移動通信系統(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)。移動用戶之間以及移動用戶和非移動用戶之間的通信均需通過基站進(jìn)行。基站則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。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，移動終端之間并不直接通信，并且移動終端只具備收發(fā)功能，不具備轉(zhuǎn)發(fā)功能。而Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由移動主機(jī)構(gòu)成，移動主機(jī)之間可以直接通信，而移動主機(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)施支持的移動網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)均由移動主機(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IP網(wǎng)絡(luò)。在移動IP網(wǎng)絡(luò)中，移動主機(jī)可以通過固定有線網(wǎng)絡(luò)、無線鏈路和撥號線路等方式接入網(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IP網(wǎng)絡(luò)中，移動主機(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IP網(wǎng)絡(luò)中移動主機(jī)不具備路由功能，只是一個(gè)普通的通信終端。當(dāng)移動主機(jī)從一個(gè)區(qū)移動到另一個(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)中移動主機(jī)的移動將會導(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，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。  移動通信系統(tǒng)
　　移動通信的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，電波不僅會隨著傳播距離的增加而發(fā)生彌散消耗，并且會受到地形、地物的遮蔽而發(fā)生“陰影效應(yīng)”，而且信號經(jīng)過多點(diǎn)反射，會從多條路徑到達(dá)接收地點(diǎn)，這種多徑信號的幅度、相位和到達(dá)時(shí)間都不一樣，它們互相疊加會產(chǎn)生電平衰落和時(shí)延擴(kuò)展。
　　移動通信常常在快速移動中進(jìn)行，這不僅會引起多普勒頻移，產(chǎn)生隨機(jī)調(diào)頻，而且會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。故移動通信系統(tǒng)須根據(jù)移動信道的特征，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)通信者會有成百上千，基站會有多部收發(fā)信機(jī)同時(shí)在同一地點(diǎn)工作，會產(chǎn)生許多干擾信號，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)信號會壓制遠(yuǎn)基站弱信號，這種現(xiàn)象稱為“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。在移動通信中，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的影響。
　　移動通信業(yè)務(wù)量的需求與日俱增
　　移動通信可以利用的頻譜資源非常有限，但不斷地?cái)U(kuò)大移動通信系統(tǒng)的通信容量，始終是移動通信發(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，這是國際上和各國頻譜管理機(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，移動通信網(wǎng)路結(jié)構(gòu)多種多樣，為此，移動通信網(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。
　　移動通信設(shè)備必須適于在移動環(huán)境中使用
　　移動通信設(shè)備要求體積小、重量輕、省電、攜帶方便、操作簡單、可靠耐用和維護(hù)方便，還應(yīng)保證在振動、沖擊、高低溫環(huán)境變化等惡劣條件下能夠正常工作。