3G（UMTS）
在2G（GSM）技术之后，为了适应数据流业务的发展，2.5G（GPRS）技术日益兴起。但是速率很低，随后才发展到3G（UMTS）通信系统。
3G通信系统的网络架构图如下所示。
UMTS 一般分为如下4部分：
1.UE（User Equipment）
UE 是用户终端设备，它主要包括射频处理单元、基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。UE通过Uu接口与网络设备进行数据交互，为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能，包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用（如E-mail、WWW浏览、FTP等）。
2.UTRAN（UMTS Terrestrial Radio Access Network）
UTRAN，即陆地无线接入网，分为基站（Node B）和无线网络控制器（RNC）两部分。
(1) Node B：
Node B是WCDMA 系统的基站（即无线收发信机），包括无线收发信机和基带处理部件。通过标准的Iub 接口和RNC互连，主要完成Uu 接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调信道解码，还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。
Node B 由下列几个逻辑功能模块构成：RF收发放大、射频收发系统（TRX）、基带部分（BB）、传输接口单元、基站控制部分。
(2) RNC（Radio Network Controller）：
RNC 是无线网络控制器，主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。具体如下：
(a) 执行系统信息广播与系统接入控制功能；
(b) 切换和RNC 迁移等移动性管理功能；
(c) 宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。
https://www.doczj.com/doc/a316660728.html,(Core Network)
CN，即核心网络，负责与其他网络的连接和对UE 的通信和管理。主要功能实体如下：
(1) MSC/VLR(Mobile Switching Center/Vistor Location Register)
MSC/VLR 是WCDMA 核心网CS域(Circuit Switching Domain)功能节点，它通过Iu_CS 接口与UTRAN 相连，通过PSTN/ISDN 接口与外部网络（PSTN、ISDN 等）相连，通过C/D 接口与HLR/AUC 相连，通过E 接口与其它MSC/VLR、GMSC 或SMC 相连，通过CAP 接口与SCP 相连，通过Gs接口与SGSN 相连。MSC/VLR 的主要功能是提供CS 域的呼叫控制、移动性管理、鉴权和加密等功能。
(2) GMSC(Gateway Mobile Switching Center)网关移动交换中心
GMSC 是WCDMA 移动网CS 域与外部网络之间的网关节点，是可选功能节点，它通过PSTN/ISDN 接口与外部网络（PSTN、ISDN、其它PLMN）相连，通过C 接口与HLR 相连，通过CAP 接口与SCP 相连。GMSC 的主要功能是充当移动网和固定网之间的移动关口局，完成PSTN 用户呼移动用户时呼入呼
叫的路由功能，承担路由分析、网间接续、网间结算等重要功能。
(3) SGSN(Serving GPRS Support Node)GPRS服务支持节点
SGSN（服务GPRS 支持节点）是WCDMA 核心网PS 域功能节点，它通
过Iu_PS 接口与UTRAN 相连，通过Gn/Gp 接口与GGSN 相连，通过Gr 接
口与HLR/AUC 相连，通过Gs 接口与MSC/VLR，通过Ge 接口与SCP 相连，通过Gd 接口与SMS-GMSC/SMS-IWMSC相连，通过Ga 接口与CG 相连，通过Gn/Gp 接口与SGSN 相连。SGSN 的主要功能是提供PS 域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能。
(4) GGSN (Gateway GPRS Support Node) 网关GPRS支持节点
GGSN（网关GPRS 支持节点）是WCDMA 核心网PS 域功能节点，通过Gn/Gp 接口与SGSN 相连，通过Gi 接口与外部数据网络（Internet /Intranet）相连。GGSN 提供数据包在WCDMA 移动网和外部数据网之间的路由和封装。GGSN 主要功能是同外部IP 分组网络的接口功能，GGSN 需要提供UE 接入外部分组网络的关口功能，从外部网的观点来看，GGSN就好象是可寻址WCDMA 移动网络中所有用户IP 的路由器，需要同外部网络交换路由信息。
(5) HLR(Home Location Register)：归属位置寄存器
HLR（归属位置寄存器）是WCDMA 核心网CS 域和PS 域共有的功能节点，它通过C接口与MSC/VLR 或GMSC 相连，通过Gr 接口与SGSN 相连，通过Gc 接口与GGSN 相连。HLR 的主要功能是提供用户的签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等功能。
4.External Networks
External Networks，即外部网络，可以分为两类：
(1) 电路交换网络（CS Networks）：提供电路交换的连接服务，如通话服务。ISDN 和PSTN均属于电路交换网络。
(2) 分组交换网络（PS Networks）：提供数据包的连接服务，Internet 属于分组数据交换网络。
PLMN（Public Land Mobile Network）公共陆地移动网络。由政府或它所批准的经营者，为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络。该网路必须与公众交换电话网（PSTN）互连，形成整个地区或国家规模的通信网。PLMN = MCC + MNC，例如中国移动的PLMN为46000，中国联通的PLMN为46001 PSTN ( Public Switched Telephone Network )公共交换电话网络，一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络（CS）。
ISDN（Integrated Service Digital Network）的中文名称是综合业务数字网，
俗称“一线通”。它除了可以用来打电话，还可以提供诸如可视电话、数据通信、会议电视等
4G（LTE)
LTE体系结构将3GPP Release 6 中的RNC、Node B融合为一体，即图1中所示的eNB。eNB提供E-UTRAN RLC/MAC/PDCP/物理层协议的功能和控制面RRC协议的功能，整个体系趋于扁平化。这种系统结构和体系的改变使LTE 与现有UTRAN结构相比，接口减少，降低了成本，对设备进行维护管理更方便，从性能上来说，有利于减少数据传输延迟。
LTE采用的关键技术主要包括：LTE的物理层多址方式下行采用OFDM，
上行采用SC-FDMA；链路调制技术支持QPSK、16QAM和64QAM三种调制方式；支持FDD和TDD两种双工方式；支持MIMO，最基本要求2×2，最高可以支持4×4；支持链路自适应功能，下行采用AMC，上行除了AMC还包括传输带宽的自适应调整和发射功率的自适应调整；支持HARQ和ARQ功能；支持小区干扰抑制以提高小区边缘的数据率和系统容量。
LTE的网络架构可以分为E-UTRAN和EPC两大部分。相比于3G技术：E-UTRAN（4G）=UTRAN(3G)；EPC(4G)=CN(3G).
1.E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）
更高的空中接口峰值速率以及频谱效率。下行100 Mbit/s，频谱效率5 bit （s·Hz）；上行50 Mbit/s，频谱效率25 bit（s·Hz），系统的最大带宽为20 MHz，还支持其它各种系统带宽：1.25MHz、1.6MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz 和15MHz 等系统带宽，以及“成对”与“非成对”频段的部署，以保证将来在系统部署上的灵活性；
在E-UTRAN 中，eNodeB 之间底层采用IP 传输，在逻辑上通过X2 接口互相连接，即形成Mesh 型网络。这样的网络结构设计主要用于支持UE 在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。而每个eNodeB 通过S1 接口和移动性管理实体/接入网关（Mobility Management Entity (MME)/Serving Gateway(S-GW)）连接，一个eNodeB 可以和多个MME/S-GW 互连，反之亦然。
在E-UTRAN 网络中，由于没有了RNC，整个E-UTRAN 的空中接口协议结构和原来的UTRAN 相比有了较大的不同，特别是不同功能实体的位置出现了很多变化。原来由RNC承担的功能被分散到了eNodeB 和MME/S-GW 上。
2.EPC（Evolved Packet Core）
EPC 核心网主要由移动性管理设备（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网关（P-GW）、存储用户签约信息的HSS、策略控制单元（PCRF）等组成，其中S-GW 和P-GW可以合设，也可以分设。EPC 核心网架构秉承了控制与承载分离的理念，将分组域中SGSN 的移动性管理、信令控制功能和媒体转发功能分离出来，分别由两个网元来完成，其中，MME 负责移动性管理、信令处理等功能，S-GW 负责媒体流处理及转发等功能，P-GW 则仍承担GGSN 的职能。LTE 无线系统中取消了RNC 网元，将其功能分别移至基站eNodeB 和核心网网元，eNodeB 将直接通过S1 接口与MME、S-GW 互通，简化了无线系统的结构。
Moto官方说明图：