基于智能住宅小区计算机网络系统的设计方案 - 安防,免费资源,弱电技术,安防技术,智能化,金辉,金辉安防同盟,安全防范,电子技术,监控技术，摄像机

摘要：智能建筑是“国际信息高速公路”和“智能化城市”的网络节点，其所具有的作用、功能和效益决定着在现代信息社会中的重要角色。智能建筑中计算机网络的建设应根据系统的功能要求进行，做到“统筹规划、分期建设、配套发展”。计算机网络系统的建设过程可分为系统规划、建设计划、需求分析、网络设计、设备器材选择、布线施工、网络测试、服务器的安装(调试)、客户端设置和系统的维护与优化等步骤，文章主要从智能住宅小区用户需求、计算机网络系统方案设计与实施、网络物理拓扑结构等方面来介绍智能化住宅小区计算机网络系统方案的设计方法。

智能建筑和知识经济是信息时代的重要标志，作为国家综合国力和技术水平的具体体现，其特点和优势明显，国内外市场十分看好。智能建筑不仅需要与国际信息高速公路接轨，而且也将带动一批相关技术产业的发展，如信息、电子、自动化、计算机以及电力技术等。
某智能化住宅小区占地20万㎡，规划建筑面积约80万㎡，其中高档住宅46万㎡，公寓12万㎡，商业及配套设施8万㎡，是一座集舒适生活与商业服务为一体的多功能住宅园区。该智能小区信息网络系统的主要功能与技术要求是：方便地访问Internet、视频点播、远程教育、网上炒股、网络娱乐等应用；达到每户一个信息节点；每户接人园区网络传输速率不低于10Mbps。具体建设要求满足以下两点：
(1)园区骨干网络建设采用千兆以太网技术：
①园区网络实行全交换网络，住宅用户达到10Mbps的数据传输速率；
②园区信息网络应支持VLAN、RMON、IGMP等协议；
③使用第三层交换技术，实现园区各VLAN之间的路由交换；
④园区出口采用ATM 10Mbps接人国际互联网Internet，并准备接人城域网的接口；
⑤使用网络管理软件统一管理园区信息网。
(2)智能建筑计算机网络的建设应根据系统的功能要求进行，做到“统筹规划、分期建设、配套发展”，其计算机网络系统的建设过程可分为以下几个步骤：
①系统规划。主要任务是根据智能建筑和信息技术的发展制定计算机网络系统的规划，制定出近10年内的网络建设内容和预期要达到的目标，然后在这个规划的指导下制定具体的网络建设计划；
②建设计划。根据系统的规划，制定出近期的系统目标、建设内容以及进度安排等；
③需求分析。主要任务是调查智能建筑对计算机网络功能的要求，并在此基础上进行分析，以确定网络建设的内容等；
④网络设计。根据智能建筑的需求，确定网络结构、网络设备、网络操作系统、应用软件以及安全措施等；
⑤设备器材选择。根据网络设计方案进行网络设备的选择。正确选择网络设备是组建计算机网络的重要任务之一；
⑥布线施工。网络设备选择完成后，可以根据系统设计方案进行布线施工；
⑦网络测试。为了检测设计的合理性和施工的正确性，要对网络进行必要的系统测试；
⑧服务器的安装、调试。为网络系统安装操作系统和应用服务系统软件，并为其设置相应的参数，使之能够正常工作；
⑨客户端设置。安装网络操作系统和应用服务软件之后，还要对客户端进行相应的设置，以使客户工作站与服务器有良好的连接，实现网络的功能；
⑩系统的维护与优化。在计算机网络系统安装完成之后，在应用过程中还需要对其进行日常的维护工作，比如，排除一些人为的故障和硬件故障等，另外还需要对系统进行优化。
1 系统信息网络方案的选择设计与实施
1．1 信息网络的选择
该智能小区建设原则是“以业务为导向，市场为动力，信息网络为基础，技术为支撑，效益为根本，服务为保障”。
智能住宅小区信息网络接人方案如下设计：由位于骨干网边缘的综合多业务处理单元(ISIPP)、位于小区接人网的多业务接入单元(MA)及位于用户驻地网的远端设备ADSL远端终端单元(ATU-R)、局域网交换机 (LANSW)及智能数据终端(IDT)等组成，系统组成如图1所示。
作为骨干网的边缘设备，ISIPP主要功能是完成多个用户接入设备的业务汇聚以及对接人用户的统一管理，它具有以下功能：
(1)具有多业务的汇聚与转发、流量控制和业务管理功能，提高园区信息网络的共享性，降低网络的复杂程度，提高网络带宽的利用率；
(2)具有宽带接人服务器功能支持点到点(PPP) 端技术、用户的认证与计费功能，支持隧道功能，提供用户选择多ISP能力；
(3)模块化设计思想，适应向未来网络部件化发展；
(4)提供155／622M ATM、100／1000M、155M POS等业务接口，提供多种业务信息网络的接人功能。
多业务接人单元(MA)作为用户端设备，主要是向用户提供多种业务的接口，满足用户的不同业务需求。系统实现时可将MA设置在小区的中心机房，在光纤到小区的基础上，利用ADSL(ADSL,Asymmetrical DigitalSubscriberLine)、LAN等方式实现小区的高速信息接入。所采用的设备主要有MA5100和MA5200。
MA5100是针对非对称数字用户线路接人方式推出的相应网络接人设备。ADSL是运行在原有普通电话线上的一种新宽带技术，所谓非对称主要体现在上行速率(最高可达640Kbps)和下行速率(最高可达8Mbps)的非对称性上。MA5100是针对ADSL的特点，在同一平台上实现多种接人手段，从而满足住宅小区综合业务接入需求。同时，还支持MA内部交*连接，满足小区内信息交换需求量大的特点，减轻了核心网络的业务负荷。
MA5100主要具有以下特点：
(1)支持xDSL．AN、APON、CES及FR等多种接人方式，且各类业务板可以混插。其中，ADSL功能板件集成度达到16路／板，采用级联方式，容量可达1104端口；
(2)具有STM-1、STM-2、155MPOS、100／100M等多种上行接口，支持多协议的网络接人，可灵活选择接人路由；
(3)提供完善的电信服务保证，包括信元缓存、多队列调度功能、多时延优先级扩展及丢弃优先级扩展等；
(4)对突发业务和带宽进行配置和管理；
(5)实现本地VC／VP连接的建立、拆除和维护。
MA5200是针对以太网接人模式推出的相应设备，主要特点是提供电信服务，实现网络接人到用户，并且支持完善的用户安全管理与业务管理，提供计费管理功能。其主要具有以下功能：
(1)具备多种网络端接口，如1000M、155MPOS、155MATM；
(2)支持不同的用户端接口，如100BASE-FX、10／100BASE-TX等；
(3)保护IP地址及MAC地址，禁止非法用户盗用；
(4)具有完善的用户IP地址分配方式(固定IP地址分配及动态IP地址分配)，防止DHCP的攻击；
(5)对用户之间的访问提供严格的保障机制，以保障用户数据的安全性；
(6)提供完善的用户业务服务质量QoS保证、用户带宽流量扩展、组播流量扩展，保障用户实时多媒体业务需求；
(7)提供完善的系统计费管理，对用户提供计时和计流量两种计费管理方式；
(8)用户驻地信息网络由数据终端适配设备(采用ADSL接人时为ATU-R，采用以太网接人时为局域网交换机LANSW)以及智能数据终端IDT-200组成。
ATU-R位于用户家中，实现用户宽带业务的接人。ATU-R内置防火墙和路由器，支持PPP以及IP网络协议，为用户提供高性能的路由服务。它可以向用户提供1个IOM接口和1个POTS接口，可提供16个PVC连接，并具有流量控制和完善的网络管理功能。
局域网交换机LANSW位于每栋居民住宅楼或楼层的综合布线系统设备间内，采用QuidwayS2403F以太网交换机，最大可提供3个10／100M自适应快速以太网接口与上级网络相连接，为用户提供24个100M以太网端口，以满足用户的宽带接人需求。QuidwayS2403F以太网交换机使用高速ASIC技术实现全线速的MAC层交换，用户信息数据可以进行无阻塞交换，另外，QuidwayS2403F的最大连接距离可达200m，符合综合布线系统的要求。
智能数据终端(IDT，IntelligentDataTerminal)位于用户住宅内，与用户家庭综合布线系统相连接，向用户提供智能接口与智能电表、水表、气表、门磁开关、烟雾传感器、燃气泄漏传感器以及求助开关传感器等相连接，实现“三表”(水表、电表、煤气表)自动抄录、计费与收费等，实现“三防”(防火、防盗、防有害气体)及用户紧急求助功能等。另外，还可以通过IDT的扩展接口实现对家用电器的远程控制，实现家庭的智能化管理。
该住宅小区信息网络中心设立在建筑物群中心的8楼，在网络中心和网络分中心内各放置1台联想D—Link千兆主干交换机DES-6000来组建千兆主干网，两台DES-6000之间通过单模光纤相连接。两台DES-6000均作为接人交换机，各插入1个12口的100BASE-FX模块DES-6004，并且采用两条百兆光纤，通过PortTrunking技术与每台DES-3225G相连接，以提高连接的带宽和可靠性。另外，各配置1个16口100BASE-TX模块DES-6003。网络中心的DES-6000配置1个DES-6011冗余电源。
网络中心采用1台LRS-6706G作为中心三层交换机，它具有6个千兆光纤端口，另外配置1个16口100BASE-TX模块，LRS-6706G通过1条千兆光纤与网络中心的DES-6000相连接，实现VLAN三层交换功能。
在主要部门以及物业公司内各配置若干联想D—Link千兆主干交换机DES-3225G，用于各个楼层的连接，每台DES-3225G均配置1个2口100BASE—FX光纤模块DES-362FM用来上连至中心交换机DES-6000。
主要的网络设备清单如表1所示。
2 系统网络物理拓扑结构的选择设计与实施
该小区网络系统采用FTIX+ADSL+LAN模式，充分利用MA5100多业务接人单元所具有的ADSL、LAN混合接人优势，在满足小区用户多业务接人的同时，实现小区信息中心的建设，即对小区采用ADSL接人方式，对小区的信息管理中心采用LAN接人方式，窄带及部分宽带业务由公共通信网络提供，部分宽带业务由小区信息管理中心提供。小区信息网络系统的物理拓扑结构如图2所示。
采用FeiVrx+ADSL+LAN模式建设小区信息网络的优点有以下几个方面：
(1)通过MA5100的ADSL接口完成用户侧的业务接入与信息采集，具有独享带宽、独立性好、完善的QoS保证等优点。同时，可以采用MA直接连接到小区信息管理中心，具有简单方便、信息量大等特点，允许多个用户直接与小区中心进行信息交换，为小区管理人员提供住宅自动化管理、安全管理、内部信息建设以及物业管理等业务；
(2)每个ADSL端口支持16个PVC连接，可以同时访问小区信息管理中心和公共信息网络。通过高速数据链路实现各级之间的级联；
(3)采用VPRing技术，实现20个ONU点间的带宽共享，最大可达到5000个用户共享一个155M带宽此时，同时最大可用用户数与实际用户数之间的比为1：10，每个用户的带宽为256K；
(4)可实现有源、无源一体化的宽带组网；
(5)通过宽带一体化ONU，在宽带业务接人的同时，不仅满足普通用户的语音业务需求，而且满足小区内超市、银行、娱乐场所等单位的2B+D、30B+D、2．4-19．2K、NX64K等业务的需求。
参考文献
1 黎连业．刘占全．袁林编著．《智能大厦网络实施指南》，清华大学出版社，1998
2 吴成东主编．《智能建筑计算机网络系统设计》，中国电力出版社，2004
3 Marcus Goncalves．Firewalls Complete．McGraw-Hill：NewYork，1998

软件：	监控软件 \| 防盗软件 \| 门禁软件 \| 停车场管理 \| 视频会议 \| 图像处理 \| 音频技术 \| 网络软件 \| 智能系统
技术：	弱电基础 \| 视频监控 \| 电子防盗 \| 楼宇对讲 \| 一卡通 \| 电脑网络 \| 智能系统 \| 视频会议 \| 综合布线 \| 公共广播 \| 电缆电线工程设计 \| 工程施工 \| 工程维护 \| 实用工具 \| 企业管理 \| 营销分析 \| 精英人物 \| 安防法规 \| 交易平台 \| 招聘求职 \| 新闻频道
图文：	电子专类 ┆ 安防专类