1.2.2 第二代移动通信

随着对业务容量、通信质量和保密性要求的不断提高，在20世纪90年代，移动通信逐步演进到数字调制的2G 时代。2G 时代出现的两大主流标准体系分别为ETSI提出的全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication, GSM）和美国高通公司提出的窄带码分多址（Code Division Multiple Access, CDMA）技术。

其中，GSM于1992年开始在欧洲商用，随着在全球的广泛应用，成为全球移动通信系统。GSM具有接口开放、标准化程度高等特点，其强大的联网能力可实现国际漫游业务，并支持用户识别卡，真正实现了个人移动性和终端移动性。

GSM网络架构分为移动台（Mobile Station,MS）、基站子系统（Base Station Subsystem,BSS）、网络交换子系统（Network Switching Subsystem,NSS）等部分。其中MS负责无线信号的收发及处理；BSS属于接入网部分，由基站收发信台（Base Transceiver Station,BTS）和基站控制器（Base Station Controller,BSC）两部分构成。NSS是核心网部分，主要由移动业务交换中心（Mobile Service Switching Center, MSC）、拜访位置寄存器（Visitor Location Register,VLR）、本地位置寄存器（Home Location Register,HLR）、鉴权中心（Authentication Center,AUC）、设备识别寄存器（Equipment Identity Register,EIR）以及网关移动交换中心（GMSC）等功能实体组成，如图1-1所示。

图1-1 GSM的网络架构

此外，还有主要负责网络监视、状态报告及故障诊断等功能的操作管理系统（Operations Management System,OMS）。

窄带CDMA，也称为cdma One、IS-95等，其网络架构和GSM类似。CDMA技术具有覆盖好、容量大、语音质量好、辐射小等优点，但由于窄带CDMA技术成熟较晚、标准化程度较低，在全球的市场规模不如GSM。

2G 时代里还有一个比较独特的标准：个人便携式电话系统（Personal Handy Phone System,PHS），由日本研制。PHS后来被引入中国部署，称为小灵通。

最初2G系统主要采用电路交换方式，并不支持数据业务。为此，在GSM原有系统上，引入了支持分组业务的分组域功能实体，形成了支持分组交换业务的通用分组无线业务（General Packet Radio Service,GPRS）网络，又称为2.5G，其网络架构如图1-2所示。

图1-2 GPRS网络架构

具体地，GPRS的BSS在BSC基础上增加了分组控制单元（Packet Control Unit, PCU），用以提供分组交换通道，在NSS中增加了GPRS服务支持节点（Serving GPRS Support Node,SGSN）和GPRS网关支持节点（Gateway GPRS Support Node,GGSN），其功能与MSC和GMSC一致，只不过处理的是分组业务。GPRS的理论峰值速率为171.2 kbit/s。

与1G 相比，2G具有通话质量高、频谱利用率高和系统容量大等优点，并改善了系统的保密性，可以实现国际漫游等功能。但由于2G 采用不同的制式，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，且对定时和同步精度的要求较高，系统带宽有限，无法承载较高数据速率的移动多媒体业务[3]。