智能小区宽带接入网的规划设计.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：2.42M 资料格式：doc 举报版权申诉

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1绪论

2 需求分析

2.1场景描述

2.2设计需求

3 网络技术及设备选型

3.1网络技术

3.1.1局域网技术——千兆以太网

3.1.2宽带接入网技术选择

3.2网络设备选型

3.2.1核心交换机

3.2.2核心路由器

3.2.3汇聚交换机

3.2.4用户接入交换机

3.2.5服务器设备

3.2.6光纤的选择

3.2.7 防火墙

4 组网方案设计

4.1网络设计的总体要求

4.2网络建设的技术要求

4.3 总体设计

4.4详细设计

4.4.1 网络结构拓扑图

4.4.2 网络结构设计

4.4.3网络管理设计

4.4.4 网络安全系统设计

4.4.5网络认证计费管理设计

4.4.6 网络操作系统的配置

5 综合布线

5.1综合布线概述

5.2综合布线的标准

5.3综合布线设计

5.3.1设计目标

5.3.2布线方案设计

5.4系统测试、运行及验收

5.4.1系统测试

5.4.2运行及验收

6 总结

7致谢

参考文献

摘要随着智能化住宅小区的普及和宽带接人技术的发展, 各种基于宽带技术的应用服务也日益被人们所熟悉。通过学习并深入了解智能小区的系统组成和基本功能和各种网络分类，选择最适合的网络构造及接入技术。掌握网络规划设计的整个思路和流程。智能小区是指利用4C 即（计算机、通讯与网络、自控控制技术），通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安全防卫、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。智能小区系统具有安全自动化、通信自动化和管理自动化的特点。智能小区系统由宽带网络设备、窄带网络设备、综合布线系统设备、各种多媒体应用系统服务器和终端组成, 通过这些设备的相互配合来完成小区的智能化管理和应用。根据不同智能小区的结构及组成选择适合该小区的网络拓扑结构及接入技术，来进行智能小区宽带接入网的规划设计。根据所收集的资料将最近的研究成果做总结比较，并做出自己的见解。关键词：智能小区，宽带接入，网络安全，综合布线 1

Abstract With the popularity of intelligent residential area and the development of broadband technology, all kinds of applications based on broadband technology services are also increasingly being familiar. Through the study and understanding of Intelligent Community systems components ， basic features and the various networks Category, choose the most suitable network structure and access technology. Grasp the entire network planning and design ideas and processes. Intelligent Community is that the use of 4 C (computer, communications and networks, automatic control technology), through effective transmission network, integrating multi-information services and management, property management and security, defense, domestic intelligence system 。 For the services and residential quarters, the intelligent management of high-tech means, with a view to achieving fast and efficient management of premium services, to provide a safe and comfortable home environment. Intelligent Community of safety automation systems, communications automation and management automation features. Intelligent Community System is formed of broadband network equipment, narrow-band network equipment, integrated wiring system equipment, multimedia applications server and terminal component 。 Through these devices coordinated with each other to complete the intelligence community management and applications. According to the Intelligent Community of different structure and composition ，choice the District of network topology and access technology, for Intelligent Community Broadband Access Network Planning and Design. According to the information gathered will be the last to sum up the research results, and make their own views. Key words: integrated wiring Intelligent Community, broadband access, network security, 2

1 绪论智能小区是指利用 4C 即（计算机、通讯与网络、自控控制技术），通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安全防卫、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。智能小区系统具有安全自动化、通信自动化和管理自动化的特点。通过对本课题的学习和设计，深入了解智能小区的系统组成和基本功能，了解了智能小区的各种网络分类，掌握网络规划设计的整个思路和流程。在网络的最优化选择，确定整体设计方案，绘制智能小区宽带接入网的网络拓扑图，进行网络的安全管理设计，进行综合布线，最后对工程进行评估验收。住宅小区所占的地域空间大小抉择了小区网络属于园区网络，在网络技能上既可以采取以太网、FDDI 等局域网技能，也可以采取有线电视网络、数字用户线路（XDSL）到户的广域宽带接入技能，与传统的园区网络（如校园网）不同，智能小区网络是一个公用服务平台，在网络设计中要考虑保证用户的服务质量、安全性、严峻且灵便的流量管理及操纵。传统的园区网络中，网络的拓扑构造多为依靠重点服务器的星型网络，相当多的业务量集中在网内，通信模式为点对点数据传输。综上所述，小区网络设计应该包括以下四个方面的内容：根基物理传输网络的设计：包括物理线路、拓扑构造、传输协定等；逻辑网络设计：包括路由策略、流量平衡及操纵等；网络运营管理平台设计：包括用户的安全认证、计费、服务质量监测等；网络服务平台设计：包括一些内容服务器、防火墙等。 3

2 需求分析 2.1 场景描述智能化小区是利用 4C 技术（即计算机，通信与网络，自控和 IC 卡），通过有效的传输网络，将多元的信息服务与管理、物业管理和安防、住宅智能化集成，为住宅小区的服务与管理提供高技能的智能化手段，以实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。图 1.1 智能小区模型图该图为一智能小区平面图，以该图为模型进行设计。小区共有住宅楼 12 栋，分为三个区。每个小区有四栋楼，每栋楼有 12 层，有住房 60 套。另有两栋楼 4

为综合楼，每栋 3 层，为小区居民提供电信邮政，购物，娱乐服务。其中 2 号综合楼第三层，放置交换机服务器设备作为小区管理中心。 2.2 设计需求小区应用系统远程抄表系统楼宇对讲系统背景音响系统智能住宅安防系统红外周界报警系统闭路监控系统电子巡更系统公共设施管理系统一卡通管理系统服务系统安全系统管理系统 URP公共平台（同一门户，同一认证和授权）基础设施小区网络建设（有线网络）小区网弱点系统（结构化布线）图 1.2 智能小区总体结构图该图为智能小区整个总体结构图。该智能小区包含： (1) 远程抄表系统:完成水表、电表和煤气表数据的自动采集，定时将三表读数送至物业管理中心，避免了传统的上门抄表方式对用户的侵扰，并提高抄表 5

工作效率。 (2) 智能住宅安防系统:系统与居民家中的智能终端相连，可对居民家中的火警、煤气泄露、非法入侵、紧急求助等意外事件向小区管理中心报警，由值班人员对各类报警信息进行及时处理，保障小区居民的人身和财物安全。 (3) 楼宇对讲系统:实现来访人员、住户双方的相互通话，并由用户控制开锁，有效防止无关人员在居住单元的出入。 (4) 红外周界报警系统:在小区围墙转角处布置对射式红外探头，系统设防后，一旦有移动物体经过，红外线被隔断，控制系统即向管理中心发出报警信号，提示值班人员注意，并显示报警区域。 (5) 闭路监控系统:在小区的主要出入口及重要场所设置电视监控摄像装置，将监控画面传输到值班室，值班人员可以随时控制摄像头的监控角度，对可疑人员进行跟踪监视。 (6) 一卡通系统:用户的水电交费，购物，车辆驶入小区等，都可使用一卡通来完成。 (7) 电子巡更系统:在小区的某些地方设立电子巡更点，实现定时定点巡更功能。电子巡更可以弥补技术手段上和人员素质上的缺陷，确保小区的物业管理水平。 (8) 公共设施管理系统:主要对住宅小区内的供电设备、公共照明、蓄水及消防水箱、电梯等公共设施进行集中监控管理，并检测设备的工作状态以保证系统正常运行，为用户提供最佳的社区服务。 (9) 背景音响系统:日常广播在物业管理中的作用极为广泛，有业务广播、事务提醒、寻人呼叫及背景音乐等功能，也是较多客户选择置业、办公地点的一项功能指标。紧急广播在消防时的功能极为重要，起到消防自动联动、火灾报警、逃生指示、人工疏散等重要作用。本设计主要是选择适当的接入技术、拓扑结构、网络设备，组织规划网络拓扑图，采用综合布线系统为小区居民提供电子商务、远程医疗、家庭办公等宽带多媒体应用，为小区的智能化系统的实现提供快速稳定的平台。 6

3 网络技术及设备选型 3.1 网络技术 3.1.1 局域网技术——千兆以太网千兆以太网是建立在以太网标准基础之上的技术。千兆以太网和大量使用的以太网与快速以太网完全兼容，并利用了原以太网标准所规定的全部技术规范，其中包括 CSMA/CD 协议、以太网帧、全双工、流量控制以及 IEEE 802.3 标准中所定义的管理对象。作为以太网的一个组成部分，千兆以太网也支持流量管理技术，它保证在以太网上的服务质量，这些技术包括 IEEE 802.1P 第二层优先级、第三层优先级的 QoS 编码位、特别服务和资源预留协议（RSVP）。千兆以太网还利用 IEEE 802.1QVLAN 支持、第四层过滤、千兆位的第三层交换。千兆以太网原先是作为一种交换技术设计的，采用光纤作为上行链路，用于楼宇之间的连接。之后，在服务器的连接和骨干网中，千兆以太网获得广泛应用，由于 IEEE 802.3ab 标准（采用 5 类及以上非屏蔽双绞线的千兆以太网标准）的出台，千兆以太网可适用于任何大中小型企事业单位。目前，千兆以太网已经发展成为主流网络技术。大到成千上万人的大型企业，小到几十人的中小型企业，在建设企业局域网时都会把千兆以太网技术作为首选的高速网络技术。千兆以太网技术甚至正在取代 ATM 技术，成为城域网建设的主力军。千兆以太网的特点主要包括如下。 (1) 千兆位以太网提供完美无缺的迁移途径，充分保护在现有网络基础设施上的投资。千兆位以太网将保留 IEEE 802.3 和以太网帧格式以及 802.3 受管理的对象规格，从而使企业能够在升级至千兆性能的同时，保留现有的线缆、操作系统、协议、桌面应用程序和网络管理战略与工具； (2) 千兆位以太网相对于原有的快速以太网、FDDI、ATM 等主干网解决方案，提供了一条最佳的路径。至少在目前看来，是改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、经济的途径。网络设计人员能够建 7

立有效使用高速、关键任务的应用程序和文件备份的高速基础设施。网络管理人员将为用户提供对 Internet、Intranet、城域网与广域网的更快速的访问 (3) IEEE 802.3 工作组建立了 802.3z 和 802.3ab 千兆位以太网工作组，其任务是开发适应不同需求的千兆位以太网标准。该标准支持全双工和半双工 1000Mbps，相应的操作采用 IEEE 802.3 以太网的帧格式和 CSMA/CD 介质访问控制方法。千兆位以太网还要与 10BaseT 和 100BaseT 向后兼容。此外， IEEE 标准将支持最大距离为 550 米的多模光纤、最大距离为 70 千米的单模光纤和最大距离为 100 米的铜轴电缆。千兆位以太网填补了 802.3 以太网/ 快速以太网标准的不足。千兆以太网的构建：千兆以太网络是由千兆交换机、千兆网卡、综合布线系统等构成的。千兆交换机构成了网络的骨干部分，千兆网卡安插在服务器上，通过布线系统与交换机相连，千兆交换机下面还可连接许多百兆交换机，百兆交换机连接工作站，这就是所谓的“百兆到桌面”。在有些专业图形制作、视频点播应用中，还可能会用到“千兆到桌面”，及用千兆交换机联到插有千兆网卡的工作站上，满足了特殊应用下对高带宽的需求。在建设网络之前，究竟用千兆还是百兆，要从实际出发，从应用出发，考虑网络应该具备哪些功能。不同的应用有不同的需求，而且几乎没有只有单一业务的网络。但是，在各种业务中，生产性业务肯定是优先级最高的。如果在网络中传输语音，那么语音业务也需要优先安排。如果对业务优先的需求很高，网络必须有 QoS 保证。这样的网络必须要智能化，在交换机端口能够识别是什么类型的业务通过，然后对不同的业务进行排队，为不同的业务分配不同的带宽，这样才能保证关键性业务的运行。数据业务本身是有智能的，不管多少带宽都可以传输，只是时间长短而已，但是语音或者视频就不一样了，如果带宽小了之后，马上就听不清楚了，或者图像产生抖动，这都是不允许的。所以 QoS 非常重要。对单纯的数据网络，在 QoS 方面的需求就很低。在规划网络的时候，必须先了解清楚哪些功能是必须的，哪些可以不考虑。例如，目前多址广播是比较重要的性能之一，如果需要在网络中传输图像，而网络不具备多址广播的特性，那么网络的带宽浪费就会非常严重，甚至根本无法实现。 8

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