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[摘 要]近年来，随着全球Internet的用户迅速增多，数以亿计的用户将通过移动方式接入Interne。移动通信在全球范围内迅猛发展，使得移动和互联网的结合必然代表着未来的发展方向。移动通信技术经历了从第一代模拟系统的频分多址技术FDMA到第二代窄带数字系统，其中第二代的接入技术主要有时分多址技术TDMA和码分多址技术CDMA两种。再到正在全力投入的3G，其最基本的特征应当是智能信号处理技术，实现基于话音业务为主的多媒体数据通信。实现全球无线覆盖，真正实现“任何人，在任何地点、任何时间与任何人”都能便利的通信。现处在概念阶段的第四代是多功能集成的宽带移动通信系统，将以宽带、接入因特网、具有多种综合功能的系统形态出现。
[关键词]移动；移动通信系统；3G；4G
中图分类号：TP334.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0400-01
一 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面临向数字化、综合化、宽带化方向发展的趋势。第二代移动通信系统是以数字传输、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，克服了第一代移动通信系统的不足之处，可与窄带综合业务数字网N-ISDN相兼容，所以比起第一代移动系统有着无可比拟的优越性。
主要特点：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。
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来控制和维护这些实际运行的部分。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。
二 第三代移动通信系统
第一代、第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，它们的业务量将将有可能远远超过傳统的语音业务。所以第三代移动通信系统它的最基本的特征应当是智能信号处理技术，实现基于话音业务为主的多媒体数据通信，更高的频谱效率、更高的服务质量及低成本。实现全球无线覆盖，真正实现“任何人，在任何地点、任何时间与任何人”都能便利的通信。
3G的核心技术主要有三类：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（Universal Mobile Telecommunication System）UMTS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，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。
根据各国标准化组织向国际电信联盟提交的各自的无线传输技术候选方案，总共提出了16种候选技术，包括10种地面技术和6种卫星技术。10种地面技术为：J：WCDMA（日本：ARTB）、ETSI-UTRA-UMTS（欧洲：ETSI）、WIMS WCDMA（美国：TIA）、WCDMA/NA（美国：T1P1）、Global CDMAⅡ（韩国：TTA）、TD-SCDMA（中国：CATI）、cdma2000（美国：TIA）、Global CDMAⅠ（韩国：TTA）、UWC-136（美国：TIA）、EP-DECT（欧洲：ETSI）。国际电信联盟对这16个技术提案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技术可以分为3类：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，它能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。为了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系统的演进遵循平滑过渡的原则，现有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系统均将演变成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。
三 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移动通信系统的核心网结构，所以，普遍认为第三代系统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中，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移动通信系统主要以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4G的研究工作都处于初级阶段，尚未进入实质部分，还没有确切的定义，但业界对第四代移动通信系统4G已有共识，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还要大大提高，室外移动通信速率20M以上，室内移动速率100M以上；将会使全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以及未实现全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。
四 结束语
本文对第二、三、四代移动通信系统作了简单描述，总体上来说，随着技术的不断发展成熟，以及用户业务需求的不断增长，移动通信将给人们提供更高的数据传输速率、更多的业务种类，更多的个性化的服务，真正实现异类网络之间的融合。移动通信在全球范围内迅猛发展，必然代表着移动和互联网的结合成为未来的发展方向。
参考文献：
[1]Third Generation（3G）Wireless white paper.Trillium Digital Systems，Inc.March 2000
[2]heoG.Kanter Adaptive and Extensible Mobile Communication World Telecom Congre.
[3]侯自强.新3G系统――无线移动因特网[J].通信发展论坛，2003，3
[4]夏士雄，常征.基于2G/3G网络的移动Ipv6[J].计算机工程，2002，8，vol.28，No.8
[5]Heikki Daaranen，Ari Ahtiainen，Lauri Laitinen，Siamak Naghian，Valtteri Niemi著，彭木根，余艳，刘键译.3G技术和UMTS网络[M].中国铁道出版社，2004，3
[关键词]移动；移动通信系统；3G；4G
中图分类号：TP334.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0400-01
一 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面临向数字化、综合化、宽带化方向发展的趋势。第二代移动通信系统是以数字传输、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，克服了第一代移动通信系统的不足之处，可与窄带综合业务数字网N-ISDN相兼容，所以比起第一代移动系统有着无可比拟的优越性。
主要特点：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。
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来控制和维护这些实际运行的部分。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。
二 第三代移动通信系统
第一代、第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，它们的业务量将将有可能远远超过傳统的语音业务。所以第三代移动通信系统它的最基本的特征应当是智能信号处理技术，实现基于话音业务为主的多媒体数据通信，更高的频谱效率、更高的服务质量及低成本。实现全球无线覆盖，真正实现“任何人，在任何地点、任何时间与任何人”都能便利的通信。
3G的核心技术主要有三类：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（Universal Mobile Telecommunication System）UMTS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，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。
根据各国标准化组织向国际电信联盟提交的各自的无线传输技术候选方案，总共提出了16种候选技术，包括10种地面技术和6种卫星技术。10种地面技术为：J：WCDMA（日本：ARTB）、ETSI-UTRA-UMTS（欧洲：ETSI）、WIMS WCDMA（美国：TIA）、WCDMA/NA（美国：T1P1）、Global CDMAⅡ（韩国：TTA）、TD-SCDMA（中国：CATI）、cdma2000（美国：TIA）、Global CDMAⅠ（韩国：TTA）、UWC-136（美国：TIA）、EP-DECT（欧洲：ETSI）。国际电信联盟对这16个技术提案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技术可以分为3类：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，它能够提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。为了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系统的演进遵循平滑过渡的原则，现有的GSM、D-AMPSIS-136等第二代系统均将演变成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。
三 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移动通信系统的核心网结构，所以，普遍认为第三代系统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中，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移动通信系统主要以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4G的研究工作都处于初级阶段，尚未进入实质部分，还没有确切的定义，但业界对第四代移动通信系统4G已有共识，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还要大大提高，室外移动通信速率20M以上，室内移动速率100M以上；将会使全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以及未实现全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。
四 结束语
本文对第二、三、四代移动通信系统作了简单描述，总体上来说，随着技术的不断发展成熟，以及用户业务需求的不断增长，移动通信将给人们提供更高的数据传输速率、更多的业务种类，更多的个性化的服务，真正实现异类网络之间的融合。移动通信在全球范围内迅猛发展，必然代表着移动和互联网的结合成为未来的发展方向。
参考文献：
[1]Third Generation（3G）Wireless white paper.Trillium Digital Systems，Inc.March 2000
[2]heoG.Kanter Adaptive and Extensible Mobile Communication World Telecom Congre.
[3]侯自强.新3G系统――无线移动因特网[J].通信发展论坛，2003，3
[4]夏士雄，常征.基于2G/3G网络的移动Ipv6[J].计算机工程，2002，8，vol.28，No.8
[5]Heikki Daaranen，Ari Ahtiainen，Lauri Laitinen，Siamak Naghian，Valtteri Niemi著，彭木根，余艳，刘键译.3G技术和UMTS网络[M].中国铁道出版社，2004，3