第5章 智慧中国基础网络系统的分类 功能 组成

2.2.1 智慧中国基础网络系统分类

在城市基础网络系统的接入层中，主要分有线接入系统与无线接入系统两大类。其中无线接入系统主要包括传感网系统、通信基站系统等；有线接入系统主要是指以光纤技术为主的宽带接入系统。

传感网系统是指随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线通信网络系统。

通信基站系统是由移动台（MS）、基站收发信台（BTS）、通信基站控制器（BSC）构成的无线移动通信网络接入系统，其工作原理是利用通信基站与通信基站之间的无线信道来负责无线信号的发送、接收以及线路资源的管理和分配。它主要应用于无线通信蜂窝系统、集群系统、AdHoc网络系统、卫星通信系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统中。

宽带接入系统是指利用以太网技术、DSL技术、光纤接入技术以及基于HFC网的Cable Modem技术等构成的长度在几百米到几千米的有线接入系统。

以太网接入系统是指利用CSMA/CD（载波监听多路访问及冲突检测）技术，并以双绞线为主要传媒介质的接入系统。

DSL接入系统是指以电话线为传输介质，在一根铜线上同时传送数据和语音信号的有线接入系统；根据其上传与下传速率相同与否，可分为对称DSL技术和非对称DSL技术，目前在接入系统中运用最多的是ADSL（非对称数字用户专线）。

光纤接入系统是指用光纤作为主要的传输媒质，实现接入网的信息传送功能的有线接入系统。它主要通过光线路终端（OLT）与业务节点相连，并通过光网络单元（ONU）与用户连接，其主要由远端设端、光网络单元、局端设备、光线路终端等光传输设备组成。

在城市基础网络系统的传输链路层，主要分光传输系统与传统传输系统。其中光传输系统主要包括SDH系统、MSTP系统、DWDM系统等；由于传统传输系统传输速度较慢，目前已经被淘汰。其中，光传输系统主要用来完成在光传输链路上数据信号的传送及业务承载，为整个网络所承载的业务提供传输通道和传输平台。

在城市基础网络系统中的网络汇聚层，它是一种综合通信交换系统、计算机网络系统、广播电视系统、数据存储管理系统和安全认证系统等业务的综合管理系统，其主要作用是完成数据的汇聚、传输、管理、分发处理以及业务数据的查询、分配等。

2.2.2 智慧中国基础网络系统功能

智慧中国基础网络系统在整个智能城市体系中位于底层，属于基础性网络，主要负责整个智能城市各种数据信号的传送及业务承载，为整个智能城市中的各种电子元器件设备所承载的业务提供传输通道和传输平台，以及对终端用户的权限进行管理与认证。其基本功能包括终端接入、数据传输、权限认证管理以及数据存储管理。

1.终端接入

终端接入，作为终端设备的接口，它一般由智慧中国基础网络系统中的接入层完成。它主要是指固定终端接入和移动终端接入，而固定终端接入是指固定电话、冰箱、电视等相关电子设备通过传感技术和通信技术实现与整个城市基础网络汇聚层设备的连接；移动终端接入主要是指手机、汽车等可移动电子设备通过通信技术、宽带技术实现与整个城市基础网络的汇聚层设备的连接。

2.数据传输

数据传输，作为数据的通路，它一般由城市基础网络系统的传输链路层完成。它主要是为终端设备提供各种合理的通信路由选择，从而实现与其他终端设备间的通信以及获得相关业务数据信息等。

3.权限认证管理

权限认证管理，主要是为了验证终端用户身份合法性，防止非法用户接入，确保网络安全，它一般由城市基础网络系统的网络汇聚层完成。除此功能外，它还会对城市基础网络系统实现安全监控、管理。

4.数据存储管理

数据存储管理，主要是为了保存终端用户与其相关的业务数据信息，它一般由城市基础网络系统的网络汇聚层完成。

2.2.3 智慧中国基础网络系统组成

智慧中国基础网络系统是以构建一个城市高速互联网络通信，避免重复建设为目的，并利用通信技术、光纤技术、宽带与无线接入技术以及相关的各种硬件和软件产品所构成的接入系统、传输链路系统和网络汇聚系统等构成的基础通信网络系统，其主要的子系统包括传感网系统、通信基站系统、宽带接入系统、光传送系统、综合网络汇聚系统等。

1.传感网系统

传感网系统主要由射频识别器（RFID）、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备构成。射频识别器，俗称电子标签，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境；红外感应器能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置；激光扫描器是一种光学距离传感器，常用于远距离条码阅读设备，并将其扫描到的信息传递到设备中。

2.通信基站系统

通信基站系统主要由基站控制器（BSC）、一个或多个基站发信台（BTS）以及移动台（MS）所构成。其中移动台是移动通信网的用户终端，基站发信台则是一种受控于基站器的无线发射装置，其主要用来完成BSC与无线信道之间的转换，以及BTS与MS之间通过空中接口实现无线数据传输及相关的控制功能；基站控制器则是通信基站系统的控制装置，其主要用来进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，以及实现对本控制区移动台越区切换进行控制与管理。

3.宽带接入系统

宽带接入系统有多种，按传输介质，可分为光纤接入系统、DSL接入系统，以及同轴电缆接入系统及其相关传输介质混合组建的其他接入系统。

光纤接入系统，主要是利用光纤技术来实现骨干网络到用户终端之间的所有设备互联的系统，其长度一般为几百米到几千米，因此，也常称为“最后一千米”的接入系统，典型的如FTTH（光纤到户）、FTTC（光纤到路边）、FTTZ（光纤到小区）、FTTB（光纤到大楼）。

DSL接入系统，即数字用户线路系统，它主要是以铜电话线为传输介质的点对点传输的接入系统，其主要应用在传统的电话网络（POTS）的用户环路上支持对称和非对称传输模式的电话交换网络系统中。它主要由局端设备（Digital Subscriber Line Access Multiplexer， DSLAM）和用户端设备（CPE）组成，其中局端由DSLAM接入平台、DSL局端卡、语音分离器等组成。

4.光传送系统

光传送系统是以光纤作为传输载体的信息传送的网络，其主要由具有发送、转移、接收信息功能的各种节点和链路组成，常见的光传送系统包括SDH系统、MSTP系统、DWDM系统等。

SDH系统是指一种将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，其主要由终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）以及数字交叉连接器（DXC）等设备构成。

MSTP（Multi-Service Transfer Platform，基于SDH的多业务传送平台）系统是指基于SDH平台下能同时实现TDM、ATM、以太网等多业务接入、处理和传送，并提供统一网管的多业务节点平台。它主要是将SDH复用器、数字交叉链接器（DXC）、WDM终端、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，从而便于进行统一控制和管理。

DWDM系统是指利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在一根光纤内同时传输的光纤通信系统，其主要由光传输设备、光放大器、光监控信道设备等设备构成。

5.综合网络汇聚系统

综合网络汇聚系统一种实现数据的汇聚、传输、管理、分发处理以及业务数据的查询、分配的网络系统。它主要包括通信交换系统，计算机网络汇聚系统，广播电视业务处理系统及认证、存储系统。

1）通信交换系统

通信交换系统主要是指以分组交换技术为主，由程控交换机、各种数据处理机以及相关的存储器等设备构成的通信系统，其主要作用是完成通信数据的交换、处理及实现对数据业务管理及身份认证。

2）计算机网络汇聚系统

计算机网络汇聚系统主要作用是通过路由器、交换机、认证控制器等设备实现网络数据的汇聚、路由选择以及安全控制和身份认证。

3）广播电视业务处理系统

广播电视业务处理系统主要是对声音和图像信号为主的大众传播信息进行处理、转化和传送与管理的综合业务处理系统。

4）认证系统

认证系统是的作用是利用现代密码技术和智能卡技术，在不同网络设备与服务器之间直接进行身份认证，并可根据网络系统环境，对终端设备进行单向认证，或者基于挑战、应答的双向认证，从而能有效地防止非法用户非法登录、非法连接事件的发生。

5）存储系统

存储系统主要是指由存储设备、控制部件及信息管理调度的设备硬件和软件所组成的用来存放整个城市基础网络中各种数据和程序的系统。