摘要：本文總結了現代以太網技術特征，并與傳統以太網技術比較。 內容著重論述與智能建筑的關系，提出了自己的觀點。 1 概述 以太網發展至今已有20余年歷程，作為局域網 組網的主要技術，一直長久不衰。在這期間，令牌環、令牌總線、FDDI、ATM等技術分別在不同的階段沖擊著以太網在局域網領域的盟主地位。但是以太網以其簡單、價廉、高帶寬、維護方便以及不斷發展的特點牢牢地占領著局域網領域，并向著接入網和城域網領域發展。自從以太網技術由共享發展到交換后，星型結構、交換與高帶寬三大因素形成了與傳統以太網大不相同的現代以太網技術。 進入21世紀以來，IT界已經不再尋找替代以太網的技術，轉而尋找增強以太網的功能和將它擴展到新領域的途徑。現代以太網組網功能已經大大地超越了基本的以太網功能。 TCP／IP與以太網是開放性的強強組合，逐步滲透到建筑智能化領域的各個方面，給予智能建筑強大的生命力。在智能建筑領域，TCP／IP以太網不僅作為信息服務／管理／監控的網絡平臺，而且越來越成為視頻／語音等應用的支撐平臺。 可以認為，隨著安防數字化進程的加速，目前市場上直接采用標準雙絞線和專用以太網來構成某些安防子系統的產品已經出現。這樣一來，出現基于以太網的多個子系統融合的、結構優化的、可靠的、—體化的安防系統已經不是一種方向性的討論了。 在某些智能建筑的機電設備監控系統中，現場控制網絡采用工業控制以太網已不是個別的案例了。 2 現代以太網技術特征 傳統以太網（DIX）的核心思想是在共享的公共傳輸媒體上以半雙工傳輸模式丁作，網絡的站點在同一時刻要么發送數據，要么接收數據，而不能同時發送和接收。導致十雙工傳輸模式工作的主要原因在于公共傳輸媒體上站點發送幀的碰撞。這種幀碰撞效應不儀限制了站點的傳輸帶寬；而且還構成了束縛傳輸范圍的碰撞域，大大影響了傳輸媒體（特別是光纖）的傳輸距離。隨著以太網絡技術的發展，交換型和全雙丁以太網的出現，從而克服了傳統以太網的共享公共傳輸媒體和半雙工傳輸的弱點，實現了站點獨占傳輸媒體并同時收發數據。 近20年來，隨著網絡技術及其應用的急劇發展，以太網技術及其標準不斷更新和擴展。目前的以太網不僅在物理層（包括拓撲結構、傳輸率和傳輸媒體），而且在數據鏈路層上與原來的傳統以太網DIX標準有了很大的變化。 隨著以太網的發展及其標準的建立，到目前為止，以太網標準系列已擴展成20余個，其中幾個主要標準由表1所示。 現代以太網技術特征主要包括以下幾方面。 （1）高帶寬；數據傳輸率從10Mbps經過100Mbps快速以太網和1Gbps千兆位以太網的發展， 日前10Gbps萬兆位以太網已經開始應用在局域網的主干網上。特別在智能園區，包括大型校園、于業同區、開發區以及特大型的住宅區中．在局域網的主干網上選用萬兆位以太網的案例已不是個別的。至于100Mbps和1Gbps以太網已經廣泛地應用在智能建筑的局域網中。 （2）全光纜媒體的使用：在以太網發展的初期，傳輸媒體采用銅軸電纜，構成公共總線結構。當10BASET／F出現后，構成了星型結構的以太網，采用了雙絞線和光纜作為傳輸媒體， 以后發展的100BASE和1000BASE均是如此。當10000BASE出現后，構成了全光纜以太網，在萬兆位以太網上不再使用雙絞線或其他銅纜。 （3）總線型—星型—環路結構：以太網從共享型發展到交換型，其拓撲結構從總線型發展到屋型。屋型結構的可靠性、可實施性、可維護性均優于總線結構，星型結構義推動了綜合布線技術的發展。目前以太網已經可以構成環路結構，特別用于光纖主干回路，進一步提高了光纖主干回路數據傳輸的可靠性。 （4）單鏈路—聚合鏈路：交換機之間鏈路連接從單鏈路發展到目前的聚合鏈路。特別在光纖主干回路上，聚合鏈路一般可達8路，既大大擴展了鏈路帶寬（平滑連續地擴展），又提高了鏈路連接的可靠性。 （5）交換技術的發展歷程： ①共享—交換—全雙工交換—時分復用全雙工交換：從以太網第2層（L2）交換技術的發展和演變的歷程來分析，目前已經出現了時分復用全雙工交換技術。當以太網技術自共享演變到交換后，在半雙工的傳輸媒體上仍舊會出現傳輸數據的碰撞現象。直到出現了全雙工交換技術，此時的以太網技術完全擺脫了傳統以太網CSMA／CD的約束，在全雙工交換的以太網上再也不會發生傳輸數據的碰撞。在萬兆位以太網上只支持了全雙工交換。 在全雙工交換的基礎上，當每個站點所發送的定長幀按固定的時隙在媒體上傳輸時，這就發展成時分復用全雙工交換技術，這種技術使以太網具有良好的實時性，高質量地傳輸語音和視頻信號。 ②L2交換-L3交換-L4交換以及高層交換：對于以太網交換機，從面向幀交換的L2交換機發展到面向IP分組的L3交換機，繼而又出現了面向數據流的14交換機，L4交換技術與網站上主服務器結合起來，可以獲得訪問主服務器的高速緩沖效應。目前市場上還出現了面向應用的高層交換技術。 （6）CoS／QoS服務： 目前絕大部分以太網交換機均支持1EEE802．1p，實現服務分類COS，把以太網上的傳輸的信息幀分成8級，需要實時處理的語音和視頻信息幀安排在最高兩級優先權。當以太網上要處理這些具有實時需求的幀時，為了保證服務質量QoS，在交換機上就要采用如帶寬資源預留、時分復用、支持實時傳輸協議RTP等必要的技術措施。CoS／QoS服務確保以太網能夠很好地實現多媒體信息的傳輸。 （7）虛擬局域網：目前以太網交換機均支持虛擬局域網IEEE802．1Q／p標準。在——個交換型的物理以太網上可以構成幾十個，幾百個乃至上千個邏輯上相互隔離的虛擬以太網。這種技術對建筑智能化系統的結構優化是很有用的。如果智能建筑子系統絕大部分是基于以太網，那么利用虛擬局域網技術后， 目前建筑智能化系統繁雜的結構一定會有所改觀。 （8）以太網技術逐步滲入電信網領域：目前在接入網、城域網上已經使用了以太網技術，在一些新穎的中、小城市城域網上已經配置了高檔的支持波分復用的L3光纖路由交換機構成城域主干網。在萬兆位以太網標準IEEE802．3ae中已經支持了廣域組網。以太網技術從局域網逐步進入接入網、城域網、乃至廣域網領域是一個不可阻擋的趨勢。 （9）無線局域網：近幾年來，無線局域網的發展迅速，無線局域網又稱無線以太網，在智能建筑中目前使用得越來越廣泛，它作為以太網的補允汁用戶在數十米范圍內移動訪問網絡。無線局域網的傳輸速率日前的產品已達54Mbps，可以支持視頻信息的傳輸。 （10）工控以太網：當前的以太網不僅滿足信息領域的需求，而且可以實現工業控制，國內外市場—亡已有成熟的工控以太網交換機產品。在智能建筑領域中，使用以太網成功實現BAS已經不是個別的案例了。 （11）IEEE802．3af標準：該標準主要內容簡述為：在RJ-45插頭座連接的四對雙絞線上，兩對分別用于收、發信息；一對用于電源（正）；一對用于電源（負）。此標準為那些不需要自配電源的小型數寧化設備連接以太網提供了依據標準，推動了智能建筑數字化進程。標準公布后，在市場出現了更加小型靈巧的以太網設備，如無線局域網的接人點、網絡攝像機、控制用的采集器和執行器等。 （12）IEEE802．3ah標準：該標準所包括的主要內容為以太網無源光網EPON。基于100M／1Gbps光纖以太網、時分復用全雙工交換以太網、無源光分配器等技術的EPON，可以在以太網上實現了信息、語音、視象以及監控等多種信息的融合。EPON既可以用于接入網，又能用作智能建筑的駐地網，是智能建筑實現多網融合、高度集成、結構優化／簡化的一種前瞻性技術。