第二、三、四代移动通信系统组成概述
一、概述
到目前为止，大家普遍认为移动通信可分为三代，即1G、2G和3G，现在又提出了第四代移动通信系统的概念。一、二代移动通信以语音为主，三、四代除了传统业务以外，更能提供数据、视频和多媒体业务。移动通信业务正朝着IP化、分组化、多媒体化、个性化、生成简单化的方向发展。
二、第二代数字移动通信系统
20世纪90年代起，随着数字技术的发展，通信、信息领域中的很多方面都显现出了向数字化、综合化、宽带化方向发展的趋势。第二代移动通信系统以数字传输、时分多址、码分多址为主体技术，制定了更加完善的呼叫处理和网络管理功能，频谱效率提高，系统容量增大，保密性好，标准化程度提高，可与窄带综合业务数字网N-ISDN相兼容。它克服了第一代的不足，具有很大的优越性，因而很快就取代并成为移动通信的主流。
国际上已经和准备进入商用的数字蜂窝系统包括欧洲的GSM、美国的DAMPS和CDMA、日本的PDC等。目前在我国，GSM是最主要的移动通信系统之一。其主要特点是：具有开放的接口和通用的接口标准；用户权利的保护和传输信息的加密；支持电信业务、承载业务和补充业务；具有跨国漫游能力，容量增大，为模拟移动通信的3—5倍。
GSM系统组成结构如下图：
基站子系统BSS主要负责无线信息的发送与接受及无线资源管理，同时，它与NSS相连，实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。网络子系统NSS是整个系统的核心，它在GSM移动用户之间及移动用户与其他通信用户之间起着交换、连接与管理的功能，负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。操作支持系统OSS则提供给运营部门一种手段以控制和维护实际运行的部分。GSM以7号信令作为互联标准，与PSTN、ISDN等公众电信网有完备的互通能力。
在GSM电路上叠加一个基于分组的无线接口GPRS，可以提供速率为115kbit/s的分组数据业务，用分组交换来补充电路交换是GSM技术的一个重要升级，GPRS支持Internet上应用最广泛的IP协议和X.25协议，从而使GPRS可以与多种网络交互，促进了通信和数据网络的融合。改进数据速率GSM服务EDGE提供
了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案，从而使网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备，在第三代移动网络商业化之前，提前为用户提供个人多媒体通信业务。由于EDGE是一种介于第二代与第三代之间的过渡技术，因此也有人称它为“二代半”技术。
三、第三代移动通信系统
第一、二代蜂窝移动通信系统，是针对传统的语音和低速数据业务的系统，而未来的“信息社会”，图像、语音、数据相结合的多媒体业务和高速率数据业务将成为必不可少的服务内容，它们的业务量将有可能远远超过语音业务。所以第三代移动通信系统将有更大的系统容量和更灵活的高速度、多速率数据的传输，除语音和数据传输外，还能传送高达2Mbit/s的高质量活动图像，真正做到“任何人、任何地点、任何时间、可以同任何对方实现任何形式的通信”，支持所有的移动电子商务业务。3G的核心技术主要包括WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA，其中目前在欧洲和亚太地区最流行的关键技术是WCDMA，即宽带码分多址。第三代移动通信系统———全球移动通信系统UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）网络在宽带领域将采用一种全新的高速率无线技术，即宽带码分多址CDMA。然而，在核心网络部分，UMTS 系统将建立在GSM网络基础之上，因为GSM网络已经被证实是非常成功的。目前的GSM网络已经包含了电路交换型语音和分组数据业务型网络平台，而分组数据平台支持的数据业务包括短信、移动网页浏览和移动电子邮件等。
各国标准化组织向国际电信联盟提交了各自的无线传输技术候选方案，总计有16种候选技术，包括10种地面技术和6种卫星技术。国际电联进行了必要的技术融合，最终形成了最具代表性的IMT—2000技术标准，其中所涉及的CDMA技术包括：WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA。
第三代系统的主要目标是将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统，能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。为保护运营商在现有网络设施上的投资，第二代系统向第三代的演进遵循平滑过渡的原则，现有的GSM等第二代系统均将演变为第三代系统的核心网络，从而形成一个核心网家族，核心网家族的不同成员之间通过NNI接口连接起来，成为一个整体，从而实现全球漫游。在核心网络家族的外围，形成一个庞大的无线接入家族，现有的几乎所有的无线接入技术以及WCDMA等第三代无线接入技术均将成为其成员。下面的第三代系统的网络结构图充分显示了未来电信网络的融合特征。
四、第四代移动通信系统
由于3G系统的核心网还没有完全脱离第二代系统的核心网结构，所以，普遍认为第三代仅仅是一个从窄带向未来移动通信系统过渡的阶段。目前，人们已经把目光越来越多地投向三代以后的移动通信系统，旨在使其可以容纳市场庞大的用户数，改善现有的通信品质，以及达到高速数据传输的要求。从技术层面上看，第三代主要以CDMA为核心技术，三代以后的移动通信系统以正交频分复用OFDM为核心技术。
目前，世界各国对第四代移动通信系统的研究工作都处于初级阶段，还没有确切定义，但业界对第四代移动通信系统已达成共识，可归结为：核心技术为正交频分复用OFDM；业务以数据通信和图像通信为主；数据通信速率比第三代大大提高，室外移动通信速率20M以上，室内移动速率100M以上；将会是全IP网络，通信以IP协议为基础，与Internet结合；可能是没有基站的，完全与第一、二、三代不同的网络结构，包括AdHoc网—自组织网。比较详细的解释是：第四代移动通信系统的概念可称为广带接入和分布网络具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力，它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络。此外，第四代移动通信系统将是多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统。
第四代移动通信系统的结构如下图所示，其中对于公用电话网和2G及未实现全IP的3G网络等通过特定的网关连接，使得整个网络呈现广域网、局域网等互联、综合和重叠。