一、概述
所谓移动通信，是指通信的双方或至少一方处于运动中进行信息交换的一种通信方式。依据此定义使得移动通信网络的范畴很广，从应用领域方面，它可分为公用移动通信网络和专用移动通信网络。而我们这里所指的移动通信网络是特指公用蜂窝式移动通信网络，早期是相对于固定电话通信网络。所谓蜂窝式是指移动通信网络中的基站的设置类似于蜜蜂蜂房式的形状分布，以提高无线信号的有效覆盖。
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公用蜂窝式移动通信网络只是移动通信网络的一种形式，但在实际中人们将其简化了，成为了移动通信的代名词。而公用蜂窝式移动通信网络伊始是模拟系统，而后一直是数字蜂窝移动通信网络的发展演进。公用蜂窝式移动通信网络，对于终端用户具有移动性、自由性，以及不受时间、地点限制等特征，是当今发展最快、应用最广和技术最前沿的通信技术领域之一，而且与人们的日常工作和生活息息相关，且正在极大地影响和改变着我们的工作和生活方式。
二、技术体制的发展演进
公用蜂窝式移动通信网络是一个不断发展演进的过程，它是随着通信技术特别是无线通信技术的发展，从技术体制上目前已经历了五代。这些代际的演进，重点是无线接入网络的演进，不断的采用先进的无线技术，以不断的提高其数据传输速率，从而不断地满足着人们日益增长的业务需求，从开始的仅有话音业务，逐步包括数据业务、视频业务及多媒体业务等。随着第五代网络的发展，不仅能满足人们之间的通信需求，还能提供人与物、物与物间的通信需求。下图2给出了蜂窝式移动通信技术体制演进过程简图。
图2：蜂窝式移动通信技术体制演进过程简图
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1、第一代（1G）：模拟技术体制，仅提供话音业务
20世纪70年代末至80年代，由美国贝尔实验室首先推出蜂窝移动系统的概念和理论，美、英、日等国纷纷研制出相应的通信系统，具有代表性的有美国的AMPS、英国的TACS、北欧的NMT、日本的NAMTS等系统，这一代各系统的主要技术是模拟调制、频分多址，使用频段为800/900MHz，只能提供话音业务，故称之为蜂窝式模拟移动通信系统，也称之为第一代蜂窝移动通信系统（简称1G，The first generation）。这一代主要是人们想解决固定电话线缆的束缚，以实现免受区域限制的移动性电话通信。模拟移动通信主要的缺陷是：频谱利用率低，容量受限；制式互不兼容，不利于用户漫游；业务种类受限，不利于开展ISDN；等等。
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2、第二代（2G）：窄带数字技术体制，可提供话音业务与窄带数据业务
90年代起，随着数字通信技术的发展，国际上又纷纷推出蜂窝式数字移动通信系统，最具代表的是欧洲的GSM系统（TDMA技术）、美国的CDMA系统（IS-95标准），另有日本的PDC系统等，这一代蜂窝式移动通信以数字传输、时分多址、码分多址为主要技术，最初这些系统也只能提供话音业务，把这一代称之为第二代蜂窝式移动通信系统（简称2G）。在90年代末，国际上推出了GPRS/WAP技术，使第二代蜂窝式移动通信系统也可以提供窄代数据业务，故也有人把它称之为第二代半蜂窝式移动通信系统（简称2.5G）。2G系统同时可为人们提供消息业务，包括短信息业务（SMS，也称短信业务）和多媒体消息业务（MMS，也称彩信业务）。
欲详细了解2G相关系统、技术及业务介绍的请进入：GSM系统；CDMA系统；GPRS技术；WAP技术；SMS业务；MMS业务
3、第三代（3G）：窄带数字技术体制，可提供话音、数据及图像业务
从1985年ITU提出第三代数字蜂窝移动通信系统（3G）的概念（被命名为IMT-2000）后，国际上就开始予以研究。这一代可以提供话音、可变速率的数据和高分辨率的图像业务（并非真正的B-ISDN），而且可以实现真正的全球漫游，系统容量可以满足全球人口需要，理论上可以达到5W（who、where、when、whom、what）的通信。可采用微蜂窝（1kM半径范围）和微微蜂窝（百米以内）结构，主要采用码分多址技术。直到1999年底，ITU方推荐了5种3G的技术体制的建议标准，其中三种主流技术体制为WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。其中，WCDMA系统实在原GSM系统的演进；CDMA2000系统是在原CDMA系统的演进；值得一提的是，TD-SCDMA技术是由我国研制提出的，是我国通信人有史以来为世界通信事业做出的最大贡献。3G网络除提供2G网络的话音业务、消息业务外，其提供的数据业务得到了极大的提高，其理论上上行数据传输速率可达2Mbit/s以上。
欲详细了解3G相关系统介绍的请进入：WCDMA系统；CDMA2000系统；TD-SCDMA系统
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4、第四代（4G）：宽带数字技术体制，可提供话音、数据及视频通信业务和窄带物联网业务
第四代数字蜂窝移动通信系统（简称为4G）被ITU命名为“IMT-Advanced”，以引导人们向更新一代技术的演进，尤其是无线接入网络（ITU称之为无线接口技术（RIT））。在2012年1月ITU推荐了4G的两种地面无线接口技术（RIT）：LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced。但在全球得到了普及应用的是3GPP 推出的LTE技术。
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LTE技术是3GPP在3G系统上称之为长期演进（LTE，Long Term Evolution）项目。它采用全IP网络架构（包括核心网EPC），采用分布式基站系统（eNB）。无线接入网络由于采用了正交频分复用（OFDM）、多输入多输出天线（MIMO）等技术，使得提供的接入能力更强，理论上峰值速率（20MHz带宽）下行可达100Mbit/s，上行可达50Mbit/s。提供了话音（采用VoIP）、宽带数据业务的高速接入，促进了移动互联网的业务快速发展。它主要分为TD-LTE（是对TD-SCDMA体制的演进）和FD-LTE两种技术体制（是对WCDMA体制的演进）。
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5、第五代（5G）：宽带数字技术体制，可提供各类通信业务和垂直行业的物联网应用
第五代数字蜂窝移动通信系统（简称为5G）被ITU命名为“IMT-2020”，在2012年ITU为IMT-2020制定提出了其应用的三大类场景，包括：增强移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）和超可靠低时延通信（eMTC）。目前ITU正在制定IMT-2020的正式标准，将与前几代不同，它将会是全球统一的一个技术体制。然而3GPP已响应了IMT-2020的相关需求要求，并已制定了5G的相关标准（从R15版本开始）。我国已在2020年开始大规模的5G组网建设，其部署采用独立组网（SA）和非独立组网（NSA）两种模式。5G的目标峰值数据传输速率下行可达20Gbit/s、上行可达10Gbit/s，不仅满足人们的高速数据业务需求，同时还能为垂直行业（工业互联网、自动驾驶、VR/AR、医疗等）提供服务。
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6、第六代（6G）：空天地海全覆盖的网络，迈入万物互联时代
6G技术对数据传输速率、连接数量、时延等一系列指标有着更高要求，6G时代将会在现有5G的场景上扩展到更广泛的层面和空间，真正实现空天地海全覆盖的网络，实现任意设备之间的信息传输，即真正进入万物互联时代。目前第六代移动通信系统（6G）的相关需求、技术及标准正在研制制定当中。敬请期待。
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三、网络组成
常说的移动通信技术中的“移动”是特指通信终端的移动性。为此，对于公用数字蜂窝移动通信网络，除移动式通信终端外，其网络组成还应包括核心网络（CN）和无线接入网络（WAN）两部分，其框图如下图3-1所示，三者间应通过标准接口连接。通常，核心网络（CN）也被称为网络交换子系统（NSS）；无线接入网络（WAN）也被称为基站子系统（BSS）。核心网络（CN）部分主要是指交换机设备，另外，为了保证用户终端的可移动性，它还包括了相关数据库网元设备，如：本地用户位置寄存器（HLR）、访问用户位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备识别寄存器（EI）等。它们的作用详见下表3中。
图3-1：公用数字蜂窝移动通信网络的构成框图
表3：公用数字蜂窝移动通信网络中相关数据库网元设备的用途
核心网的作用主要是提供话音呼叫、数据连接等的控制和交换，以及与外部其它网络的连接和路由选择等。为此，它还可分为电路交换域、分组交换域等，实现不同业务种类的提供。无线接入网络部分主要是指与无线传输技术相关的设备，主要包括基站（BS）、基站控制器（BSC）等。主要实现无线传输功能，提供移动终端的接入，即核心网与移动终端的连接。下图3-2为公用数字蜂窝移动通信网络的系统示意图。
图3-2：公用数字蜂窝移动通信网络的系统示意图
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公用数字蜂窝移动通信系统式当今现代通信领域发展演进最快、且为最热门的通信技术，其技术实现越来越复杂，其应用场景要求与精度越来越高，其提供的业务与应用越来越广泛。关键是该技术的发展，在不断的影响和改变着人类的工作、生活，乃至社会。
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