移動(dòng)通信系統(tǒng)

蜂窩系統(tǒng)

　　蜂窩系統(tǒng)是覆蓋范圍最廣的陸地公用移動(dòng)通信系統(tǒng)。在蜂窩系統(tǒng)中，覆蓋區(qū)域一般被劃分為類似蜂窩的多個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)內(nèi)設(shè)置固定的基站，為用戶提供接入和信息轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。移動(dòng)用戶之間以及移動(dòng)用戶和非移動(dòng)用戶之間的通信均需通過基站進(jìn)行?；緞t一般通過有線線路連接到主要由交換機(jī)構(gòu)成的骨干交換網(wǎng)絡(luò)。蜂窩系統(tǒng)是一種有連接網(wǎng)絡(luò)，一旦一個(gè)信道被分配給某個(gè)用戶，通常此信道可一直被此用戶使用。蜂窩系統(tǒng)一般用于語音通信。
 

集群系統(tǒng)

　　集群系統(tǒng)與蜂窩系統(tǒng)類似，也是一種有連接的網(wǎng)絡(luò)，一般屬于專用網(wǎng)絡(luò)，規(guī)模不大，主要為移動(dòng)用戶提供語音通信。
 

衛(wèi)星通信

　　衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信范圍最廣，可以為全球每個(gè)角落的用戶提供通信服務(wù)。在此系統(tǒng)中，衛(wèi)星起著與基站類似的功能。衛(wèi)星通信系統(tǒng)按衛(wèi)星所處位置可分為靜止軌道、中軌道和低軌道3種。衛(wèi)星通信系統(tǒng)存在成本高、傳輸延時(shí)大、傳輸帶寬有限等不足。
　　上述移動(dòng)通信系統(tǒng)都需要有線網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施的支持，如基站、交換機(jī)、衛(wèi)星等。這些設(shè)施的建立和運(yùn)轉(zhuǎn)需要大量的人力和物力，因此成本比較高，同時(shí)建設(shè)的周期也長(zhǎng)。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)不需要基站的支持，由主機(jī)自己組網(wǎng)，因此，網(wǎng)絡(luò)建立的成本低，同時(shí)時(shí)間短，一般只要幾秒鐘或幾分鐘。上述通信系統(tǒng)中，移動(dòng)終端之間并不直接通信，并且移動(dòng)終端只具備收發(fā)功能，不具備轉(zhuǎn)發(fā)功能。而Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)主機(jī)構(gòu)成，移動(dòng)主機(jī)之間可以直接通信，而移動(dòng)主機(jī)不僅收發(fā)數(shù)據(jù)，同時(shí)還轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。此外移動(dòng)通信系統(tǒng)主要為用戶提供語音通信功能，通常采用電路交換，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。而Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)使用分組轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，主要為用戶提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易于變化。
 

AdHoc

　　Ad　Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種沒有有線基礎(chǔ)設(shè)施支持的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)均由移動(dòng)主機(jī)構(gòu)成。Ad　Hoc網(wǎng)絡(luò)最初應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，它的研究起源于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下分組無線網(wǎng)數(shù)據(jù)通信項(xiàng)目，該項(xiàng)目由DARPA資助，其后，又在1983年和1994年進(jìn)行了抗毀可適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)SURAN（Survivable Adaptive Network）和全球移動(dòng)信息系統(tǒng)GloMo（Global　Information　System）項(xiàng)目的研究。由于無線通信和終端技術(shù)的不斷發(fā)展，Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)在民用環(huán)境下也得到了發(fā)展，如需要在沒有有線基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)進(jìn)行臨時(shí)通信時(shí)，可以很方便地通過搭建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。
　　在Ad　Hoc網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)兩個(gè)移動(dòng)主機(jī)（如圖1中的主機(jī)A和B）在彼此的通信覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，它們可以直接通信。但是由于移動(dòng)主機(jī)的通信覆蓋范圍有限，如果兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的主機(jī)（如圖1中的主機(jī)A和C）要進(jìn)行通信，則需要通過它們之間的移動(dòng)主機(jī)B的轉(zhuǎn)發(fā)才能實(shí)現(xiàn)。因此在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，主機(jī)同時(shí)還是路由器，擔(dān)負(fù)著尋找路由和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的工作。在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)主機(jī)的通信范圍有限，因此路由一般都由多跳組成，數(shù)據(jù)通過多個(gè)主機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)目的地。故Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)也被稱為多跳無線網(wǎng)絡(luò)。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
　　Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)可以看作是移動(dòng)通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的交叉。在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分組交換機(jī)制，而不是電路交換機(jī)制。通信的主機(jī)一般是便攜式計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）等移動(dòng)終端設(shè)備。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)不同于因特網(wǎng)環(huán)境中的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)。在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)主機(jī)可以通過固定有線網(wǎng)絡(luò)、無線鏈路和撥號(hào)線路等方式接入網(wǎng)絡(luò)，而在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中只存在無線鏈路一種連接方式。在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)主機(jī)通過相鄰的基站等有線設(shè)施的支持才能通信，在基站和基站（代理和代理）之間均為有線網(wǎng)絡(luò)，仍然使用因特網(wǎng)的傳統(tǒng)路由協(xié)議。而Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)沒有這些設(shè)施的支持。此外，在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)主機(jī)不具備路由功能，只是一個(gè)普通的通信終端。當(dāng)移動(dòng)主機(jī)從一個(gè)區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)時(shí)并不改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)主機(jī)的移動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變。 

無線通信

　　分組無線網(wǎng)是一種利用無線信道進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)中傳送的信息要以“分組”或者稱“信包”為基本單元。
　　分組是由若干比特組成的信息段。通常包含“包頭”和“正文”兩部分。包頭中含有該分組的源地址、宿地址和有關(guān)路由等信息等。正文是真正需要傳送的信息。
　　適用特點(diǎn)：分組無線網(wǎng)特別適用于實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)和短消息比較多的數(shù)據(jù)通信。
　　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu) 分布式結(jié)構(gòu) 

特點(diǎn)

　　移動(dòng)通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸
　　這種傳播煤質(zhì)允許通信中的用戶可以在一定范圍內(nèi)自由活動(dòng)，其位置不受束縛，不過無線電波的傳播特性一般要受到諸多因素的影響。  移動(dòng)通信系統(tǒng)
　　移動(dòng)通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，電波不僅會(huì)隨著傳播距離的增加而發(fā)生彌散消耗，并且會(huì)受到地形、地物的遮蔽而發(fā)生“陰影效應(yīng)”，而且信號(hào)經(jīng)過多點(diǎn)反射，會(huì)從多條路徑到達(dá)接收地點(diǎn)，這種多徑信號(hào)的幅度、相位和到達(dá)時(shí)間都不一樣，它們互相疊加會(huì)產(chǎn)生電平衰落和時(shí)延擴(kuò)展。
　　移動(dòng)通信常常在快速移動(dòng)中進(jìn)行，這不僅會(huì)引起多普勒頻移，產(chǎn)生隨機(jī)調(diào)頻，而且會(huì)使得電波傳輸特性發(fā)生快速的隨機(jī)起伏，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。故移動(dòng)通信系統(tǒng)須根據(jù)移動(dòng)信道的特征，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
　　通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的
　　移動(dòng)通信系統(tǒng)是采用多信道共用技術(shù)，在一個(gè)無線小區(qū)內(nèi)，同時(shí)通信者會(huì)有成百上千，基站會(huì)有多部收發(fā)信機(jī)同時(shí)在同一地點(diǎn)工作，會(huì)產(chǎn)生許多干擾信號(hào)，還有各種工業(yè)干擾和認(rèn)為干擾。歸納起來有通道干擾、互調(diào)干擾、鄰道干擾、多址干擾等，以及近基站強(qiáng)信號(hào)會(huì)壓制遠(yuǎn)基站弱信號(hào)，這種現(xiàn)象稱為“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。在移動(dòng)通信中，將采用多種抗干擾、抗衰落技術(shù)措施以減少這些干擾信號(hào)的影響。
　　移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量的需求與日俱增
　　移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源非常有限，但不斷地?cái)U(kuò)大移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信容量，始終是移動(dòng)通信發(fā)展中的焦點(diǎn)。要解決這一難題，一方面要開辟和啟動(dòng)新的頻段，另一方面要研究發(fā)展新技術(shù)和新措施，提高頻譜利用率。因此，有限頻譜合理分配和嚴(yán)格管理是有效利用頻譜資源的前提，這是國(guó)際上和各國(guó)頻譜管理機(jī)構(gòu)和組織的重要職責(zé)。
　　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣，網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效
　　根據(jù)通信地區(qū)的不同需要，移動(dòng)通信網(wǎng)路結(jié)構(gòu)多種多樣，為此，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必須具備很強(qiáng)的管理和控制能力，如用戶登記和定位，通信（呼叫）鏈路的建立和拆除，信道分配和管理，通信計(jì)費(fèi)、鑒權(quán)、安全和保密管理以及用戶過境切換和漫游控制等。
　　移動(dòng)通信設(shè)備必須適于在移動(dòng)環(huán)境中使用
　　移動(dòng)通信設(shè)備要求體積小、重量輕、省電、攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、可靠耐用和維護(hù)方便，還應(yīng)保證在振動(dòng)、沖擊、高低溫環(huán)境變化等惡劣條件下能夠正常工作。