主頁(yè)（http://www.130131.com）：圖解如何用手機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)

來(lái)個(gè)看圖識(shí)字吧~

比較早期的2G網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)是通過(guò)CSD方式進(jìn)行的，但是CSD是基于電路交換的，在應(yīng)對(duì)以IP封包為主的internet業(yè)務(wù)時(shí)并不高效，因此GSM在后續(xù)的演進(jìn)中引入了GPRS技術(shù)。

上圖為GPRS網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)拓?fù)鋱D，BTS是基站，分布在我們周?chē)�，BSC是基站控制器，主要放置于各地市運(yùn)營(yíng)商的中心機(jī)房中，BTS和BSC/PCU組成了無(wú)線接入網(wǎng)，其他網(wǎng)元?jiǎng)t為核心網(wǎng)。注意看PCU、SGSN、GGSN這三個(gè)網(wǎng)元，它們是GPRS出現(xiàn)后才加上去的。PCU作用主要是把從基站傳至BSC的數(shù)據(jù)中的分組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單獨(dú)剝離出來(lái)，然后傳遞給SGSN。SGSN可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)大型的、多功能的交換機(jī)，負(fù)責(zé)鑒權(quán)、移動(dòng)性管理、加密、計(jì)費(fèi)、路由選擇等等。GGSN則是網(wǎng)關(guān)設(shè)備，簡(jiǎn)單理解就像是一個(gè)“翻譯家”，把internet上的“語(yǔ)言”翻譯成SGSN能聽(tīng)懂的“語(yǔ)言”，同時(shí)也把SGSN的“語(yǔ)言”翻譯成internet能聽(tīng)懂的“語(yǔ)言”，另外又像是一個(gè)“海關(guān)+國(guó)家安全部門(mén)”，控制著整個(gè)GPRS網(wǎng)絡(luò)的對(duì)外出口，什么數(shù)據(jù)不能進(jìn)，什么數(shù)據(jù)能進(jìn)都由GGSN來(lái)把關(guān)。另外手機(jī)等終端需要上internet，就需要IP地址，IP地址也由GGSN來(lái)分配。上述的三個(gè)網(wǎng)元設(shè)備構(gòu)成了劃時(shí)代的核心網(wǎng)分組交換域（即PS域，原先只有CS電路交換域）。手機(jī)從基站接入，傳遞數(shù)據(jù)給基站，然后基站傳遞給上層BSC，PCU從中剝離出分組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，傳遞給SGSN，最后通過(guò)SGSN經(jīng)由GGSN這個(gè)網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)匯入到茫茫internet中~

上圖是CDMA2000的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，其中PCF、PDSN/FA、HA、AAA是在IS95后引入的，這點(diǎn)和GSM類(lèi)似，早期都沒(méi)考慮到internet業(yè)務(wù)，后來(lái)需要了才加上這些網(wǎng)元。PCF可以類(lèi)比GPRS里的PCU，PDSN的功能則具備了SGSN和GGSN的大部分功能，AAA服務(wù)器則主要是用戶(hù)身份認(rèn)證/歸屬登記和鑒權(quán)計(jì)費(fèi)等等功能。FA和HA設(shè)備現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用比較少，就不說(shuō)了。上述的幾個(gè)網(wǎng)元也構(gòu)成了CDMA2000網(wǎng)絡(luò)的“PS域”。

到了3G時(shí)代，其實(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也并沒(méi)有太大的變化。

上圖是WCDMA早期版本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，NodeB即基站，RNC相當(dāng)于原來(lái)GSM中BSC+PCU兩個(gè)的集合。所以可以看到整個(gè)架構(gòu)和GPRS時(shí)代沒(méi)什么不同，核心網(wǎng)分組域也還是SGSN和GGSN這兩個(gè)網(wǎng)元。而CDMA2000 1x EVDO的整體架構(gòu)也和原來(lái)的CDMA2000 1x是一樣的。所以3G更多的是在無(wú)線接入網(wǎng)的技術(shù)方面做修改，核心網(wǎng)方面動(dòng)得并不大。但是在后續(xù)演進(jìn)中，3GPP組織也不斷對(duì)核心網(wǎng)做出改變，包括但不限于R4版本中，電路域（CS）的軟交換（把圖中MSC拆為MSC-server和MGW，實(shí)現(xiàn)信令和業(yè)務(wù)承載分離）以及R5和后續(xù)版本中提出核心網(wǎng)全I(xiàn)P化及其特性的增強(qiáng)（典型應(yīng)用則為IMS系統(tǒng)）。

到了LTE里，網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)迎來(lái)了大變化。

上圖為L(zhǎng)TE的一個(gè)大致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，LTE中全面取消了電路域（CS），這也是為什么LTE目前無(wú)法承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)的主要原因之一。eNodeB是基站，分布在我們周?chē)�，BSC/RNC也不見(jiàn)了，所以整個(gè)無(wú)線接入網(wǎng)由eNodeB組成。S-GW類(lèi)似于SGSN+GGSN一部分功能的集合，P-GW具備GGSN中的IP地址分配功能，PCRF設(shè)備用以控制用戶(hù)行為（比如限速），PCRF需要和P-GW配合使用。HLR負(fù)責(zé)記錄用戶(hù)歸屬信息、鑒權(quán)信息、開(kāi)戶(hù)信息等等。MME則是信令方面的承載設(shè)備。

上面說(shuō)的只是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的情況，如果是家里用無(wú)線路由器的WIFI上網(wǎng)，那又是另外的了~有耐心的繼續(xù)往下看~以目前常見(jiàn)的ADSL和FTTH為例。

請(qǐng)先自行把“用戶(hù)終端”腦補(bǔ)成無(wú)線路由器。這是ADSL寬帶接入網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)，手機(jī)從無(wú)線路由器通過(guò)802.11x系列協(xié)議接入，無(wú)線路由器通過(guò)以太網(wǎng)協(xié)議向ADSL貓傳遞數(shù)據(jù)（ADSL貓放在家里），ADSL貓負(fù)責(zé)調(diào)制解調(diào)，然后通過(guò)語(yǔ)音/數(shù)據(jù)分離器和電話(huà)線路向ADSL局端設(shè)備傳遞數(shù)據(jù)，然后再進(jìn)入到寬帶接入服務(wù)器BAS中，最后匯入茫茫的internet大洋中~BAS（寬帶接入服務(wù)器）與AAA服務(wù)器通過(guò)RADIUS協(xié)議相配合，實(shí)現(xiàn)AAA功能（即驗(yàn)證Authentication、授權(quán)Authorization、記賬Accounting ）�？梢詫�BAS和AAA服務(wù)器類(lèi)比為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的“核心網(wǎng)”。注：此處提到的AAA Server和上文中CDMA2000里提到的AAA Server并不是同種設(shè)備，只是說(shuō)具備相似的功能，但是一個(gè)是固網(wǎng)的AAA，一個(gè)是CDMA2000的AAA。

這是目前流行的所謂“光纖寬帶”中EPON的接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)（另外一種流行的光接入網(wǎng)為GPON），因?yàn)槭荈TTH，所以先自行腦補(bǔ)把圖中ONU替換成ONT光貓，然后再腦補(bǔ)把ONT后面加上無(wú)線路由器。手機(jī)一樣從無(wú)線路由器接入，經(jīng)過(guò)ONT（也就是光貓）的電光轉(zhuǎn)換后通過(guò)ODN傳遞給OLT，然后OLT經(jīng)由各種交換機(jī)把數(shù)據(jù)匯入到茫茫Internet大洋中~ONT現(xiàn)實(shí)中多指光貓，放在我們的家里，ODN是無(wú)源光配線網(wǎng)絡(luò)，由光纖和各種無(wú)源器件組成，實(shí)際上就是傳遞光的，OLT則是局端設(shè)備，放置在運(yùn)營(yíng)商中心機(jī)房中，其作用可以簡(jiǎn)單理解為一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的“BSC/RNC”，負(fù)責(zé)控制和管理底下的ONU/ONT，并提供到上層交換機(jī)（核心網(wǎng)）的接口。

我想清楚了各個(gè)制式中的各個(gè)設(shè)備的具體功能和它們之間的連線，應(yīng)該就不難理解手機(jī)是如何接入到互聯(lián)網(wǎng)的吧？簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在一個(gè)個(gè)網(wǎng)元間不斷的傳遞、轉(zhuǎn)換格式、再傳遞、再轉(zhuǎn)換格式直到讓接收端收到并成功解調(diào)為止。當(dāng)然了，具體的各個(gè)接口是如何對(duì)接、如何轉(zhuǎn)換格式、如何傳遞的在這里就沒(méi)法說(shuō)了，因?yàn)閱螁慰罩薪涌谶@一項(xiàng)的電信號(hào)如何傳遞、轉(zhuǎn)換成電磁波，幀結(jié)構(gòu)等等就夠?qū)懸槐緯?shū)的！有興趣的可以百度維基谷歌或者買(mǎi)本相關(guān)的書(shū)來(lái)看。

以上內(nèi)容，只是提供一個(gè)大致思路，并非專(zhuān)業(yè)解答，僅供參考，如有錯(cuò)誤和疏漏，還望海涵指正。

內(nèi)容補(bǔ)充及Bug fix

上文中只是大致提了目前主流的“手機(jī)連上互聯(lián)網(wǎng)”的方式，并大概講了各個(gè)網(wǎng)元的功能。這里還需要再補(bǔ)充一點(diǎn)內(nèi)容：那就是上面的網(wǎng)元其實(shí)并不都是直接相連的（但有些是直接相連的，比如ONU/ONT和OLT），它們之間需要借助傳輸網(wǎng)來(lái)傳輸從而實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。