主頁（http://www.by236.com）：圖解如何用手機接入互聯(lián)網

來個看圖識字吧~

比較早期的2G網絡上網是通過CSD方式進行的，但是CSD是基于電路交換的，在應對以IP封包為主的internet業(yè)務時并不高效，因此GSM在后續(xù)的演進中引入了GPRS技術。

上圖為GPRS網絡的一個拓撲圖，BTS是基站，分布在我們周圍，BSC是基站控制器，主要放置于各地市運營商的中心機房中，BTS和BSC/PCU組成了無線接入網，其他網元則為核心網。注意看PCU、SGSN、GGSN這三個網元，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)務數(shù)據(jù)單獨剝離出來，然后傳遞給SGSN。SGSN可以簡單的理解為一個大型的、多功能的交換機，負責鑒權、移動性管理、加密、計費、路由選擇等等。GGSN則是網關設備，簡單理解就像是一個“翻譯家”，把internet上的“語言”翻譯成SGSN能聽懂的“語言”，同時也把SGSN的“語言”翻譯成internet能聽懂的“語言”，另外又像是一個“海關+國家安全部門”，控制著整個GPRS網絡的對外出口，什么數(shù)據(jù)不能進，什么數(shù)據(jù)能進都由GGSN來把關。另外手機等終端需要上internet，就需要IP地址，IP地址也由GGSN來分配。上述的三個網元設備構成了劃時代的核心網分組交換域（即PS域，原先只有CS電路交換域）。手機從基站接入，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)務數(shù)據(jù)，傳遞給SGSN，最后通過SGSN經由GGSN這個網關將數(shù)據(jù)匯入到茫茫internet中~

上圖是CDMA2000的網絡拓撲圖，其中PCF、PDSN/FA、HA、AAA是在IS95后引入的，這點和GSM類似，早期都沒考慮到internet業(yè)務，后來需要了才加上這些網元。PCF可以類比GPRS里的PCU，PDSN的功能則具備了SGSN和GGSN的大部分功能，AAA服務器則主要是用戶身份認證/歸屬登記和鑒權計費等等功能。FA和HA設備現(xiàn)網應用比較少，就不說了。上述的幾個網元也構成了CDMA2000網絡的“PS域”。

到了3G時代，其實整個網絡架構也并沒有太大的變化。

上圖是WCDMA早期版本的網絡結構圖，NodeB即基站，RNC相當于原來GSM中BSC+PCU兩個的集合。所以可以看到整個架構和GPRS時代沒什么不同，核心網分組域也還是SGSN和GGSN這兩個網元。而CDMA2000 1x EVDO的整體架構也和原來的CDMA2000 1x是一樣的。所以3G更多的是在無線接入網的技術方面做修改，核心網方面動得并不大。但是在后續(xù)演進中，3GPP組織也不斷對核心網做出改變，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，實現(xiàn)信令和業(yè)務承載分離）以及R5和后續(xù)版本中提出核心網全IP化及其特性的增強（典型應用則為IMS系統(tǒng)）。

到了LTE里，網絡整體架構迎來了大變化。

上圖為LTE的一個大致網絡結構圖，LTE中全面取消了電路域（CS），這也是為什么LTE目前無法承載語音業(yè)務的主要原因之一。eNodeB是基站，分布在我們周圍，BSC/RNC也不見了，所以整個無線接入網由eNodeB組成。S-GW類似于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設備用以控制用戶行為（比如限速），PCRF需要和P-GW配合使用。HLR負責記錄用戶歸屬信息、鑒權信息、開戶信息等等。MME則是信令方面的承載設備。

上面說的只是移動通信網絡中的情況，如果是家里用無線路由器的WIFI上網，那又是另外的了~有耐心的繼續(xù)往下看~以目前常見的ADSL和FTTH為例。

請先自行把“用戶終端”腦補成無線路由器。這是ADSL寬帶接入網基本結構，手機從無線路由器通過802.11x系列協(xié)議接入，無線路由器通過以太網協(xié)議向ADSL貓傳遞數(shù)據(jù)（ADSL貓放在家里），ADSL貓負責調制解調，然后通過語音/數(shù)據(jù)分離器和電話線路向ADSL局端設備傳遞數(shù)據(jù)，然后再進入到寬帶接入服務器BAS中，最后匯入茫茫的internet大洋中~BAS（寬帶接入服務器）與AAA服務器通過RADIUS協(xié)議相配合，實現(xiàn)AAA功能（即驗證Authentication、授權Authorization、記賬Accounting ）。可以將BAS和AAA服務器類比為移動通信網絡中的“核心網”。注：此處提到的AAA Server和上文中CDMA2000里提到的AAA Server并不是同種設備，只是說具備相似的功能，但是一個是固網的AAA，一個是CDMA2000的AAA。

這是目前流行的所謂“光纖寬帶”中EPON的接入網結構（另外一種流行的光接入網為GPON），因為是FTTH，所以先自行腦補把圖中ONU替換成ONT光貓，然后再腦補把ONT后面加上無線路由器。手機一樣從無線路由器接入，經過ONT（也就是光貓）的電光轉換后通過ODN傳遞給OLT，然后OLT經由各種交換機把數(shù)據(jù)匯入到茫茫Internet大洋中~ONT現(xiàn)實中多指光貓，放在我們的家里，ODN是無源光配線網絡，由光纖和各種無源器件組成，實際上就是傳遞光的，OLT則是局端設備，放置在運營商中心機房中，其作用可以簡單理解為一個移動通信網絡中的“BSC/RNC”，負責控制和管理底下的ONU/ONT，并提供到上層交換機（核心網）的接口。

我想清楚了各個制式中的各個設備的具體功能和它們之間的連線，應該就不難理解手機是如何接入到互聯(lián)網的吧？簡單的說就是在一個個網元間不斷的傳遞、轉換格式、再傳遞、再轉換格式直到讓接收端收到并成功解調為止。當然了，具體的各個接口是如何對接、如何轉換格式、如何傳遞的在這里就沒法說了，因為單單空中接口這一項的電信號如何傳遞、轉換成電磁波，幀結構等等就夠寫一本書的！有興趣的可以百度維基谷歌或者買本相關的書來看。

以上內容，只是提供一個大致思路，并非專業(yè)解答，僅供參考，如有錯誤和疏漏，還望海涵指正。

內容補充及Bug fix

上文中只是大致提了目前主流的“手機連上互聯(lián)網”的方式，并大概講了各個網元的功能。這里還需要再補充一點內容：那就是上面的網元其實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來傳輸從而實現(xiàn)互聯(lián)互通。