『壹』 城市無線網路的網路網格
咖啡屋或其他地方的大部分無線上網熱點均採用集中星型設置。一個無線電裝置(中心)為多個用戶發送和接收數據(星型節點)。無線路由器通過纜線實際連接至互聯網,並通過這根纜線傳輸來自多個用戶的數據。
將無線路由器加入現有的有線連接是一種提供小范圍無線上網的簡單、易行的方式。無線路由器相對便宜。大部分無線路由器為用戶提供多種登錄和加密選項,以及不同的安全級別。
但是如果無線路由器出現故障,附近一般不會有另一個路由器能夠作為候補。並且從大范圍,比如整個城市來看,使用實際纜線將各個無線路由器連接至互聯網代價不菲。 這就是大部分城市無線網路均使用網格而不是集中星型方式的原因所在。網格由一系列無線電發射機組成,每個發射機均至少能夠與另外兩個發射機通信。這些通信構成覆蓋整個城市的無線電信號網。信號能夠通過這張網從一個路由器傳送到其他路由器。 在某些網路中,信號從一台接收器傳至另一台,直到到達與互聯網有線連接的節點。其他網路使用回傳節點。回傳節點的功能恰如其名——收集來自眾多發射機的所有數據,並通過把數據傳到有線連接的路由器將數據傳回互聯網。傳回節點通常為點對點或點對多點節點。它們可以只將一個點連接至另外一個點,也可以將一個點連接至多個點。
若使用筆記本電腦在網格網路中連接到互聯網,就會出現以下情況:
電腦偵測到附近的網路,然後您可以登錄。
控制網格的協議將確定數據傳送的最佳途徑。它會規劃經過最少連接節點到達有線連接或傳回節點的路徑。
數據按照協議設定的路徑傳輸。數據到達有線連接節點後,通過互聯網傳送,直至到達最終目的地。 如果您是在城市中有公共連接的地方,則可能無需額外設備即可無線上網。但如果您是想在家裡上網,可能需要較強的無線電信號和定向天線。盡管城市網路的信號的強度足以到達您家裡,但您的計算機發出的信號可能不夠強,因此無法傳回。大部分服務供應商考慮到了這一點,並以免費或收費方式為用戶提供必要的設備,如同在使用DSL或纜線數據機時所做的那樣。
這一系統與普通熱點的集中星型方式相比,有多個優勢。首先,由於這一系統使用的纜線更少,因此花費更少。如果有部分節點出現故障,網格中其他的節點可作為代替。與將高速纜線鋪設到城市各個角落相比,這一系統除便宜得多外,其建立起來速度也快得多。 當一個城市決定建設無線網路時,通常會發布計劃徵求書 (RFP) 。計劃徵求書只是向對建設無線網路有興趣的企業徵求信息的信。雖然每個城市理論上都可以建設自己的網路,但大部分會選擇將部分程序委託給在互聯網和網路技術方面有經驗的公司。
有興趣的企業會對計劃徵求書做出反饋,提供其對建設和維護無線網路的計劃。該計劃涵蓋從無線電裝置數量和類型到最終成本在內的方方面面的事情。無線網路的物理架構必須將城市的大小和布局、綠地覆蓋、地形及其他因素考慮在內。該計劃還包括將由誰最終擁有、運行和維護該網路——城市還是企業。
在某些最早計劃的網路中,城市自己擁有和控制網路,包括互聯網服務供應商和電信公司在內的企業被置於計劃之外。這些企業認為市政當局與私營單位之間的競爭是不公平甚至違法的。
今天,很多現有和計劃中的網路採取了以下四種模式之一:
城市擁有網路,且網路僅供市政使用。
城市擁有網路,且網路供市政或公眾使用。
城市擁有網路,互聯網服務供應商租賃其訪問權,然後向公眾提供訪問網路的服務。
服務供應商擁有及經營網路,向城市、公眾甚至其他服務供應商提供網路訪問服務。 城市會審閱所有計劃徵求書,然後決定接受哪一種計劃。例如EarthLink獲委任在加利福尼亞州的阿納海姆和賓西法尼亞州的費城建設網路,並成為多個其他城市網路建設的最後一批待選企業。EarthLink還與谷歌聯手在舊金山市建設無線網路。 事實上,建設無線網路的最終情況似乎取決於多個因素。 首先是城市到底需要將無線網路做什麼用途。一個覆蓋整個城市並向所有人開放的網路與僅向警察和消防員開放的公眾安全網路相比,可能會有巨大差別。(請參閱「無線應用」和「公眾安全」以了解更多有關無線網路應用的情況)
不同的企業計劃可能因其使用的硬體和協議的不同而有很大不同。EarthLink的計劃結合了網格和點對多點網路。其大部分計劃是將無線電發射機與遍布城市的燈柱整合,建起一張無線信號網。高樓或塔上的無線電天線還與無線信號網上的較小天線通信。這些點對多點天線可將來自有線互聯網信號網的數據傳回。
基本上,一旦城市決定由誰建設、運行和維護網路,最後一步就是試驗計劃。試驗計劃相當於較小版本網路的預覽或試運行。一般是取最終項目規模的一部分,可讓城市確認網路是否適用。
『貳』 如何建設寬頻網路基礎設施
(一)寬頻接入能力持續提升
光纖覆蓋范圍不斷擴大,本地網光纜線路長度增長170%,達到914萬公里。互聯網寬頻接入埠增長290%,達到1.88億個,光纖到樓和光纖入戶的寬頻埠總數超過6300萬,WLAN公共運營熱點達到30萬個。鄉鎮通寬頻比例達到99%,行政村通寬頻比例達到80%。3G網路覆蓋全部地市、縣城以及部分重點鄉鎮。3G基站達到62萬個。
(二)骨幹網路綜合承載能力進一步增強
長途光纜線路長度新增10萬公里,達到82萬公里。城域網廣泛應用大容量DWDM系統,長途網引入單波長40Gbps的DWDM系統。互聯網骨幹網帶寬超過30Tbps,國際出口帶寬超過1Tbps,國內網間互聯帶寬超過450Gbps。互聯網骨幹網扁平化改造部分完成,IP專用承載網由骨幹網延伸至城域網,建成全球最大IPv6示範網路。國際海陸纜系統可用容量達到6.8Tbps,海外POP點超過40個。
(三)應用基礎設施支撐能力不斷提高
為適應互聯網業務的快速發展,基礎電信企業和互聯網企業積極布局互聯網數據中心,並加快部署內容分發網路,實現由骨幹網向城域網延伸。支撐各類信息化應用的業務平台不斷完善,在「數字城市」、「無線城市」的建設中發揮了重要作用。
(四)配套設施共建共享有序推進
通信局房、管道、基站鐵塔等配套設施建設力度不斷加大,有效保障寬頻網路快速發展。同時,配套設施共建共享工作有序推進,自2008年以來,共減少新建基站站址及配套(鐵塔、機房等)超過9.9萬個、傳輸線路(管道、桿路等)超過18.3萬公里,累計節約投資超過200億元。
寬頻網路基礎設施發展取得積極進展的同時,還存在以下矛盾和問題:一是我國在接入帶寬、寬頻普及率等方面與發達國家還有較大差距。二是高帶寬業務應用的普及程度不高,種類不夠豐富,寬頻發展的業務驅動力不足。三是城鄉和區域發展不平衡,特別是中西部農村地區網路建設成本高,回收周期長,僅靠市場機制難以推動寬頻網路發展。四是行業間統籌發展機制不完善,寬頻網路基礎設施尚未納入城鄉規劃。五是缺乏國家戰略層面對寬頻網路發展的指導,相關配套政策有待完善。
二、「十二五」面臨形勢
(一)寬頻網路基礎設施成為提升國家競爭力的關鍵要素
世界發展格局正面臨深刻變革,為搶佔新一輪國際競爭的戰略制高點,各國以構建下一代信息基礎設施為契機,紛紛出台寬頻發展戰略或計劃,通過政府戰略指引、政策激勵甚至直接資金投入等舉措,加快寬頻網路覆蓋和提速,帶動新的科技和產業革命,搶佔新時期經濟、科技制高點。「十二五」時期,我國仍處於重要戰略機遇期,亟需國家戰略重點支持,加快構建寬頻網路基礎設施,為經濟和社會創新發展提供嶄新平台,推動人民生活質量提高和經濟發展方式變革,提升國家長期綜合競爭力。
(二)我國加快轉變經濟發展方式帶來寬頻網路發展新機遇
「十二五」是我國全面建設小康社會的關鍵時期,是深化改革開放、加快轉變經濟發展方式的攻堅時期。工業化、信息化、城鎮化、市場化、國際化深入發展,要求發揮信息技術的引領支撐作用,不斷提升社會信息化水平,這為寬頻網路的發展提供了新的機遇,也提出了更高要求。寬頻網路基礎設施必須適度超前布局,進一步加快發展光纖寬頻網路、無線移動寬頻網路和下一代互聯網等設施。
(三)互聯網應用的不斷創新帶動高帶寬需求的快速增長
互聯網應用的創新已經成為推動寬頻網路發展的主要動力。計算機、通信設備、消費電子等產業的邊界日漸模糊,融合性終端不斷推出,商業模式不斷創新,跨界競爭帶動互聯網應用向更深交融、更廣交互、更高智能的方向發展,刺激了網路帶寬的增長。特別是與生產生活緊密結合的信息獲取、商務交易、信息交流及文化娛樂等互聯網應用對接入帶寬需求大幅提升。
(四)下一代網路的加速演進推動寬頻網路發展
國際上的下一代互聯網試驗和部署速度正在加快,許多國家制定了IPv6發展戰略和行動計劃,提出了明確的實施路線圖和時間表。3G網路建設力度持續加大,3G增強型技術和LTE技術等在多個國家實現商用部署。無線區域網發展勢頭迅猛,熱點覆蓋水平不斷提高,更高速率技術逐步引入。具有多媒體功能的新一代寬頻衛星通信系統成為衛星通信的發展重點。下一代光傳輸網發展迅速,40Gbps DWDM逐步成為主流傳輸技術,100Gbps DWDM系統和10Gbps PON系統將逐步成熟和商用。下一代網路技術的加速演進為寬頻網路的快速發展提供了技術保證。
(五)寬頻應用的普及推廣對網路安全提出更高要求
全球信息化持續發展,寬頻應用的種類日漸豐富,應用范圍日益擴大,國民經濟和社會發展對信息基礎設施的依賴性日益增強。與此同時,網路、系統、終端的安全事件不斷出現,網路病毒、網路攻擊、黑客入侵等安全問題將更加復雜和突出。網路安全成為關系國家政治、經濟、文化、軍事安全的重要因素,是國家安全的重要組成部分。「十二五」期間,面對諸多風險挑戰,要求加強網路安全保障和防護手段建設,提升國家應急通信和網路安全保障能力。
三、指導思想、基本原則和發展目標
(一)指導思想
以鄧小平理論和「三個代表」重要思想為指導,深入貫徹落實科學發展觀,緊緊圍繞全面建設小康社會、轉變經濟發展方式的要求,以網路能力全面提升為主線,以加快建設光纖寬頻網路、無線移動寬頻網路和下一代互聯網為著力點,強化網路安全保障,構建寬頻、融合、泛在、安全、綠色的下一代國家信息基礎設施,推動新一代信息技術產業各領域協調發展,推進信息化與工業化深度融合,打造支撐國民經濟和社會發展需要的關鍵基礎設施。
(二)基本原則
統籌部署、協調發展。綜合考慮區域、城鄉通信基礎條件和需求,推動區域、城鄉寬頻網路基礎設施協調發展。統籌考慮有線寬頻、無線移動寬頻的資源狀況和發展需求,推動有線寬頻、無線移動寬頻網路基礎設施協調發展。統籌考慮骨幹網、城域網和接入網的建設,促進寬頻網路基礎設施各個層面協調發展。
應用驅動、重點推進。創新業務發展模式,擴展業務形態,豐富互聯網內容,延伸應用的廣度和深度,通過高帶寬業務的普及應用,驅動寬頻網路建設。加快寬頻網路光纖化進程,統籌無線移動寬頻網路發展,推動向基於IPv6的下一代互聯網演進,加強寬頻衛星通信技術應用和網路部署。
政企合力、加強協作。充分發揮電信企業主體作用,加強政府支持和引導,結合各地寬頻網路基礎設施狀況和實際需求,綜合利用各類配套支持政策,共同推進適應各地經濟社會發展需要的寬頻網路基礎設施建設。
強化管理、安全可靠。加強寬頻網路安全保障體系建設。優化網路布局,提升關鍵網路節點、物理路由的安全性。強化網路安全管理,健全安全防護體系,同步完善安全保障手段。
(三)發展目標
到「十二五」期末,初步建成寬頻、融合、泛在、安全、綠色的寬頻網路基礎設施。基本實現「城市光纖到樓入戶,農村寬頻進鄉入村」,寬頻新技術廣泛應用,承載能力大幅提升,應用基礎設施協調發展。寬頻網路基礎設施在支撐國家信息化水平全面提升和經濟社會發展中的關鍵作用更加突出。寬頻發展水平與發達國家差距明顯縮小,東部發達城市達到發達國家平均水平。