者能夠更好地學(xué)以致用,我們根據(jù)本學(xué)科發(fā)展的規(guī)律更新內(nèi)容,同時吸收眾多高校用戶意見對第1版進(jìn)行了修訂,*終使得第2版與讀者見面。 第2版修訂工作的指導(dǎo)原則是:把握學(xué)科發(fā)展方向,努力造就精品教材。力求做到把新的認(rèn)識融入教材中,體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的方向和行業(yè)發(fā)展的方向;站在全局的高度,從綜合集成應(yīng)用的視角來組織教材的內(nèi)容;緊跟行業(yè)和市場發(fā)展動態(tài),將新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)及時納入教材;揭示建筑智能化工程的復(fù)雜性和技術(shù)內(nèi)在的系統(tǒng)性關(guān)系;將編者豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合到教材中,體現(xiàn)教材特色。編者根據(jù)上述原則進(jìn)行修訂編寫工作。 本書的內(nèi)容涉及多個學(xué)科領(lǐng)域,覆蓋面非常廣,要在一個學(xué)期的教學(xué)中全面地講深學(xué)透是不太容易的,同時還要配合大量的綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。因此,我們對選用本教材的教師提出一個建議,可以根據(jù)實(shí)際的教學(xué)條件和教學(xué)要求對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍。本書提供配套的電子教案供大家參考。 本書第1章由章云編寫,第3章由曾珞亞編寫,第8章由宋亞男編寫,第12章由谷剛編寫,第2、4、5、6、7、9、10、11、13、14章由許錦標(biāo)編寫,全書由章云組織、修改和定稿。限于時間和水平,書中必有不妥之處,敬請讀者指正。 廣東工業(yè)大學(xué)校部和自動化學(xué)院在本書修訂工作中給予了大力支持和幫助,鮑鴻、萬頻、謝勝利、羅小燕、王銀河、陳瑋、余榮、蔡述庭、杜玉曉、史育群、李學(xué)聰、唐雄民、王春茹為本書的出版提供了許多的幫助,在此一并致謝! 編者2017年3月
第1章導(dǎo)論
本章導(dǎo)讀 1.1建筑智能化的基本概念 1.1.1智能建筑的基本含義 1.1.2智能建筑的體系結(jié)構(gòu) 1.1.3建筑智能化系統(tǒng)工程架構(gòu) 1.1.4建筑信息模型(BIM)技術(shù) 1.2建筑智能化的實(shí)現(xiàn)技術(shù) 1.2.1綜合布線技術(shù) 1.2.2信息傳輸技術(shù) 1.2.3接口與控制技術(shù) 1.2.4數(shù)據(jù)庫與集成技術(shù) 1.2.5綜合自動化與智能化技術(shù) 1.3建筑智能化的分類 1.3.1智能住宅小區(qū) 1.3.2智能校園 1.3.3智能醫(yī)院 1.3.4智能體育館 1.3.5智能博物館 1.3.6智能賓館酒店 1.3.7智能辦公寫字樓 1.4建筑智能化技術(shù)的發(fā)展 習(xí)題與思考題 第2章智能建筑信息傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)原理 本章導(dǎo)讀 2.1智能建筑網(wǎng)絡(luò)功能及傳輸對象 2.1.1智能建筑網(wǎng)絡(luò)的功能和分類 2.1.2智能建筑網(wǎng)絡(luò)的傳輸對象與特征 2.2智能建筑網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 2.2.1信道與傳輸損耗 2.2.2雙絞線 2.2.3同軸電纜 2.2.4光纖 2.2.5無線傳輸介質(zhì) 2.2.6傳輸介質(zhì)的選擇 2.3通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2.3.1公用電信網(wǎng)簡介 2.3.2公用交換電話網(wǎng) 2.3.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 習(xí)題與思考題 建筑智能化系統(tǒng)(第2版) 目錄 第3章智能建筑內(nèi)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 本章導(dǎo)讀 3.1智能建筑內(nèi)的計算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù) 3.1.1局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 3.1.2以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng) 3.1.3千兆以太網(wǎng) 3.1.4萬兆以太網(wǎng) 3.1.5交換式局域網(wǎng)及三層交換技術(shù) 3.1.6無線局域網(wǎng) 3.2局域網(wǎng)擴(kuò)展與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 3.2.1局域網(wǎng)擴(kuò)展 3.2.2局域網(wǎng)互聯(lián) 3.2.3校園網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)設(shè)計 3.3寬帶接入技術(shù) 3.3.1接入網(wǎng)和接入技術(shù) 3.3.2寬帶接入技術(shù) 3.3.3銅線接入技術(shù) 3.3.4光纖接入網(wǎng)技術(shù) 3.3.5以太網(wǎng)接入 3.3.6無線接入 3.4建筑內(nèi)的Intranet 3.4.1Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 3.4.2Intranet網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 3.4.3Web服務(wù)器 3.4.4建立樓宇內(nèi)的Intranet網(wǎng) 3.5網(wǎng)絡(luò)的管理與安全運(yùn)行 3.5.1網(wǎng)絡(luò)管理 3.5.2網(wǎng)絡(luò)管理新技術(shù) 3.5.3VLAN管理 3.5.4防火墻技術(shù) 習(xí)題與思考題 第4章智能建筑內(nèi)的電話網(wǎng) 本章導(dǎo)讀 4.1PABX通信網(wǎng)絡(luò) 4.1.1PABX基本原理 4.1.2PABX的主要功能 4.1.3PABX的入網(wǎng)方式 4.1.4PABX的主要技術(shù)性能參數(shù) 4.1.5PABX網(wǎng)絡(luò)設(shè)計要點(diǎn)和實(shí)例 4.2建筑內(nèi)的VoIP系統(tǒng) 4.2.1VoIP原理和構(gòu)架 4.2.2IP電話網(wǎng)關(guān)(中繼網(wǎng)關(guān)) 4.2.3IP語音網(wǎng)關(guān) 4.2.4VoIP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 4.3CTI系統(tǒng) 4.3.1CTI基本技術(shù)原理 4.3.2多通道電話數(shù)字錄音系統(tǒng) 4.3.3IVR系統(tǒng) 4.3.4呼叫中心系統(tǒng) 習(xí)題與思考題 第5章智能建筑內(nèi)控制信號網(wǎng)絡(luò) 本章導(dǎo)讀 5.1控制信號網(wǎng)絡(luò)傳輸特征 5.1.1噪聲和抗干擾 5.1.2模擬控制信號傳輸方式 5.1.3數(shù)字控制信號傳輸方式 5.2BACnet協(xié)議 5.2.1BACnet協(xié)議簡介 5.2.2BACnet體系結(jié)構(gòu) 5.2.3BACnet的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 5.2.4BACnet的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 5.2.5BACnet的應(yīng)用層協(xié)議 5.2.6BIBB和標(biāo)準(zhǔn)BACnet設(shè)備 5.3現(xiàn)場總線 5.3.1現(xiàn)場總線基本概念 5.3.2LonWorks總線 5.3.3CAN總線 5.3.4Modbus總線 5.3.5EIB/KNX總線 5.3.6DALI協(xié)議 習(xí)題與思考題 第6章智能建筑的綜合布線技術(shù) 本章導(dǎo)讀 6.1概述 6.1.1綜合布線系統(tǒng)的目的 6.1.2綜合布線系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢 6.1.3智能建筑對綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計需求 6.1.4綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 6.2綜合布線系統(tǒng)的組成 6.2.1綜合布線系統(tǒng)產(chǎn)品的組成 6.2.2綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 6.2.3屏蔽布線系統(tǒng) 6.2.4工業(yè)級布線系統(tǒng) 6.2.5管理
第3章智能建筑內(nèi)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
本章導(dǎo)讀 智能建筑內(nèi)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是高速的數(shù)據(jù)通信網(wǎng),可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字設(shè)備之間的高速數(shù)據(jù)通信,也可以實(shí)現(xiàn)語音和視頻信號的數(shù)字化傳輸,或者說,可以實(shí)現(xiàn)多媒體通信。它是智能建筑系統(tǒng)集成的平臺,是信息傳輸網(wǎng)的核心。 智能建筑內(nèi)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是局域網(wǎng),傳輸速率已達(dá)10Gbps,目前的技術(shù)可保證到端點(diǎn)的傳輸速率為1000Mbps,因此,智能建筑內(nèi)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個高速的IP網(wǎng)絡(luò)。通過局域網(wǎng)上的網(wǎng)關(guān)/路由器就可以實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)和各種廣域計算機(jī)網(wǎng)的聯(lián)接。 在一個智能建筑內(nèi)實(shí)際上構(gòu)建了多個局域網(wǎng),每一個局域網(wǎng)完成一類通信服務(wù),如控制專網(wǎng)、安防專網(wǎng)、涉密辦公網(wǎng)、公用信息網(wǎng)等。這樣做的原因是: 隔離帶來了安全,降低了網(wǎng)絡(luò)通信流量。局域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間可以有目的地互聯(lián)起來,使網(wǎng)絡(luò)的安全性受到控制。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為管理與維護(hù)提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),并提供高密度的網(wǎng)絡(luò)端口,可滿足用戶容量分批增加的需求。 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,從數(shù)據(jù)和信號的角度來看,目前的各種模擬傳輸業(yè)務(wù)均可能經(jīng)過數(shù)字化后在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上傳輸。例如,VoIP可以支持傳統(tǒng)的電話通信業(yè)務(wù),IPTV可以支持有線電視業(yè)務(wù)。也就是說,將來只需要建一個高速IP網(wǎng)絡(luò),就能實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的傳輸。 本章主要介紹當(dāng)前主流局域網(wǎng)技術(shù)以及局域網(wǎng)互聯(lián)、寬帶接入技術(shù),然后介紹計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺及構(gòu)建方案,*后對網(wǎng)絡(luò)管理和安全進(jìn)行簡介。 本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)是在所學(xué)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行智能建筑內(nèi)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計和集成。 3.1智能建筑內(nèi)的計算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù) 在智能建筑內(nèi)構(gòu)建計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是應(yīng)用局域網(wǎng)以及局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)。局域網(wǎng)是一組由計算機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)在一起而形成的系統(tǒng),其覆蓋區(qū)域限于建筑物內(nèi)或建筑群內(nèi),允許網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的用戶之間相互高速通信,并共享計算機(jī)的軟硬件資源。局域網(wǎng)通常由網(wǎng)絡(luò)接口卡、電纜(光纜)系統(tǒng)、交換機(jī)、服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等部分組成。決定局域網(wǎng)特性的技術(shù)要素包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)類型、介質(zhì)的訪問控制以及安全管理等。當(dāng)前的技術(shù)主流是以太網(wǎng)。 3.1.1局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 1. 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) IEEE 802是局域網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。局域網(wǎng)在通信方面有自己的特點(diǎn): *,其數(shù)據(jù)是以幀為單位傳輸?shù)。第二,局域網(wǎng)內(nèi)部一般不需中間轉(zhuǎn)接,所以也不要求路由選擇。因此,局域網(wǎng)的參考模型對應(yīng)于OSI參考模型中的*低兩層,如圖3.1所示,實(shí)現(xiàn)了OSI模型*低兩層的功能。其中,物理層用來建立物理連接,數(shù)據(jù)鏈路層把數(shù)據(jù)構(gòu)成幀進(jìn)行傳輸,并實(shí)現(xiàn)幀順序控制、錯誤控制及流控制功能,使不可靠的鏈路變?yōu)榭煽康逆溌贰?br /> 圖3.1IEEE 802局域網(wǎng)參考模型與OSI參考模型 (1) 物理層。負(fù)責(zé)在物理層實(shí)體間發(fā)送和接收位流,提供發(fā)送和接收信號的能力、對寬帶的頻道分配和對基帶信號的調(diào)制等。 (2) 數(shù)據(jù)鏈路層。該層又細(xì)分為兩個功能子層: 邏輯鏈控制(Logical Link Control,LLC)子層和介質(zhì)訪問控制(Media Access Control,MAC)子層。這種功能分解主要是為了使數(shù)據(jù)鏈功能中與硬件有關(guān)的部分和與硬件無關(guān)的部分分開。 MAC子層與物理層相鄰,為物理層訪問提供接口。MAC子層負(fù)責(zé)對介質(zhì)的訪問控制,為用戶分配信道使用權(quán),具有管理多個源和目的鏈路的功能。IEEE 802制定了幾種介質(zhì)訪問控制方法,同一個LLC子層能與其中任一種訪問方法接口,目前這些介質(zhì)訪問控制方法包括載波監(jiān)聽沖突檢測多重訪問(CSMA/CD)、令牌總線(token.bus)及令牌環(huán)(token.ring)等訪問方法。 LLC子層在MAC子層的支持下向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)。LLC子層與具體的傳輸介質(zhì)無關(guān),這種獨(dú)立于介質(zhì)的訪問控制方法屏蔽了各種IEEE 802網(wǎng)絡(luò)連接之間的差別,向網(wǎng)絡(luò)層提供一個統(tǒng)一的格式和接口。LLC子層的功能包括數(shù)據(jù)幀的組裝與拆卸、幀的收發(fā)、差錯控制、數(shù)據(jù)流控制和發(fā)送順序控制等,并為網(wǎng)絡(luò)層提供兩種類型的服務(wù)——面向連接服務(wù)和無連接服務(wù)。 2. IEEE 802標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802是一個標(biāo)準(zhǔn)系列,包含多個協(xié)議,其組成如圖3.2所示。 圖3.2IEEE 802協(xié)議棧 3.1.2以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng) 1. 以太網(wǎng) 以太網(wǎng)(Ethernet)是當(dāng)今*流行的局域網(wǎng),采用CSMA/CD介質(zhì)訪問方式進(jìn)行通信訪問,網(wǎng)絡(luò)的速率是10Mbps。雖然現(xiàn)在構(gòu)建的局域網(wǎng)幾乎已不再應(yīng)用10Mbps以太網(wǎng)技術(shù),但是考慮到與以前所建系統(tǒng)的兼容性,我們?nèi)杂斜匾私?0Mbps以太網(wǎng)技術(shù)10BASE.T。 10BASE.T以太網(wǎng)所采用的傳輸介質(zhì)為3類、4類和5類UTP,其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見表3.1。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為以集線器(hub,現(xiàn)在采用交換機(jī))為節(jié)點(diǎn)的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 表3.1以太網(wǎng)(IEEE 802.3)UTP介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)要求10BASE.T100BASE.TX100BASE.T4100BASE.T21000BASE.T 數(shù)據(jù)速率10Mbps100Mbps100Mbps100Mbps1000Mbps 介質(zhì)要求3類100m 4類140m 5類150m5類100m 3類100m 4類100m 5類100m3類100m 4類100m 5類100m5類100m 使用電纜對數(shù)22424 插座接線模式1.2和3.61.2和3.6全部線對 1.2和3.6全部線對 10BASE.T要求每臺計算機(jī)都有一塊網(wǎng)絡(luò)接口卡與一條從網(wǎng)卡到集線器的直接連接。圖3.3表明了10BASE.T布線方案。盡管所有集線器都能容納多臺計算機(jī),但集線器還是有許多種尺寸。一個典型的小型集線器有24個端口,每個提供一條連接。這樣,一個集線器能在一個小組中連接所有計算機(jī)(如在一個部門中)。較大的集線器能容納幾百條連接。 圖3.310BASE.T以太網(wǎng) 2. 100BASE.T快速型以太網(wǎng) 可以說,100BASE.T是雙絞線以太網(wǎng)的100Mbps速率版,它的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.3u,它是現(xiàn)行IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充。有3個不同的100BASE.T物理層規(guī)范,其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見表3.2,其中兩個物理層規(guī)范支持長度為100m的無屏蔽雙絞線,第三個規(guī)范支持單;蚨嗄9饫|。與10BASE.T和10BASE.F一樣,100BASE.T要求有中央集線器的星形布線結(jié)構(gòu)。 表3.2不同100Mbps快速以太網(wǎng)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)要求100BASE.TX100BASE.T4100BASE.FX 距離/m1001002000 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形星形星形 介質(zhì)5類 UTP或STP3/4/5類 UTP多;騿文9饫| 要求線對數(shù)242 編碼方法4B/5B8B/6T4B/5B 信號頻率/MHz12525125 100BASE.T的MAC(介質(zhì)訪問方式)與10Mbps“經(jīng)典”以太網(wǎng)MAC幾乎完全一樣,正如前面所述,IEEE 802.3 CSMA/CD MAC具有固有的可縮放性,即它可以以不同速度運(yùn)行,并能與不同物理層連接。 100BASE.TX物理層支持快速以太網(wǎng)運(yùn)行在5類2對UTP或1類STP上。100BASE.T4物理層支持快速以太網(wǎng)運(yùn)行在3類、4類或5類的4對UTP上。100BASE.FX支持多;騿文9饫|布線,這樣快速以太網(wǎng)就能在2km的距離內(nèi)傳輸信息。 100BASE.T4是為完全迎合龐大的3類音頻級布線安裝需要而設(shè)計的。100BASE.T4使用4對音頻級或數(shù)據(jù)級無屏蔽3類、4類或5類電纜。由于信號頻率只有25MHz,也可使用音頻級3類線纜。100BASE.T4使用所有的4對無屏蔽雙絞線,3對線用來同時傳送數(shù)據(jù),而第4對線用來作為沖突檢測時的接收信道。與10BASE.T和100BASE.TX不同,它沒有單獨(dú)專用的發(fā)送和接收線,所以不可能進(jìn)行全雙工操作。 100BASE.T4為目前大量的10Mbps以太網(wǎng)向100Mbps快速以太網(wǎng)過渡提供了極大方便,大多數(shù)情況下只需要更換網(wǎng)卡和集線器,而不需要重鋪電纜線。 3.1.3千兆以太網(wǎng) 1. 千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 千兆以太網(wǎng)是建立在以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上的技術(shù),它與快速以太網(wǎng)和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)完全兼容,并利用原以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的全部技術(shù)規(guī)范,其中包括CSMA/CD協(xié)議、幀格式、流量控制以及IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中所定義的管理對象等。為了實(shí)現(xiàn)高速傳輸,千兆以太網(wǎng)定義了千兆介質(zhì)專用接口(GMII),從而將介質(zhì)子層和物理層分開,使得當(dāng)物理層的傳輸介質(zhì)和編碼方式變化時不會影響到介質(zhì)子層。千兆以太網(wǎng)技術(shù)有兩個標(biāo)準(zhǔn)——IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab。IEEE 802.3z為光纖和同軸電纜的全雙工鏈路方案的標(biāo)準(zhǔn),IEEE 802.3ab為非屏蔽雙絞線的半雙工鏈路標(biāo)準(zhǔn)。 2. 千兆以太網(wǎng)介質(zhì) 千兆以太網(wǎng)可采用4類介質(zhì): 1000BASE.SX(短波長光纖)、1000BASE.LX(長波長光纖)、1000BASE.CX(短距離銅纜)、1000BASE.T(100m 4對6類UTP),其介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如表3.3所示。 表3.3千兆以太網(wǎng)介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)要求1000BASE.SX1000BASE.LX1000BASE.CX1000BASE.T 介質(zhì)多模光纖(62.5μm或50μm)多模光纖(62.5μm或50μm)單模光纖(9μm或10μm)150Ω STP5類UTP,4對 工作波長 /nm770~8601270~13551270~13550 距離/m220~550550500025100 其中,1000BASE.SX使用短波長(850nm)激光的多模光纖,1000BASE.LX使用長波長(1300nm)激光的單模和多模光纖。使用長波長和短波長的主要區(qū)別是傳輸距離和費(fèi)用。不同波長傳輸時信號衰減程度不同。短波長傳輸衰減大,距離短,但節(jié)省費(fèi)用; 長波長可傳輸更長的距離,但費(fèi)用高。1000BASE.CX為150Ω平衡屏蔽的特殊電纜集合,線速為1.25Gbps,使用8B/10B編碼方式。 3. 1000BASE.T 1000BASE.T是100BASE.T的自然擴(kuò)展,與10BASE.T、100BASE.T完全兼容。1000BASE.T規(guī)定可以在5類4對平衡雙絞線上傳送數(shù)據(jù),傳輸距離*遠(yuǎn)可達(dá)100m。1000BASE.T的重要性在于:可以直接在100BASE.TX快速以太網(wǎng)中通過升級交換機(jī)和網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)千兆到桌面,而不需要重鋪電纜線。 1000BASE.T是專門為在5類雙絞線上傳送數(shù)據(jù)而設(shè)計的。1000BASE.T與100BASE.T采用相同的傳送時鐘頻率(125MHz),但是利用了一種更加復(fù)雜的信號傳輸和編/解碼機(jī)制——PAM.5碼,每個符號(5級脈沖幅度調(diào)制,取+2,+1,0,-1,-2之一)對應(yīng)兩位二進(jìn)制信息(其中4級表示兩位,一級用于前向糾錯碼)。1Gbps的傳送速率可以等效地看作分布在4對雙絞線上(4×125Mbps×2=1Gbps)。 4. 千兆以太網(wǎng)應(yīng)用 千兆以太網(wǎng)的光纖連接方式解決了樓層干線的高速連接,1000BASE.T千兆以太網(wǎng)技術(shù)用來解決桌面之間的高速連接。 千兆以太網(wǎng)可用于高速服務(wù)器之間的連接、建筑物的高速主干網(wǎng)、內(nèi)部交換機(jī)的高速鏈路以及高速工作組網(wǎng)絡(luò)。 由于千兆以太網(wǎng)采用大家熟悉的技術(shù),是一種從目前普遍采用的以太網(wǎng)技術(shù)平滑過渡到千兆以太網(wǎng)的技術(shù),是10Mbps和100Mbps以太網(wǎng)技術(shù)的自然擴(kuò)展,因此有很好的應(yīng)用前景。圖3.4所示是某高校圖書館計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成方案。 ……
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