移動通信系統(tǒng)有哪些類型？主要類型解析

一、移动通信系统的基本概念

移动通信系统是一种无线电通信系统，主要包括蜂窝系统、集群系统、AdHoc网络系统、卫星通信系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等。这些系统的共同特点是利用无线电波进行信息传输，通信是在复杂的干扰环境中运行的，并且移动通信业务量的需求与日俱增。

二、移动通信系统的主要类型

• 蜂窝系统：蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中，覆盖区域被划分为类似蜂窝的多个小区，每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务。移动用户之间以及移动用户和非移动用户之间的通信均需通过基站进行。
• 集群系统：集群系统与蜂窝系统类似，也是一种有连接的网络，一般属于专用网络，规模不大，主要为移动用户提供语音通信。
• 卫星通信系统：卫星通信系统的通信范围最广，可以为全球每个角落的用户提供通信服务。在此系统中，卫星起着与基站类似的功能。卫星通信系统按卫星所处位置可分为静止轨道、中轨道和低轨道3种。卫星通信系统存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。
• AdHoc网络系统：AdHoc网络不需要基站的支持，由主机自己组网，因此，网络建立的成本低，同时时间短，一般只要几秒钟或几分钟。移动终端之间并不直接通信，并且移动终端只具备收发功能，不具备转发功能。而AdHoc网络由移动主机构成，移动主机之间可以直接通信，而移动主机不仅收发数据，同时还转发数据。

三、移动通信系统的特点

移动通信系统的特点主要包括以下几个方面：

电波传播条件复杂

• 移动通信中基站至用户之间靠无线电波传送信息，工作频率范围在甚高频（VHF，30～300MHz）和特高频（UHF，300～3000MHz）内。该频段传播距离在视距范围内（通常为几十千米），天线短、抗干扰能力强，以直射波、反射波、散射波等方式传播。受地形地物影响很大，如在城市中高楼林立等情况使传播路径复杂化，传输特性变化剧烈。移动台接收信号是直射波、反射波和散射波叠加而成，强度起伏不定，严重时影响通话质量。
• 由于移动体可能在各种环境中运动，电磁波传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象，产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。

干扰严重

• 移动台受到的噪声干扰主要来自人为噪声干扰（如汽车点火噪声、微波炉噪声等），自然噪声（如风、雨、雪等）由于频率较低可忽略其影响。
• 移动通信网中多频段、多电台同时工作，移动台工作时会受到来自其他电台的干扰，主要干扰有同频干扰、邻道干扰、互调干扰、多址干扰，以及近地无用强信号压制远地有用弱信号的现象等，所以抗干扰措施在移动通信系统设计中尤为重要。

无线电频谱资源有限

• 无线电频谱是有限的自然资源，国际电信联盟定义3000GHz以下的电磁波频谱为无线电磁波的频谱，但受到频率使用政策、技术和可使用的无线电设备等方面限制，目前使用的较高频段只在几十吉赫兹，现有商用蜂窝移动通信系统一般工作在10GHz以下，可用频谱资源极其有限。
• 为满足不断增加的用户需求，一方面要开辟和启用新的频段；另一方面要研究各种新技术和新措施，如窄带化、缩小频带间隔、频率复用等方法，新近又出现多载波传输技术、多入多出技术、认知无线电技术等。并且有限频谱的合理分配和严格管理是有效利用频谱资源的前提。

对移动设备要求高

• 移动设备长期处于不固定状态，外界影响难以预料，如振动、碰撞、日晒雨淋等，要求移动设备具有很强的适应能力，性能稳定可靠，携带方便、小型、低功耗及能耐高温、低温等。同时，移动设备还要尽量具有操作方便，适应新业务、新技术发展等特点，以满足不同人群的要求。

系统复杂

• 由于移动设备在整个移动通信服务区内自由、随机运动，需要选用无线信道进行频率和功率控制，以及位置登记、越区切换及漫游等跟踪技术，信令种类比固定网络复杂得多。此外，在入网和计费方式上也有特殊要求，所以移动通信系统比较复杂。

移动性

• 移动通信的本质特点是“移动”，要保持物体在移动状态中的通信，必须是无线通信，或无线通信与有线通信的结合。

要求频带利用率高、设备性能好

• 为了在有限的频谱资源下满足更多用户的需求，需要提高频带利用率。同时，设备性能的好坏直接影响到通信的质量和效果。

四、什么是移动通信系统中的'AdHoc网络系统

1、AdHoc网络系统的定义

AdHoc网络系统是一种特殊的无线移动网络，它没有固定的基础设施，每个节点都是移动的，并且都能以任意方式动态地保持与其他节点的联系。在这种网络中，由于终端无线覆盖取值范围的有限性，两个无法直接进行通信的用户终端可以借助其他节点进行分组转发。每一个节点同时是一个路由器，它们能完成发现以及维持到其他节点路由的功能。

2、AdHoc网络系统的特点

AdHoc网络系统具有以下特点：

• 无中心：网络没有严格的控制中心，所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。
• 自组织：网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
• 多跳路由：当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同，AdHoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。
• 动态拓扑：AdHoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。

3、AdHoc网络系统的应用

AdHoc网络系统的应用场景广泛，包括但不限于：

• 军事应用：在战场环境下，AdHoc网络可以快速部署，适应多变的战场环境。
• 传感器网络：在监测环境或收集数据的场景中，AdHoc网络可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。
• 紧急应用：在自然灾害或其他紧急情况下，固定的通信网络设施可能被破坏，AdHoc网络可以快速搭建，提供通信支持。
• 个人通信：在个人局域网（PAN）中，AdHoc网络可以实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信。
• 其他：AdHoc网络还可以与蜂窝移动通信系统相结合，利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。

综上所述，AdHoc网络系统是一种灵活、高效的无线通信方式，特别适合于需要快速部署和动态变化的应用场景。

五、移动通信系统的主要组成部分有哪些

移动通信系统是由多个基本组成部分构成的，这些部分相互协作，共同实现通信功能。以下是移动通信系统的主要组成部分：

• 移动终端：移动终端是指手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备，是移动通信的重要组成部分。移动终端通过无线信号与基站进行通信，实现信息的发送和接收。
• 基站系统：基站系统是指移动通信网络中的基础设施，包括基站、天线等。基站通过天线向周围区域发送信号，接收来自移动终端的信号，将信号传输到移动通信交换机中。
• 移动通信交换机：移动通信交换机是指移动通信网络中的核心设备，负责移动终端与固定网络、其他移动终端之间的连接和通信。移动通信交换机还能对语音、数据等不同类型的信号进行处理和转换。
• 业务支撑系统：业务支撑系统是指移动通信网络中的各种管理和支持系统，包括用户管理系统、计费系统、设备管理系统等。这些系统能够支持移动通信网络的正常运行，保障用户的通信质量和服务质量。
• 传输网：传输网是连接基站和移动核心网的网络，它负责在不同的基站和核心网之间传输数据和信号。传输网一般包括微波传输、光纤传输等多种传输技术。
• 移动核心网：移动核心网是连接基站和传输网的关键组成部分，它负责移动通信系统的核心功能，包括移动用户身份验证、呼叫控制、短信传递等。移动核心网一般包括移动交换中心、业务支持节点、网关等组成部分。
• 数据库：移动网中的用户是可以自由移动的，即用户的位置是不确定的。因此，要对用户进行接续，就必须掌握用户的位置及其他的信息，数据库即是用来存储用户的有关信息的。

这些组成部分通过各种技术和协议相互配合，构成了一个完整的移动通信系统，确保了移动通信的有效运作。

六、5G技术相比前代移动通信技术有哪些显著优势

5G技术，即第五代移动通信技术，相比前代移动通信技术，具有以下显著优势：

• 更高的数据传输速率：5G网络的峰值理论传输速度可以达到20Gbps，实际使用中也有望超过4G网络的10倍以上。这意味着用户可以更快地下载和上传数据，以及更快地访问互联网。
• 更低的延迟：5G技术能够将延迟降至毫秒级别，这对于需要即时反应的应用场合尤为关键，比如远程手术、自动驾驶汽车、以及在线游戏。低延迟保证了数据传输几乎没有时间上的滞后，从而实现了更加流畅和响应迅速的用户体验。
• 更大的系统容量：5G技术提高了网络的系统容量，这意味着更多的用户和设备可以同时与网络连接，而不会对速度和性能造成影响。在人口稠密的城市区域或大型活动中，用户经常会遇到网络繁忙导致的连接问题，5G通过更有效的频谱利用、网络分片和高效编码技术，显著提升了用户的通信体验。
• 大规模设备连接：5G技术支持更多的设备同时连接，这对于智能家居、物联网和工业自动化等领域是至关重要的。随着物联网的发展，越来越多的设备需要接入网络，5G技术能够满足大量设备同时接入网络的需求，为物联网的发展提供了有力支持。
• 更好的网络覆盖：5G网络通过利用更多的基站和更先进的天线技术来提高覆盖范围和质量。这意味着即使在偏远地区或建筑物内部，用户也可以获得更稳定的连接。
• 更高的安全性：5G网络采用了更先进的安全性标准和加密技术，以保护用户数据和隐私。
• 支持新的应用场景：由于其高速、低延迟和大容量的特性，5G网络可以支持新的应用场景，如增强现实、虚拟现实、无人驾驶、远程医疗等。

综上所述，5G技术在速度、延迟、系统容量、设备连接、网络覆盖、安全性和应用场景等方面都展现出了显著的优势，为未来的数字化社会提供了强有力的支撑。

七、移动通信系统的发展趋势

随着技术的进步，移动通信系统正在向更高速率、更低延迟、更大连接数的方向发展。5G技术作为第五代移动通信技术的代表，正在全球范围内推广应用，它承诺将提供高达100Mbps的下载速度和20Mbps的上传速度，为移动互联网的快速发展奠定了基础。同时，物联网技术的应用和人工智能的融合也在推动移动通信系统向更智能、更高效的方向发展。