通过在蜂窝系统中引入自组织通信方式,自组织蜂窝移动通信系统(混合网络)解决了现有蜂窝网络存在的一些不足,因此它得到了越来越多的关注,目前国内外已经有许多项目正在对此进行研究。本论文以国家863计划项目“基于3G技术的自组织网络研究”以及国家自然科学基金项目“引入自组织方式的未来移动通信系统研究”这两个项目为依托,主要探讨了自组织蜂窝移动通信系统中的若干关键技术问题。本文先研究了蜂窝移动通信系统引入自组织通信方式后带来的覆盖增强问题,针对该问题提出了分析模型和一个评估指标“系统服务概率”并进行了分析与仿真。理论分析和仿真结果表明;混合网络的系统服务概率优于纯蜂窝系统,影响该指标的因素包括节点的密度、节点的传输半径、死区的个数、死区的半径,以及系统的最大跳数(或最大中继数)等。在对引入自组织通信方式能带来的好处(必要性问题)进行研究后,本文随后讨论了在蜂窝移动通信系统引入自组织通信方式的方式和做法(可行性问题)。首先,根据自组织方式与蜂窝移动通信系统的结合层面以及系统中三种通信模式的无线资源使用情况,本文将自组织蜂窝移动通信系统进行了分类,并对各种划分下的混合网络架构,包括网络结构、节点类型、协议栈等内容进行了详细分析。其次,本文对自组织蜂窝移动通信系统的无线资源分配问题进行了研究并提出了相应的解决思路,针对节点-节点间自组织模式与基站-节点间蜂窝模式共同使用一个物理信道时的资源分配,提出了最简单的无线资源分配算法(算法Ⅰ)和考虑空间重用性的无线资源分配算法(算法Ⅱ)这两种算法并进行了仿真分析。仿真结果表明;混合网络的吞吐性能比纯蜂窝网络有了显著提高,并且采用了算法Ⅱ的混合网络性能优于采用算法Ⅰ的混合网络;此外,混合网络无线资源分配算法的性能与业务的区域性、节点自组织通信方式的通信范围以及系统允许的最大跳数有关。本文对混合网络可行性的研究,除了对关键技术问题进行算法设计与仿真外,还包括一个终端自组织、双空中接口模型的混合网络演示验证系统的设计与实现。该系统的蜂窝网部分采用现有3G蜂窝系统,自组织网部分自行设计。其中自组织网部分在实现层次上由应用程序、采用Q-AODV协议的路由程序、操作系统、多跳控制层(中间层)、网卡驱动、基于同步信道BR-TDMA协议的MAC层和基于UTRA TDD LCR时隙突发方案的物理层组成;在物理形态上由PC机和自组网通信模块组成。目前该系统已经调试完毕,测试结果表明该系统实现了蜂窝网与自组织网的结合,其各项功能和性能指标达到了设计要求。