电话通信系统是智能建筑内信息传输网的基本组成部分。传统的电话通信系统仅限于电话、电报等音频和低速数据通信业务,一般都采用音频电缆敷设。目前建筑内的用户对信息的需求已不单单是听觉信息,更需要传输视觉信息,如文字、图形及活动图像等非语音信息,例如,数据传输、可视图文、电子邮件、可视电话和多媒体通信等。
智能建筑内的电话通信系统一般包括数字程控用户交换机、配线架、交接箱、分线箱(盒)及传输线等设备器材。目前,用户交换机与市电信局连接的中继线一般均用光缆,建筑内的专输线用性能优良的双纹线电缆。
电话通信系统的安装施工主要是按规定在建筑物外预埋地下通信电缆管道,敷设电缆,并在建筑物内预留电话交接间、电缆竖井、预埋暗管及敷设配线电缆等。若需设置用户交换机,则还要在建筑内建立电话站。
通信的目的是实现某一地区内任意两个终端用户间的信息交换。要达到这一目的,必须处理好信号的发送和接收、信号的传输及信号的交换三个问题。
电话通信系统由用户终端设备、传输系统和电话交换设备三大部分组成。
1.用户终端设备
用户终端设备用来完成信号的发送和接收,设备主要有电话机、传真机及计算机终端等。
2.电话传输系统
电话传输系统按传输媒介分为有线传输(明线、电缆、光纤等)和无线传输(短波、微波中继、卫星通信等)。有线传输按传输信息工作方式又分为模拟传输和数字传输两种。模拟传输是将信息转换成与之相应大小的电流模拟量进行传输,普通电话就是采用模拟语音信息传输。数字传输则是将信息按数字编码方式转换成数字信号进行传输,数字传输具有抗干扰能力强、保密性高及电路集成化等优点,现在的程控电话交换就是采用数字传输各种信息。
在有线传输的电话通信系统中,传输线路有用户线和中继线之分。用户线是指用户与交换机之间的线路。两台交换机之间的线路称为中继线。
3.电话交换设备
现在广泛采用程控交换机作为电话交换设备。所谓程控是指控制方式,它是把计算机的存储程序控制技术应用到电话交换设备中。这种控制方式是预先把电话交换功能编制成相应的程序,并把这些程序和相关的数据都存入存储器内。当用户呼叫时,由处理机根据程序所发出的指令来控制交换机的运行,以完成接续功能。
电话交换机按其使用场合可分为两大类:一类是用于公用电话网的大型交换机,如市话交换机和长途交换机;另一类是企事业单位内部进行电话交换的专用交换机,通常又称为小总机,或用户交换机。用户交换机一般容量不大,单位内部用户通话可不必绕经市话局,从而减轻市话局的话务负荷,缩短了用户线的距离。
用户交换机有通用型的和专用型之分,通用型用户交换机适用于以话音业务为主的单位;专用型交换机适用于各种不同特点的单位,如宾馆型交换机,有长途电话即时计费、留言、客房状态、请勿打扰、叫醒服务及综合话音等功能。此外,还有办公室自动化型、银行型及专网型等用户交换机。
二、计算机网络系统
计算机网络的定义:凡将地理位置不同,具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来,用功能完善的网络软件进行管理和控制,以实现互相交换信息及共享网络资源的系统,称为计算机网络系统。
1.计算机网络的功能
(1)信息的快速传递和集中处理
利用这一功能,可以将地理位置分散的各个单位或部门通过计算机网络连接起来相互交换信息,并可将来自各方的信息进行集中处理,以便对各单位或部门进行控制和管理。
(2)资源共享
网络上的用户可以共享网络上软硬件资源和数据资源。
(3)均衡负荷和分布处理
当某个主机的负荷过重时,可以将某些作业通过网络送到其他主机处理,以便均衡负荷,减轻局部负担,可提高设备的利用率。对于综合性的大问题,可以将解决作业分解后交给不同的计算机进行处理,达到均衡使用网络资源、实现分布式处理的目的。当今计算方式的一种新趋势——协同式计算,就是利用网络中的多台计算机来共同完成一个处理任务。
(4)综合信息服务
通过计算机网络向全社会提供各种经济信息、科技情报和咨询等服务,并可传输数字、声音及图形图像等多种信息。
(5)提高计算机的可靠性
在单机使用的情况下,当计算机或某一部件出现故障时便会造成停机,计算机将无法继续使用,而在计算机网络系统中,各计算机以及一些软件资源可互为后备,故障机的任务可由其他计算机代为完成,极大地提高了计算机系统的可靠性。
2.计算机网络系统的组成
(1)网络硬件系统
组成局域网的网络硬件系统可分为五类:服务器、工作站、网络交换互联设备、防火墙及外部设备。
- ① 服务器是个人计算机(PC),也可以是工作站或小型计算机。服务器应具有较高的性能,包括较快的速度、较大的内存及较大容量的硬盘等。
- ② 网络工作站。指能使用户在网络环境上进行工作的计算机(客户机)。网络工作站的作用就是让用户在网络环境下工作,并运行由网络上文件服务器提供的各种应用软件。在局域网上服务器一般只存放共享数据或文件,而对这些信息或文件的运行和处理则是由工作站来完成的。
- ③ 网络交换互联设备。包括网络适配器、调制解调器、网络传输介质、中继器、集线器、网桥、路由器和网关等。
- ④ 防火墙。是在内联网和互联网之间构筑的一道屏障,它是在内外有别及在需要区分处设置有条件的隔离设备,用以保护内联网中的信息、资源等不受来自互联网中非法用户的侵犯。
- ⑤ 外部设备。可被网络用户共享的、常用的硬件资源,如大型激光打印机、绘图设备及大容量存储系统等。
(2)网络软件系统
根据网络软件的作用和功能,可把网络软件分为网络系统软件和网络应用软件。网络系统软件是控制及管理网络运行和网络资源使用的网络软件,它为用户提供了访问网络和操作网络的入机接口。网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件。
在网络系统软件中最重要的是网络操作系统,网络操作系统往往决定了网络的性能、功能、类型等。局域网上有很多种网络操作系统,目前使用最广泛的主要有Microsoft公司的Windows、Novell公司的Netware、Banyan公司的VINES以及UNIX、LINUX等。
网络应用软件是利用应用软件开发平台开发出来的一些软件,如JAVA、ASP、Perl/CGI、SQL及其他专业应用软件。
3.计算机网络的分类
计算机网络主要是根据其在某一方面的特征来进行分类,通常有以下几种分类方法。
- 按覆盖的地理范围,分为广域网(又叫远程网)、局域网(本地网)和城域网(市域网)。
- 按通信速率,分为低速网、中速网和高速网。
- 按网络的拓扑结构,分为星形网、总线形网、环形网、树形网、网状网和混合型网。
- 按传输介质,分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、无线介质网和混合介质网。
- 按信息交换方式,分为电路交换网、分组交换网和综合交换网。
- 按使用范围,分为公用网和专用网。
对计算机网络来说,覆盖范围和通信速率是人们最关心的两个问题,而这两者往往是矛盾的,即网络覆盖范围越大,通信速率越低,网络覆盖范围越小,通信速率越高。下面简要介绍常见的按覆盖地理范围来分的三种网络。
(1)广域网(Wide Area Network)
又叫远程网,其特点是覆盖范围很广,从覆盖几个城市到一个国家甚至全球。广域网一般是利用电信或公用事业部门现有的公用或专用通信线路作为传输媒介,网络由多个部门或多个国家联合组建。1969年美国国防部高级研究计划署组织研究开发的APPA网是较早出现的广域网之一,它从诞生一直发展到今天,不仅覆盖了美洲大陆,而且跨越了两大洋延伸到包括欧洲、亚洲在内的世界各地,已成为全球最大的广域网,即Internet网。
(2)局域网(Local Area Network)
它是在局部范围使用的计算机网络,特点是,覆盖的地理范围有限,规模较小,网内计算机及有关设备通常局限于一个单位、一幢大楼甚至一个办公室内。局域网组建方便,建网时间短,成本低廉,使用灵活,经济且社会效益显著。
局域网一般不利用公共通信线路,而是专门单独敷设属于自己的通信线路。它采用的传输介质一般为双绞线、光缆。局域网的传输距离较近,但数据传输速率很高,并且误码率很低。
(3)城域网(Metropolitan Area Network)
城域网(MAN)的范围通常覆盖一个城市或地区,介于广域网和局域网之间,它是在局域网基础上发展起来的一类新型网络。随着计算机网络用户的日益增多和应用领域的不断拓宽,一般局域网已显得力不从心,新的应用要求把多个局域网互相连接起来,以构成一个覆盖范围更大,并支持高速传输和综合业务服务的、适合大城市使用的计算机网络,这样就形成了城域网。