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[摘要] 本文简要的介绍了双向宽带多媒体综合信息HFC网络的系统构成和独特优点,希望为建筑智能化的发展、建设提供一条新的思路。
智能建筑己经在世界各地蓬勃发展并将成为21世纪建筑业的发展主流。近几年来,随着计算机普及和信息产业的发展,人们对办公和居住环境要求的不断提高,也将“智能化"弓|入了办公大厦、住宅小区和家庭建设中。普通的办公大楼和居住小区已不能满足人们的需求,“建筑"己不再是指传统意义上的建筑物本身,而是涵盖了越来越多的智能成分。人们对建筑智能化程度要求的提高,本身是人们对信息需求的结果,也是信息技术在建筑行业得到充分应用的展示。
如今,人们所提及的智能建筑已不只是仅仅具备三表抄送,楼宇可视门铃等简单智能功能,现在无论是智能大厦还是智能化住宅小区,都己将建筑智能化的内容和建筑智能化的程度提到了一个新的高度。信息时代的来临,人们开始越来越多的把注意力集中到信息高速公路的建设上来,信息高速公路的目标就是为用户提供高速的综合信息服务,并且能直接将这种服务送到用户的面前。
国家信息化领导机构对中国的信息高速公路建设非常重视,进行了统一规划,统一标准,提出了由卫星、光缆、微波、同轴电缆等物理介质共同组成全国性传输平台,由电信网,广播电视网,计算机网三个网络互联互通,互为备份,积极构筑高速的信息网络传输平台,共同实现电信,广播电视,数据通信等多种综合功能。信息高速公路网络传输平台给建筑智能化发展提供了良好的外部环境。
信息高速公路通过Internet沟通了全世界的信息,在目前和不久的将来,千家万户与信息高速公路的接入将成为在智能建筑建设中所必须考虑的问题,如何让每个用户与Internet网络进行高速连接以及采用何种方式连接,都是进行智能建筑建设所不得不考虑的问题。
目前,中国市场普遍开放了多种数据接入及交换业务网络,包括模拟专线、分组交换网、DDN、帧中继及今年重点推广的ISDN和ADSL等,智能建筑在Internet网络接入上,也主要考虑的是这几种方式,但是以上几种数据接入网络皆为≤2Mbps数据网或投入非常高的宽带网络过渡产品,并且应用比较单一,没有具备良好的可扩展性,一旦有了新的数据通信要求,旧的网络不能完成功能,就必须掀翻原有的网络结构,重新进行建设,智能建筑的生命期必然会大大缩短。
随着世界范围内信息技术日新月异的飞速发展,随着广大用户对通信带宽需求的不断加大,数据网络已开始由现在广泛应用的窄带网逐步向宽带网过渡,应用也开始趋于多元化,数据、语音、图像已不再分开各自在不同的网络中传送。对于智能建筑的建设,如果按传统的思维和技术思路就得采取不同的网络布线来支持多种应用方向的网络,耗资巨大,设计和管理都非常麻烦,如果能够只通过一个网络物理结构,就能实现由多重建网才能完成的功能,而且能够不断地、节省技资地、方便地扩充带宽,势必会极大的简化建筑智能系统的设计、施工和管理,加速建筑智能化的进程,延长建筑的使用寿命。
计算机网络的布线历史迄今只有几十年的时间,而且整个网络结构及线路的选择,,都在一直不停的快速发展过程之中,现阶段较为先进的网络结构及布线方式,无法承受将来数据通信的需要,则必然很快被新技术新思路新方式所代替,且其稳定性较差,所以寻求一种简单的、较为稳定的网络传输平台,是建筑智能化建设中的重要问题。
20世纪90年代以来,光纤传750 1GHz输技术、数字技术和计算机技术的全面发展,使有线电视网络发生了革命性的变化。光纤传输技术改变了传统的全电缆网络结构,形成了光纤/同轴电缆混合结构(Hybrid
Fiber Coaxial一一HFC)。国家广电总局1999年已经下文规定了750MHz的双向HFC网络作为我国今后有线电视网发展的方向,并且对现在新型的750MHz
HFC双向有线电视宽带网频率划分如表1。
表1
| 上行通道 |
过渡带 |
FM |
模拟电视 |
下行通道及数字频道 |
未来通信 |
对于采用HFC网结构的有线电视综和信息网的系统可有不同的划分方法,可分为前端子系统、HFC网、用户子系统,也可划分为有线电视CATV系统和数据通信系统。
HFC网,CATV系统由前端,光链路(光发射机-光纤-光接收机)与电缆网络三部分组成,如图1。数据通信部分逻辑框图如图2。

HFC网络的调制技术发展到现在已经经历了三个阶段,从FDMA、TDMA发展到了现在的CDMA,并且最影响HFC网络,性能指标的反向通道回传噪声问题,也得到了一定的解决,改进的HFC网络结构不但解决了电缆干线传输网络的指标恶化和区域联网的实现问题,也考虑到了充分利用有线电视现行宽带网开展多媒体综合信息服务功能的问题,与“光纤到户,,相比,从技术和经济投入上可谓是科学、合理的最佳方案。HFC网络结构不仅带给有线电视更好的传输质量和更高的可靠性,最重要的是形成了一个性能良好的双向通信基础结构,为数据传输业务的开展提供了可能性,有线电视宽带网以其无可比拟的带宽优势,展示着极大提高互联网运行速通过交互式宽带多媒体综合信息网,用户可以收看多达200套以上的高清晰数字电视和模拟电视节目,并且可轻松实现因特网访问。对建筑的智能系统而言,有线电视网络是必需的,更可以就利用有线电视的光纤和同轴电缆混合网络,构筑整个建筑的计算机系统,而计算机网络系统正是智能建筑的重要基础设施,将来置于楼宇控制中心的各个子系统都需构筑在计算机网络及其通信的平台上。随着数据通信要求的提高,双向HFC网络可以容易的进行网络升级,只需要更换网络连接设备,而不需要重新更换所有的网络线路,避免了建筑受到损害,从而延长智能建筑的寿命。
智能建筑不仅仅是面对办公和商务,还要面对人们的普通生活,建筑智能化的发展必须要考虑整个社会信息网络建设的发展趋势。采用HFC网络结构的宽带双向多媒体综合信息网络将给整个信息网络建设带来无可比拟的便捷,将通过有线电视网络结构的更新建设和改造,完成按传统思路和方法进行多重布线、多重建网所完成的功能,综合采用微型计算机、自动控制、通信网络及智能卡运用等技术,建立一个由办公大厦和住宅小区的综合物业管理中心与安防系统,信息通信服务与管理及家庭智能化系统共同组成的“三合一"服务与管理集成系统,使工作区域和生活区域达到安全、舒适、温馨和便利的环境,并且节约了大量的投资,简化了管理和维护,而对建筑设计者和建筑开发商而言建筑设计和布线的烦琐程度则大大降低,并且仅仅通过对→个网络的设计和建设,就能给人们提供丰富的功能:
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广播电视频道和加密频道,调频立体声节目
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视频会议(VIDEO CONFERENCE)
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电话服务及可视电话
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利用MPEG-2视频数字压缩技术和调制技术结合的视频点播(V0D)
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图文电视及各处文字图像信息
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各种实时信息的查询
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利用ATM技术和MPEG一2技术的VDT视频拨号布L构(VIDEODIAL
TONE)
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游戏机频道,可进行单人或多人异地交互式共同参与的竞赛
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双向教育和电脑家庭作业
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智能物业管理,包括三表抄送,楼字可视门铃及安全防范系统等
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智能家庭管理-留有ATM交换接口,可进行区域性联网
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利用SONET RING(实时同步光纤环形)接口,可进行广域性联网
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远程医疗
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电子商务
建筑智能化的实现方式是多方面的,其实现的方法也将随着设备的技术进步与用户需求增长而逐步发展。有的大厦和住宅小区配置了密集的布线系统,高速的网络系统,但系统设计华而不实,投资增加不少,但实效甚微。而采用双向HFC网络方式在传输视频信号时因其带宽可达750MHz或更高,效果较好,并且同轴电缆的屏蔽性能增强了系统的抗干扰能力,再加上由于有线电视已经进入千家万户,普及面相当广,因而布线比较简单,扩展性能好,能适应以后多种应用的开展。由于其独特特性,双向宽带多媒体综合信息HFC网络能够承担将来建筑智能化建设的需求,并且提供多方面的服务,给智能建筑提供了一个良好的数据传输环境平台,能高度集成建筑设备自动化系统、办公自动化系统、通讯自动化系统、防火自动化系统和安全防范自动化系统等。
目前,利用双向宽带多媒体综合信息HFC网络对楼宇和住宅小区进行智能化管理,已有了成功的例子,由成都天奥实业有限公司承建的信息产业部电子第十研究所双向宽带多媒体综合信息HFC网络,就在这方面作了大胆的、成功的尝试:信息产业部电子十所的有线电视系统已改造成为了750MHz的邻频传输系统,现在十所的职工家属不论在办公室还是在家里都能清晰的收看到四十多套电视节目(马上就可升级到八十余套,随着数字电视的实现,还可以传送多达300多套的电视节目。),进行高速的局域网内信息传送和Internet访问,以及享受视频点播、调频广播等增值服务功能,使整个十所成为了一个科研、生产和生活紧密结合的智能化住宅小区。我们相信在不久的将来,利用双向宽带多媒体综合信息HF
C网络进行建筑智能化建设,会成为切实可行的方法,并在应用中得到积极的推广和发展。HFC网络以有线电视网络的覆盖范围为依托,因此其覆盖面广,性能价格比高,传输性能稳定,是当前进行宽带双向多媒体综合信息网络工程建设的首选网络结构,不论是对智能建筑和居住小区智能网络,甚至城市信息港的建设,都有着创造性的意义。摘自《智能建筑》
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