移动通信网主要分交换传输部分和无线部分，交换传输部分与 PSTN 网很类似，而无线网络是特有的，无线比有线存在很多不确定因素，而移动无线电比固定无线通信由于其移动
一套完整的蜂窝移动通信系统主要是由交换网络子系统（SS）、无线基站子系统（BSS）、移动台（MS）及操作维护子系统（OMC）四大子系统设备组成。由于 GSM规范是由北欧一些运营公司制定出的规范，为了照顾各运营公司的利益，因此 GSM 规范对系统的各个接口都有明确的规定。也就是说，各接口都是开放式接口。
GSM 系统如图所示，SS 系统包括有移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR）；BSS系统包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。为了各个厂家所生产的设备可以通用，上述各组成部分的连接都必须严格地符合规定的接口标准。GSM系统遵循 CCITT 建议的公用陆地移动通信网（PLMN）接口标准，采用7号信令支持 PLMN 接口进行所需的数据传输。
干个移动交换区域或整个移动通信网，所有用户重要的静态数据都存贮在 HLR 中，在 GSM
通信网中，通常设置若干个 HLR，每个用户都必须在某个 HLR（相当于该用户的原籍）中登
MCC：移动国家码。唯一的标识移动用户所属的国家。中国的MCC为460。
WTP：无线传输协议(Wireless Transaction Protocol)它是无线应用协议组中一个协议，其能够通过安全的或不安全的无线数据网络来进行有效操作。它提供三种不同的传输服务：不可靠的单向传输、可靠的单向传输和可靠的双向传输。这一层也包括一个控制每个接受信息安全性的可选的用户到用户的可靠性。为了减少信息发送的量，延迟确认可以被应用。
从功能上来说，IMS作为新的子系统，和电路域、分组域有着并列关系，即3G核心网在3GPPR5版本以后可以分为CS域、PS域和IMS。通过PS域接入IMS服务，对PS域提出了新要求，如Go接口、P-CSCF发现机制、基于流的计费等。对于基本的语音呼叫和视频呼叫，可以通过IMS和CS域互通实现。在业务发展上，CS域和IMS是业务互补、网络互通、融合替代的关系。
因需求导致了对带宽更高的要求，使2G/2.5G的技术体制在无线接入侧和核心网络侧都暴露出较大的局限性，而WCDMA（3G）技术体制由于采用了CDMA技术和ATM网络协议结构，使得在无线接入侧和核心网络侧，都以宽带系统来设计，和2G/2.5G相比有着无可比拟的优势。WCDMA采用DS-CDMA多址方式，空中接口的码片速率是3.84Mcps，载波带宽5MHz。核心网基于MAP，支持宽带业务，其中高速移动环境支持144kb/s，步行慢速移动环境支持384kb/s，室内支持2Mb/s的数据传输速率。
R99核心网分为电路域（CS）和分组域（PS）两部分。CS 域和PS域分别是在GSM phase 2 的电路核心网和GPRS核心网的基础演变而来的。CS域主要处理传统的电路型业务如电话、语音及ISDN等，PS域则处理有关的分组数据业务。WCDMA要求实现与GSM网络的全兼容，核心网技术标准是在现有的GSM/GPRS基础上发展的，它把GSM MAP 协议作为上层核心网协议。GSM网络的语音和分组数据业务是由MSC/GSN不同的网络节点实现的，WCDMA（R99）依然采用这种处理方式，将语音和数据分别处理。
R99核心网CS域将实现用户能够在任何时候、任何地点、任何服务网中获得与在归属环境看起来相同、感觉相同的业务。在业务方面不仅要完全支持GSM Phase 2阶段以上和GPRS的业务，还要对未来的业务进行支持，并且系统要提供与现有固定网一致的较高的服务质量。3G可以通过协商业务量和QoS特征的方式支持高比特率的承载业务，还可以有效地支持突发和不对称业务，支持 Internet接入、移动多媒体、多呼叫等业务。在应用方面，通过增强和综合，提供定位服务和移动智能业务等。
3G PS域就是3G的GPRS部分，其主要的功能实体包括SGSN、GGSN、CGF等。SGSN主要和UTRAN相连，负责移动用户的移动性管理、接入控制、鉴权、路由选择、地址翻译和映像、数据包的中转、流量控制、QoS管理等功能。GGSN则主要与外部数据网相连，作为GPRS的外部数据网关，它主要负责用户和网络间分组数据包的封装和中转、消息的传递、地址翻译和映像和部分移动性管理工作。CGF的主要作用则是收集SGSN和GGSN的计费数据，传送到计费系统中进行处理。
R99核心网PS域为移动用户主要提供承载数据业务，包括点对点数据业务(PTP)和点对多点数据业务(PTM)，同时还支持补充业务和短消息业务，提供以GPRS承载业务为基础的各种电信业务，如网络应用业务。其中PTP又包括数据包类型的、无连接的PTP和虚电路类型的、面向连接的PTP业务，而面向连接的PTP为两个用户或多个用户之间传送多路数据分组建立逻辑虚电路(PVC)。
核心网的CS域Iu接口部分称为Iu_CS，PS域Iu接口部分称为Iu_PS。Iu接口又分为Iu控制平面和Iu用户平面，Iu控制平面传送信令，Iu用户平面传送用户数据。Iu_CS和Iu_PS分别对应于GSM的A接口和GPRS的Gb接口。Iu口的传输采用ATM，将ATM看作L1、L2技术，上层业务改变较小，主要是使用ATM的PVC作为承载。
Iu-CS与A接口之间的最大差别还是底层的差别。从图2的协议栈可以看出，lu接口建立在ATM的基础之上；而A接口的信令建立在七号信令的SCCP层之上。A接口采用64kbps的地面电路承载用户面数据，而Iu在用户平面采用ATM的AAL2适配协议承载用户面数据，AAL2连接是由Q.2630.1协议动态建立；在控制平面上，对宽带和窄带信令都要实现。
同样，对于Iu_PS接口，由于在核心网和接入网之间增加了Iu接口，有关协议和处理也进行了改变。底层主要承载在ATM的AAL5适配层上，物理层一般采用STM-1（155Mbps）的光接口。R99的PS域就是构建在IP之上，PS域的GTP隧道是采用IP承载的。图3显示的是Iu_PS的协议结构。
由于底层承载采用ATM技术，相应地增加了ATM适配层AAL5，AAL5主要完成上层信令到ATM信元的转换，这是一个重要变化。RANAP主要是负责封装和承载高层信令，并处理3G_SGSN和无线接入网之间的信令。GTP协议则对PTP分组数据协议的PDUs进行封装。
通过在IP网上构建逻辑独立的信令处理服务器处理控制信令（相当于MSC/SGSN的信令处理能力），构建业务应用服务器提供业务，从而实现业务/控制/交换/适配的逻辑分离。整个网络结构分为五部分：移动网络；同时支持UTRAN和GPRS技术的移动接入网络，以及其它方式的接入系统；GPRS网络；呼叫控制；连接外部网络的网关。全IP网络是通信发展的趋势，只是目前技术尚未完全成熟，难以马上实施。一旦VoIP和IP QoS技术成熟，即可在IP上实现语音、数据的统一传输，实现移动网络与IP网络的统一。全IP网络是第三代移动网络的发展趋势，目前可以通过语音/数据一体化平台构建3G核心网络，实现向全IP网络的平滑过渡。
MMSC（多媒体消息业务中心）是整个系统的核心，它完成对MM的存储和处理，包括消息的输入输出、地址解析、通知、报告等等，它由MMS中继服务器MMS Relay 、MMS Server、User DB、Message Store共同组成。