无线宽带网络结构骨干网

‘壹’ wifi网络的基本原理

1.无线网络相比有线网络，还是有许多的缺点的：

（*）通信双方因为是通过无线进行通信，所以通信之前需要建立连接；而有线网络就直接用线缆连接，不用这个过程了。

（*）通信双方通信方式是半双工的通信方式；而有线网络可以是全双工。

（*）通信时在网络层以下出错的概率非常高，所以帧的重传概率很大，需要在网络层之下的协议添加重传的机制（不能只依赖上面TCP/IP的延时等待重传等开销来保证）；而有线网络出错概率非常小，无需在网络层有如此复杂的机制。

（*）数据是在无线环境下进行的，所以抓包非常容易，存在安全隐患。

（*）因为收发无线信号，所以功耗较大，对电池来说是一个考验。

（*）相对有线网络吞吐量低，这一点正在逐步改善，802.11n协议可以达到600Mbps的吞吐量。

2、协议

Ethenet和Wifi采用的协议都属于IEEE 802协议集。其中，Ethenet以802.3协议做为其网络层以下的协议；而Wifi以802.11做为其网络层以下的协议。无论是有线网络，还是无线网络，其网络层以上的部分，基本一样。

这里主要关注的是Wifi网络中相关的内容。Wifi的802.11协议包含许多子部分。其中按照时间顺序发展，主要有：

（1）802.11a，1999年9月制定，工作在5gHZ的频率范围（频段宽度325MHZ），最大传输速率54mbps，但当时不是很流行，所以使用的不多。

（2）802.11b，1999年9月制定，时间比802.11a稍晚，工作在2.4g的频率范围（频段宽度83.5MHZ），最大传输速率11mbps。

（3）802.11g，2003年6月制定，工作在2.4gHZ频率范围（频段宽度83.5MHZ），最大传输速率54mbps。

（4）802.11n，2009年才被IEEE批准，在2.4gHZ和5gHZ均可工作，最大的传输速率为600mbps。

这些协议均为无线网络的通信所需的基本协议，最新发展的，一般要比最初的有所改善。

另外值得注意的是，802.11n在MAC层上进行了一些重要的改进，所以导致网络性能有了很大的提升例如：

（*）因为传输速率在很大的程度上取决于Channel（信道）的ChannelWidth有多宽，而802.11n中采用了一种技术，可以在传输数据的时候将两个信道合并为一个，再进行传输，极大地提高了传输速率（这又称HT-40，high through）。

（*）802.11n的MIMO（多输入输出）特性，使得两对天线可以在同时同Channel上传输数据，而两者却能够不相互干扰（采用了OFDM特殊的调制技术）

3、术语

讲述之前，我们需要对无线网络中一些常用的术语有所了解。这里先列出一些，后面描述中出现的新的术语，将会在描述中解释。

（*）LAN：即局域网，是路由和主机组成的内部局域网，一般为有线网络。

（*）WAN：即广域网，是外部一个更大的局域网。

（*）WLAN（Wireless LAN，即无线局域网）：前面我们说过LAN是局域网，其实大多数指的是有线网络中的局域网，无线网络中的局域网，一般用WLAN。

（*）AP（Access point的简称，即访问点，接入点）：是一个无线网络中的特殊节点，通过这个节点，无线网络中的其它类型节点可以和无线网络外部以及内部进行通信。这里，AP和无线路由都在一台设备上（即Cisco E3000）。

（*）Station（工作站）：表示连接到无线网络中的设备，这些设备通过AP，可以和内部其它设备或者无线网络外部通信。

（*）Assosiate：连接。如果一个Station想要加入到无线网络中，需要和这个无线网络中的AP关联（即Assosiate）。

（*）SSID：用来标识一个无线网络，后面会详细介绍，我们这里只需了解，每个无线网络都有它自己的SSID。

（*）BSSID：用来标识一个BSS，其格式和MAC地址一样，是48位的地址格式。一般来说，它就是所处的无线接入点的MAC地址。某种程度来说，它的作用和SSID类似，但是SSID是网络的名字，是给人看的，BSSID是给机器看的，BSSID类似MAC地址。

（*）BSS（Basic Service Set）：由一组相互通信的工作站组成，是802.11无线网络的基本组件。主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫ADHOC，组网是临时的，通信方式为Station<->Station，这里不关注这种组网方式；我们关注的基础结构形网络，其通信方式是Station<->AP<->Station，也就是所有无线网络中的设备要想通信，都得经过AP。在无线网络的基础形网络中，最重要的两类设备：AP和Station。

（*）DS（Distributed System）：即分布式系统。分布式系统属于802.11逻辑组件，负责将帧转发至目的地址，802.11并未规定其技术细节，大多数商业产品以桥接引擎合分步式系统媒介共同构成分布式系统。分步式系统是接入点之间转发帧的骨干网络，一般是以太网。其实，骨干网络并不是分步系统的全部，而是其媒介。主要有三点：骨干网（例如以太网）、桥接器（具有有线无线两个网络接口的接入点包含它）、属于骨干网上的接入点所管辖的基础性网络的station通信（和外界或者BSS内部的station）必须经过DS、而外部路由只知道station的mac地址，所以也需要通过分布式系统才能知道station的具体位置并且正确送到。分步式系统中的接入点之间必须相互传递与之关联的工作站的信息，这样整个分步式系统才能知道哪个station和哪个ap关联，保证分步式系统正常工作（即转达给正确的station）。分步式系统也可以是使用无线媒介(WDS)，不一定一定是以太网。总之，分步式系统骨干网络（例如以太网）做为媒介，连接各个接入点，每个接入点与其内的station可构成BSS，各个接入点中的桥接控制器有到达骨干网络和其内部BSS无线网的接口（类似两个MAC地址），station通信需要通过分布式系统。

‘贰’ 宽带网络的分类

宽带网络可分为宽带骨干网和宽带接入网两个部分。
（一）骨干网又称为核心交换网，它是基于光纤通信系统的，能实现大范围的数据流传送。电信业一般认为传输速率达到了2Gbps的骨干网称做宽带网。
（二）接入网技术可根据所使用的传输介质的不同分为光纤接入、铜线接入、光纤同轴电缆混合接入和无线接入等多种类型。

‘叁’ 在建设宽带网络的两个关键技术中：什么是骨干网技术和接入网技术

骨干网技术：一种在主要连接节点之间承载快速通信流量的通信传输网络，提供了不同子网间信息交换路径，采用混合型拓扑结构，网络间设备采用任意点对任意点连接方式。 接入网技术：接入网技术分类比较繁杂，从接入业务的角度看，可简单地分为适用于窄带业务的接入网技术和适用于宽带业务的接入网技术。适用于窄带业务的接入网技术主要有：有源光网络DLC 、无源光网络PON 、固定无线接入WLL 等，这些技术是根据不同的建设需要发展起来的，其中，DLC 适用于用户比较密集的地区，PON 适用于用户比较分散的地区，WLL 适用于边远地区、不宜铺设光缆的地区、城市新居民区应急通话和小范围有移动要求的用户。窄带接入网技术比较成熟。宽带接入网技术是随着宽带业务的需求逐渐发展成熟的。主要有基于双绞线传输的接入网技术、基于光传输的接入网技术、基于同轴电缆传输的接入网技术和基于无线传输的接入网技术。

‘肆’ 列举四种中国internet网络的骨干网络

随着全球信息高速公路的建设，中国政府也开始推进中国信息基础设施（China Information Infrastructure，CII）的建设。到目前为止，中国的Internet已形成四大骨干网

四大骨干网络
所属部门

CSTNET（China Science Technology Network）
中国科学院

CHINANET（China Network）
邮电部

CERNET（China Ecation & Research Network）
国家教育委员会

CHINAGBN（China Golden Bridge Network）
信息产业部

1、中国科技网（CSTNET）

中国科技网实在中关村地区教育与科研示范网（NCFC）和中国科学院网（CASnet）的基础上，建设和发展起来的覆盖全国范围的大型计算机网络，是我国最早建设并获得国家正式承认具有国际出口的中国四大互联网络之一。中国科技网的服务主要包括网络通信服务，信息资源服务，超级计算服务和域名注册服务。中国科技网拥有科学数据库，科技成果，科技管理，技术资料和文献情报等特有的科技信息资源，向国内外用户特工各种科技信息服务。中国科技网的网络中心还受国务院的委托，管理中国互联网信息中心（CNNIC），负责提供中国顶级域"CN"的注册服务。

2、中国教育和科研计算机网（CERNET）

CERNET是中国第一个覆盖全国的、由国内科技人员自行设计和建设的国家级大型计算机网络。该网络由教育部主管；由清华大学、北京大学、上海交通大学、西安交通大学、东南大学、华中理工大学、华南理工大学、北京邮电大学、东北大学和电子科技大学等十所高校承担建设，于 1995年11月建成。全国网络中心设在清华大学，八个地区网点分别设立在北京、上海、南京、西安、广州、武汉、成都、和沈阳。CERNET是为教育、科研和国际学术交流服务的非盈利性网络。

3、中国公用计算机互联网（CHINANET）

中国公用计算机互联网（简称"中国互联网"），是1995年11月邮电部委托美国信亚有限公司和中讯亚信公司承建的国家级网络，并于1996年6月在全国正式开通。中国邮电部数据通信局是CHINANET直接的经营管理者。CHINANET是基于Internet网络技术的中国公用Internet网，是中国具有经营权的Internet国际信息出口的互联单位，也是CNNIC最重要的成员之一。CHINANET不同于CSTNET和CERNET，它是面向社会公开开放的、服务于社会公众的大规模的网络基础设施和信息资源的集合，它的基本建设就是要保证可靠的内联外通，即保证大范围的国内用户之间的高质量的互通，进而保证国内用户与国际Internet的高质量互通。

4、国家公用经济信息通信网（CHINAGBN）

金桥网以光纤、卫星、微波、无线移动等多种传播方式，形成天、地一体的网络结构，它和传统的数据网、话音网和图象网相结合并与Internet相连。根据计划，金桥网将建立一个覆盖全国，与国内其他专用网络相联接，并与30几个省市自治区，500个中心城市，12000个大型企业，100个重要企业集团相联接的国家公用经济信息通信网。

‘伍’ 无线mesh网络的网络结构

无线Mesh 网络是一种与传统的无线网络完全不同的网络。传统的无线接入技术中，主要采用点到点或者点到多点的拓扑结构。这种拓扑结构中一般都存在一个中心节点，例如移动通信系统中的基站、802.11无线局域网(WLAN)中的接入点(AP)等等。中心节点与各个无线终端通过单跳无线链路相连，控制各无线终端对无线网络的访问；同时，又通过有线链路与有线骨干网相连，提供到骨干网的连接。而在无线Mesh网络中，采用网状Mesh拓扑结构，是一种多点到多点网络拓扑结构。在这种Mesh网络结构中，各网络节点通过相邻其他网络节点，以无线多跳方式相连。
在WMN中包括两种类型的节点：无线Mesh路由器和无线Mesh用户端。WMN的系统结构根据节点功能的不同分为3类：骨干网Mesh结构、客户端Mesh结构、混合结构 。
骨干网Mesh结构是由Mesh路由器网状互连形成的，无线Mesh骨干网再通过其中的Mesh路由器与外部网络相连。Mesh路由器除了具有传统的无线路由器的网关、中继功能外，还具有支持Mesh网络互连的路由功能，可以通过无线多跳通信，以低得多的发射功率获得同样的无线覆盖范围。
客户端Mesh结构是由Mesh用户端之间互连构成一个小型对等通信网络，在用户设备间提供点到点的服务。Mesh网用户终端可以是手提电脑、手机、PDA等装有无线网卡、天线的用户设备。这种结构实际上就是一个Ad hoc网络，可以在没有或不便使用现有的网络基础设施的情况下提供一种通信支撑。
Mesh客户端可以通过Mesh路由器接入骨干Mesh网络形成Mesh网络的混合结构，如图1所示，其中虚线和实线分别表示无线和有线连接。这种结构提供与其他一些网络结构的连接，增强了连接性，扩大了覆盖范围。

‘陆’ 5G接入网由哪些网元组成,有什么不同架构

5G接入网（AN）有无线侧网络架构和固定侧网络架构。

无线侧：手机或者集团客户通过基站接入到无线接入网，在接入网侧可以通过RTN或者IPRAN或者PTN解决方案来解决，将信号传递给BSC/RNC。在将信号传递给核心网，其中核心网内部的网元通过IP承载网来承载。

固网侧：家客和集客通过接入网接入，接入网主要是GPON，包括ONT、ODN、OLT。信号从接入网出来后进入城域网，城域网又可以分为接入层、汇聚层和核心层。BRAS为城域网的入口，主要作用是认证、鉴定、计费。信号从城域网走出来后到达骨干网，在骨干网处，又可以分为接入层和核心层。

(6)无线宽带网络结构骨干网扩展阅读

5G网络的主要优势在于，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比当前的有线互联网要快，比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍。另一个优点是较低的网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，而4G为30-70毫秒。

由于数据传输更快，5G网络将不仅仅为手机提供服务，而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商，与有线网络提供商竞争。以前的蜂窝网络提供了适用于手机的低数据率互联网接入，但是一个手机发射塔不能经济地提供足够的带宽作为家用计算机的一般互联网供应商。

‘柒’ 核心网，数据网，传输网，接入网，承载网，交换网按什么来划分

核心网，数据网，传输网，接入网，承载网，交换网可以按业务角度和传输角度这两个角度来划分。

其中，核心网是移动通信网络的概念，按业务层的角度划分，它是将接入网与其他接入网连接在一起的网络；传输网是是通信网络的基础，它为整个通信网络上所承载的业务提供传输通道和平台。

而数据网则是承载在传输网上的业务网，数据网是由数据终端、传输、交换、处理等设备组成的体系，它承载众多的业务和应用系统。

承载网按传输的角度来说，它是用于保证通信基础网和业务网正常运行，而交换网从业务角度上来说是一个综合业务数字网。

(7)无线宽带网络结构骨干网扩展阅读：

从业务角度划分，业务网=核心网+接入网；从传输角度划分，通信网=骨干网+接入网。其中，核心网是业务层的角度划分，将接入网与其他接入网连接在一起的网络。

而骨干网则是按传输的角度划分，是城市之间的连接网络。同时，骨干网又是承载网的概念。几台计算机连接起来，互相可以看到其他人的文件，这叫局域网；而整个城市的计算机都连接起来，就是城域网，把城市之间连接起来的网就叫骨干网。

参考资料来源：网络-核心网

参考资料来源：网络-接入网

参考资料来源：网络-骨干网

‘捌’ 国内的Internet九大骨干网是哪些网络

我国九大Internet骨干网

①中国公用计算机互联网(CHINANET)：已基本覆盖全国所有地州市，中国公众多媒体通信网（169）全国联网工作基本完成，国际出入口信道带宽711Mbps，已建成连接省会城市的155M宽带骨干网，今年内骨干网速率将达到2.5G。

②中国金桥信息网(CHINAGBN)：覆盖24个城市，在北京、上海、广州等10座城市利用卫星信道组成骨干网，区域网和接入网主要利用微波或租用DDN、公众电信网等设施，有4个独立国际出口，国际线路带宽69M/s，有300多家集团用户。

③中国联通计算机互联网(UNINET)：面向ISP和ICP，去年骨干网已覆盖全国各省会城市，网络节点遍布全国230个城市。国际线路带宽55Mbps。

④中国网通公用互联网(CNCNET)：由中国科学院、国家广电总局、铁道部、上海市共同联合，利用广播电视、铁道等部门已经铺设的光缆网络，连接北京、上海、广州、武汉等城市，第一期骨干网建设将于2000年三季度完成，届时将覆盖东南15个主要城市，全程8000公里，最高速率可达40Gbit/s。 国际线路带宽377Mbps。

⑤中国移动互联网(CMNET)：最近批复成立，是面向社会党政机关团体、企业集团、各行业单位和各阶层公众的经营性互联网络，主要提供无线上网服务。

以上5个互联单位为经营性互联单位，下面4个互联单位为公益性互联单位。

⑥中国教育和科研计算机网(CERNET)：联网的国内高校已达100多所,已建成64Kb/sDDN专线连接全国八大区网络中心的主干网。国际线路带宽12M/s。

⑦中国科技网(CSTNET)：连接全国各地45个城市的科研机构，共1000多家科研院所、科技部门和高新技术企业，上网用户达40万人。国际线路带宽10M/s。

⑧中国长城网(CGWNET)：军队专用网。

⑨中国国际经济贸易互联网(CIETNET)：最近批复成立，是非经营性的、面向全国外贸系统企事业单位的专用互联网络。

‘玖’ 中国大陆境内国家骨干网络是什么

成都

成都数据中心是中国电信全国8大节点之一，可支配带宽资源丰富，与Chinanet骨干网节点带宽60G，CN2节点带宽10G。机房内部网络全部采用千兆连接核心层与汇聚层，双百兆冗余到接入层的无瓶颈交换式结构，局域网采用千兆与百兆混合交换式可监控网络，中心网络设备确保高可靠性架构，做到无单点故障，分支网络提供冗余设备及线路，可针对客户数据传输，维护的需求提供XDSL，DDN，ISDN等多种接入手段，并能提供与国内Chinanet主要节点城市连接的长途专线。

南京

南京电信作为CHINANET的八大节点之一，南京电信拥有富足的网络资源，与同是八大节点之一的上海电信相比，南京与其他省市之间的骨干网络拥塞程度较轻，有较大的发展空间。省节点带宽资源丰厚 (20G)，资源利用率适度 ，有较大的发展空间， 两个标准的 IDC 机房(龙江，苜蓿园)一个在建的超大机房(游府西街)，交通极为便利。齐备的机房设施(电力，恒温，安全)。

中国数据(ZGSJ.COM)IDC数据中心是江苏电信总代理，是华东最大的IDC服务商，与中国电信(CHINANET)骨干网通过千兆光纤以千兆以太网方式接入主干网。具有高速、直连、高可用性、可扩展性、高安全性。

西安

西安是中国公用计算机网络和中国多媒体信息网络在西北五省的网络核心中枢，同时，西安又是西北五省和中国公用计算机网络（CHINANET）连接的必由之路，拥有最大的网络传输线路。因此，在西安建立的互联网数据中心（IDC）必将拥有得天独厚的网络资源。

西部数据中心，是中国电信集团公司于2002年投资建设的工程。是中国电信规划的全国四大IDC枢纽之一。是面向国内、国际各类型企业、事业客户提供大规模、高质量、安全可靠的服务器托管、带宽租用以及灾备中心建设、应用服务外包的超大型互联网数据交换中心。拥有众多国际知名企业合作伙伴构成的庞大用户群体，具备国际先进的软硬件环境和优质的服务水平。是目前投入运营中为数不多的直联CHINANET骨干核心节点的数据中心机房，目前出口以6×10G高速光纤联接（目前全国电信IDC中最高）。为网络游戏的运营及西部市场拓展提供一流的IDC服务。

西部数据中心有北经济技术开发区和高新技术产业开发区两个核心机房，面积总共5000平方米。每个机房以2*20G的光纤直接接入CHINANET骨干，与省网并行，内部网络双路冗余备份，提供不间断电源，拥有良好的防火、排水、通风设施，机房常年保持恒温、恒湿，可全面满足大型网站增长的需求, 数据中心的维护管理由西安电信具有数十年数据线路维护经验和技术的60名专业工程师，技术支持由20名高级网络工程师负责，从其软件、硬件环境而言，堪称目前国内一流的专业互联网数据中心。

武汉

武汉电信是全国重要的通信枢纽和原中国电信第三大业务领导单位,其综合通信名列全国省会城市前5位。处于国家骨干通信网8纵8横一级通信干线中心位置。是中国电信建设的三大高速光缆环网(南环,西环和北环)的交汇中心。

武汉热线数据中心属华中最大ISP“湖北电信武汉市分公司”，与中国电信(CHINANET)骨干网通过千兆光纤以千兆以太网方式接入主干网。具有高速、直连、高可用性、可扩展性、高安全性。

沈阳

沈阳是CHINANET八大节点之一，主要是作为CHINANET在东北地区的网络中心，在96年开通，由于东北大部分地区都被网通网络覆盖，因此CHINANET沈阳节点是八大节点中规模最小的。

广州

广州市Internet服务中心于1995年10月1日投入试运行，系统于1996年1月1日正式开通。广州市Internet服务中心节点作为中国公用互联网络服务系统ChinaNET的一个骨干节点，与北京和上海的Internet节点连接，与它们以及其它地区的节点共同构成ChinaNET骨干网。广州节点是继北京、上海之后的第三个国际出口，也是广东乃至全国最大的国际出口之一。

上海

上海电信是中国电信CHINANET骨干网节点，同时也是 ChinaNet骨干网三个国际出口之一，总国际出口带宽12G；ChinaNet骨干网上海节点和上海本地网络的互联带宽为80G；ChinaNet骨干网上海节点和ChinaNet北京（北方电信）的互联带宽为10G；上海电信是中国电信国内长途电信网的重要枢纽节点，也是中国国际通信的三大出口局之一，拥有京沪、北沿海、北沿江、南沿海、沪杭、沪宁等国内长途光缆系统，以及国内卫星通信地球站；是中美、亚欧、亚太、环球、中日、中韩等国际大容量海光缆、陆地光缆系统的重要节点，并建有太平洋、印度洋卫星地球站；上海长信的机房是级别最高的，上海机房中线路不管怎么绕，任何机房最终的出口都在武胜机房和横浜机房。

北京

北京是中国电信三大核心节点城市之一，同时也是 ChinaNet骨干网三个国际出口之一，中国电信北方网络的主节点在北京电信上地机房，现在的北京上地数据中心原来是263机房，后来被电信收购重组为中国电信北京数据中心之一，也是中国电信北方网络主节点ChinaNet骨干网的交换中枢。

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