Q2 第2讲 IB网络与通信系统（1）

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1、FAST RECALL智能建筑的基本结构-3Al实际中我们用“3A”来概括表述智能建筑的基本特点：建筑设备自动化系统：BAS（Building Automation System)通信自动化系统：CAS通信网络系统CNS (Communication Network System) GB/T-50339-2003办公自动化系统：OAS信息网络系统INS（Information Network System) GB/T-50339-20033A之间的关系INS是向建筑物的使用 者和管理者提供网络 应用平台，为人们创 造方便快捷的环境BAS是智能建 筑存在的基础CNS是沟通建筑物内 外信息传输的通

2、道GCS=综合 布线系统本课程学习目标l培养未来的智能建筑的管理者/使用者第二讲 IB的网络与通信系统(CNS)本讲主要内容 2.1 通信与通信网的概念 2.2 IB的CNS系统构成 2.3 IB的语音通信系统 2.4 IB的数据通信系统2.1 通信的基本概念l什么是通信？l什么是通信系统？l什么是通信网？l通信网的一般结构l通信网：复合网通信概念的导入:烽火台的故事狼烟 = 敌人来犯什么是通信？通信：通过某种媒介进行信息的传递与交换。传递：克服空间和时间的限制交换：信息只有交换才有意义Communication：通信 Communication：沟通通信无处不在Communication：通

3、信 Communication：沟通人与人的 沟通人与机器 的沟通机器之间 的沟通通信无处不在 l现代社会的三大基础结构之一：能源交通通信 信息时代的两大支柱之一：信息时代的两大支柱之一：C将语音封包加以压缩，同时并添加地址及控制信 息；传输IP封包阶段。在浩瀚的IP网络中寻找到传送 的目的端。IP封包进行译码还原的作业；转换成喇叭、听筒或耳机能播放的模拟音讯。VOIP架构的基本四元素l(1)媒体网关器（Media Gateway）：主要扮演将语音讯 号转换成为IP封包的角色。l(2)关守(Gate Keeper或Call Server)。主要负责管理讯号 传输与转换的工作。l(3)语音服务器

4、：主要提供电话不通、占线或忙线时的语 音响应服务。l(4)信号网关器（Signaling Gateway）：主要工作是在交 换过程中进行相关控制，以决定通话建立与否，以及提 供相关应用的增值服务。运作原理：媒体网关器先将语音转换为IP封包，然后交由关守加以控制管 理，并决定IP封包在网络中的传送路径。信号网关器则负责将SS7信号格 式转换为IP封包。IP电话话音质量l话音质量基本取决于两个因素：上网通信线路的速度Internet本身 是否繁忙lIP电话话音质量 Vs 普通电话话音质量话音滞后 ,有时略有失真现象l一般来讲介于普通电话与移动电话之间。为了提高话音 质量，最直 接的方法是扩大Int

5、ernet的接入速率，使用良 好的Internet接入线路。 VOIP PBX(IP PBX)l在PBX上嵌入网关,将语音通过internet 接入传送到希望到 达的对方节省大量长途费用不用申请中继线第二讲 IB的网络与通信系统(CNS)本讲主要内容 2.1 通信与通信网的概念 2.2 IB的CNS系统构成 2.3 IB的语音通信系统 2.4 IB的数据通信系统2.4 IB的数据通信系统本节提要l数据通信概念l计算机网络定义l计算机网络组成数据与信号的概念l通信的目的在于传递信息，通常将信息的实体定义为数 据。l数据分为数字数据：如计算机内部传送的二进制数字序列 。模拟数据：如温度、压力、声音

6、等。l信号是数据的表示形式，它使数据能以适当的形式在介质上 传输。l信号分为：模拟信号：在一定数值范围内可以秒连续取值的信号，其 变化是连续的。如温度、湿度的测量结果。数字信号：离散的脉冲序列。如计算机的输出。数据通信：概念l按照现代通信的定义，凡是在终端以编码方式表示信息 ，并用脉冲形式在信道上传送信息的通信都叫数据通信 。l数据通信就是为计算机之间提供传输、交换信息的手段 。l从广义而言，数据通信也就是计算机通信，从而形成的 数据通信网络也就是计算机通信网络。数据通信方式l单工通信：发送端与接收端只有一个传输通道，数据只能按照单一 方向发送或接收。如计算机与输出设备之间的通信。l半双工通信

7、：通信双方可以交替发送和接收数据，但不能同时发送 和接收。l全双工通信：通信双方之间有两个传输通道，数据可沿两个方向同 时传送。数据通信的基本技术l数字调制及编码技术：将信号表示成适当的信号形式，以便于数据 的传输和处理。l多路复用技术：多路信源在一个共享的通信信道上同时发送数据到 多个接收端。3. 信息交换技术： （计算机网络中广泛使用分组交换技术。）4. 网络访问的存取控制技术：迅速正确地实现各节点向网络发/取 信息的过程。（楼宇的集散控制系统通常采用“轮询方式”）5. 差错控制技术智能建筑的数据通信系统构成计算机网络各种宽带接入方式计算机网络的定义l计算机网络是用通信介质将地理上分散且具

8、有独立功能 的多台计算机相互连接，按照网络协议进行数据通信以 实现资源共享的信息系统。l特征:各计算机在地理上是分散的各计算机具有独立的功能按照网络协议进行通信以共享资源为主要目的计算机网络的组成l计算机网络= 硬件 + 软件l硬件资源子网：用于执行用户程序和作业的数据终端设备， 如计算机、打印机、输出输入设备通信子网:主要用于传输信息，而不执行用户程序。如传 输介质、通信设备、通信控制设备l软件 网络操作系统、网络数据库、通信协议、通信控制协议、 资源子网：网络服务器v 网络服务器：为网络提供服务、进行管理的计算机系统 。 v 服务器作用：提供并管理对磁盘驱动器、打印机、通信 设备和通信线路

9、的多重并发访问。 v 用户依靠不同的服务器提供不同的网络服务。文件服务器：大容量的磁盘供客户使用，接受客户提出的数据处 理、存取请求。数据库服务器：提供数据库操作，以数据库检索、更新为基础。应用服务器：提供某种特定的服务。计算服务器：提供科学计算等需要大量计算和特定计算服务。打印服务器：接受来自客户的打印任务，并将打印内容存入打印 队列，送到打印机输出。通信服务器：负责客户与主机的联系，网与网之间的通信以及在 客户机之间共享昂贵的调制解调器和传真机等通信设备。 网络服务器是网络资源管理和共享的核心！资源子网：客户机（网络工作站）l客户机（client）：即连接到网络上实现网络访问和应用 的计算

10、机，它是网络数据主要的发生和使用的场所。l任何一台客户机在使用诸如硬盘、通信线路，或打印服 务器上的打印机时，都觉得是它在独占使用这设备。l每一个客户机都运行在自己的、并为服务器所认可的操 作系统/环境之下。l根据空间/拓扑位置不同，分为本地工作站远程工作站计算机网络的组成l计算机网络=硬件+软件l硬件资源子网：用于执行用户程序和作业的数据终端 设备，如计算机、打印机、输出输入设备通信子网：主要用于传输信息，而不执行用户程 序。如传输介质、通信设备、通信控制设备l软件：通信协议、通信控制协议、网络操作系统、网络 数据库通信子网：各种网络设备l计算机网络是由分布在一定或不同区域的计算机连接而 成

11、的，网络设备（Network Device ）就是专门用于这种 连接的硬件。 l一般包括：传输介质：电缆，光纤网络接口设备：网卡、各种modem网络连接设备：收发器，中继器，网桥集线器，交换机，路由器通信子网：各种网络设备l计算机网络是由分布在一定或不同区域的计算机连接而 成的，网络设备Network Device 就是专门用于这种连接 的硬件。（通信子网）l一般包括：传输介质：电缆，光纤网络接口设备：网卡、各种modem网络连接设备：收发器，中继器，网桥，集线器 ，交换机，路由器网络传输介质l传输介质：网络中传输信号的通道。l分类有线介质l同轴电缆l双绞线l光纤无线介质l红外线l无线电l微波

12、l卫星网络接口设备：适配器（网卡）l是网络设备到网络传输介质之间的通信枢纽，是完成网 络数据传输的关键部件。网络接口设备：调制解调器l将计算机的数字信号调制成为可以在普通模拟线路上传 输的模拟（调制）信号，或把线路上的模拟信号解调为 计算机可接受的数字信号。网络连接设备：中继器l物理层设备，在信号传输过程中起信号再生和放大作用 。l特点：利用中继器可互连不同类型的介质。网络连接设备：网桥l功能：把实际分离的局域网连接成逻辑上单一的 局域网。扩大局域网的地理范围。把较大的局域网分成若干个逻辑子网。实 现通信分段，隔离网络通信流量。帧识别或帧过滤。l特点：用来连接相似类型的局域网。网络连接设备：网

13、桥网络连接设备：路由器l路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将 不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能 够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。l路由器有三个特征：工作在网络层上，通过转发数据包来实现网络互 连，路由器是连接IP网的核心设备，能够连接不同类型的、逻辑上分开的网络。能够选择数据传输的路径。网络连接设备：路由器背景链接：谁缔造了思科神话？思科：l1984年在硅谷的圣何塞成立l创始人： 列昂纳德波萨克：斯坦福大学计算机系的计算机中心主 任桑德拉勒纳：斯坦福商学院的计算机中心主任l佳话： 两位计算机中心主任联姻也是一段佳话。更重要的佳话当然 是他们设计

14、了一种新型的联网设备，用于斯坦福校园网络（SUNet） ，将校园内不兼容的计算机局域网整合在一起， 形成一个统一的网 络。这种装置叫“多协议路由器”，它标志着联网时代的真正到来 。背景链接：路由器的诞生l这些路由器是70年代后期开发完成，夫妇俩准备自己开 设公司，将其商业化。为此，夫妇俩与斯坦福大学之间 围绕知识产权问题而产生了纠纷，毕竟，这些产品属于 “职务发明”，校方拥有知识产权。好在，斯坦福大学 在知识产权方面没有采取传统死板的态度，而是网开一 面，没有再深入追究（当然也收取了一定的专利费）。 今天看来，校方当时没有“杀鸡取卵”实在是英明举措 。否则，就不会有当今网络设备霸主的存在，也不

15、会有 波萨克和勒纳天文数字般的捐款。开放的斯坦福以放弃 知识产权获得了巨大的“投资回报”，夫妇俩也在大发 其财后对校方感恩不尽，尽力回馈母校。网络连接设备：网关l连接传输协议和物理网络都不相同的网络。作用：连接分离网络，确保数据格式兼容l路由器与网关的区别：路由器将其收到的信息包或信息帧的寻 址信息直接进行发送，并不改变这些报文 的内容。网关却要改变报文的格式，使之与接收 端的应用程序相一致。网络连接设备：集线器l将分散的网络线路集中在一起，从而将各独立网络分段 线路集中在一个设备上。计算机网络的组成l计算机网络=硬件+软件l硬件资源子网：用于执行用户程序和作业的数据终 端设备，如计算机、打印

16、机、输出输入设备通信子网:主要用于传输信息，而不执行用户程序 。如传输介质、通信设备、通信控制设备l软件：通信协议、通信控制协议、网络操作系统、网络 数据库网络操作系统l就像计算机的运行必须有它的独立操作系统支持一样， 计算机网络也必须有相应的网络操作系统NOS的支持。l网络操作系统由多种系统软件组成，在基本系统之上， 有多项配置和选项，用户根据需求构成最佳组合。l现有的三大NOSUnix:唯一跨微机、小型机、和大型机的系统Netware：可运行在微机和工作站上WindowsNT/2000：主要面向微机计算机网络体系结构的由来l将两台或更多的设备通过网络有效连接起来通信，其中 涉及的过程极为复杂：传输介质是怎样物理地建立起来？在介质中如何传输数据？网络如何知晓什么时候要传数据？有多少数据要传？数据如何传递给指定的接收者？网络中各种实体如何建立相互连接？使用不同语言的网络实体怎样才