传统蜂窝通信系统主要由交换网子系统（NSS）、无线基站子系统（BSS）和移动台（MS）三大部分组成。一种蜂窝通信系统，包括多个为各个系统小区服务的基站，每个基站能够与其小区内的多个移动终端进行通信并且与邻近系统小区内的至少一些移动终端进行通信。在移动终端与基站之一的连接要求下载信息，而这结合已经被该基站处理的数据将给该基站的数据处理能力增加过度负载的情况下，该数据传输被所述基站和至少一个其它基站分担。通过这种方法，在基站已经被很重地加载与其它移动终端的数据传输的情况下，由移动终端发出的下载大量数据的呼叫请求由两个或多个基站并行地处理，以便使单个基站的负载被显着地减小。由每个相关的基站传输给移动终端的数据量最好考虑给单个基站的现有负载以便更轻度使用的基站可以被用来承载来自新的移动终端的大量需求的冲击。该数据最好由一个或多个基站协调来其内聚传输。
蜂窝系统也叫“小区制”系统。是将所有要覆盖的地区划分为若干个小区，每个小区的半径可视用户的分布密度在1~10km左右。在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务。并可通过小区进一步提高系统容量。这种系统由移动业务交换中心（MSC）、基站（BS）设备及移动台（MS）（用户设备）以及交换中心至基站的传输线组成，目前在我国运行的900MHz 第一代移动通信系统（TACS）模拟系统和第二代移动通信系统（GSM）数字系统都属于这一类。就是说移动台的移动交换中心与公共的电话交换网（就是我们平时所说的电话网PSTN）之间相连，移动交换中心负责连接基站之间的通信，通话过程中，移动台（比如手机）与所属基站建立联系，由基站再与移动交换中心连接，最后接入到公共电话网。
由于频带资源有限，传统蜂窝系统采用频率复用技术，从而产生小区间干扰；此外CDMA蜂窝系统由于地址码间互相关性不理想，具有自干扰性。当小区半径缩小时，干扰将随之增强，严重制约了系统容量，同时基站密度也将急剧加大。
目前3G系统仍然采用蜂窝结构，能达到2 Mb/s的传输速率和较大系统容量，实现无缝覆盖。4G系统的设计速率高达100 Mb/s以上，预计用户数量也比3G系统高一个数量级。因此4G无线接入网若沿用传统蜂窝结构，很难以合理的比特成本同时满足高速/大容量与高覆盖率的要求。
该技术将传统基站集成的天线改为分布式结构，天线与基站间使用光纤连接，因此天线可以随意延伸到较远的地方以减少盲区。
光载无线通信radio-over-fiber（ROF）技术是应高速大容量无线通信需求，新兴发展起来的将光纤通信和无线通信结合起来的无线接入技术。ROF系统中运用光纤作为基站（BS）与中心站（CS）之间的传输链，直接利用光载波来传输射频信号。光纤仅起到传输的作用，交换、控制和信号的再生都集中在中心站，基站仅实现光电转换，这样，可以把复杂昂贵的设备集中到中心站点，让多个远端基站共享这些设备，减少基站的功耗和成本。 光纤传输的射频（或毫米波）信号提高了无线带宽，但天线发射后在大气中的损耗会增大，所以要求蜂窝结构向微微小区转变，而基站结构的简化有利于增加基站数目来减少蜂窝覆盖面积，从而使组网更为灵活，大气中无线信号的多径衰落也会降低；另外，利用光纤作为传输链，具有低损耗、高带宽和防止电磁干扰的特点。正是这些优点，使得ROF技术在未来无线宽带通信、卫星通信以及智能交通系统等领域有着广阔的应用前景。ROF（Radio over Fiber）技术是一种光和微波相结合的通信技术，希望利用光纤的低损耗、高带宽特性，提升无线接入网的带宽，为用户提供”Anywhere, Anytime, Anything”的服务。与传统的系统相比，ROF系统有着更广的蜂窝覆盖、更宽的带宽、较低的成本、较低的功耗和易安装等优点。
（1）由于光纤是低损耗（1 550 nm时光损耗为0.2 dB/km）、高带宽的传输媒介，基站、天线间使用光纤链可提供高信号传输质量，并在一根光纤上实现多个服务，从而加强天线布置的延伸性和灵活性。
（2）天线结构从集中模式改为分布式，可有效均匀化下行发送功率并缩短移动台到天线间的距离，从而减小上行发送功率。这样系统可以采用大量成本低、体积小、射频功率低的远程天线单元提供大范围的视线内通信，加大覆盖范围，提高频谱效率和系统容量。系统部署由此变得简单而且容易进行集中升级，使网络规划周期缩短。如果天线单元采用多输入多输出（MIMO）技术，可进一步加大系统容量和传输速率。
为了降低蜂窝系统的小区间干扰，减小移动台发射功率，一种分布式接收站概念被提出。分布式接收站结构中基站由多个接收站和一个发送站构成。接收站处于发送站的视线内，只负责接收上行信号并中继到发送站，发送站发送下行信号并作为处理/控制端。这样移动台与接收站间距离显着缩短，移动台的发射功率和硬件复杂度大大降低。考虑到系统成本，接收站与发送站间将使用无线 多跳无线接入蜂窝
宽带CDMA通过宽带扩频与精确发送功率控制减轻瞬时衰落的影响。然而导致远近问题的损耗不受接入技术的影响，而且基站和移动台发送功率的导致小区边缘功率控制不够理想，从而引起很多传输差错。
在多跳无线接入蜂窝概念中，用户与相应基站间增加了作为无线中继器和无线分组由器的跳站（HS），从而构成了移动台跳站基站“双跳”径。
跳站分为专用跳站和临时跳站。专用跳站位于基站视线内，专门用于中继信号。临时跳站可由任何处于优良条件下的移动台充当。
（1）当条件足以满足通信需求（如速率、差错率等）时移动台直接访问基站，称为“单跳”径。
（2）当损耗较高，移动台选择一个可用的跳站以低于“单跳”径的发送功率与跳站建立连接，跳站将信号中继到基站，称为“双跳”径。
在“双跳”径模型中，通过选择通往基站的最佳径，移动台能在特定传输速率下减小发送功率，或能以特定发送功率实现更高传输速率。利用“双跳”径模型可减小移动台带来的干扰，并通过中继传输加大小区半径或区域覆盖能力。
在“双跳”模型中，跳站需要一些额外无线资源进行中继传输，这会产生一定干扰。当专用中继器被部署在基站的视线内，且专用跳站与基站使用定向天线时，跳站中继引起的干扰很小，而如果用户终端被用作跳站，跳站中继引起的干扰将大于使用专用跳站时的干扰。
基站－专用跳站径的损耗非常低，因此专用跳站能放置在任何地方。然而，因为小区边缘“单跳”径传输损耗非常大而且需要较高发送功率，所以当专用跳站放置在小区边缘时采用“双跳”径传输具有明显优越性，因此，MRAC结构中将中继区域（“双跳”区域）放在小区边界处。
MRAC小区布局与蜂窝单元很相似。每个小区的中央部分是“单跳”占优区域，小区边缘部分是“双跳”占优区域，此区域内存在很多跳站作为中继站。“双跳”区范围（或“单跳”区半径）的选择根据“单跳”径和“双跳”径的损耗比值来确定。
当移动台位于小区边缘时，MRAC结构可有效降低发送功率。由此，MRAC减小了蜂窝系统的干扰并增强了区域覆盖性。这种结构可扩大小区半径，部署较为灵活，相同系统容量下成本低于传统蜂窝结构。
簇－蜂窝结构是NTT DoCoMo公司提出的一种无线接入网（RAN）结构，采用了簇内多跳概念[5]。4G系统的RAN拟采用簇型结构，分布式控制。图1所示为簇－蜂窝无线接入网。图中，环状簇只是一个示例，其他的拓扑结构也能采用。这种结构下，基站被聚合成一个簇并拥有一个连接到核心网的“簇头”基站。
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上行信号被多个基站（从基站）接收，然后被送至其中一个作为暂时代理处理上行信号的基站（主基站）处。当移动台移动，主基站的角色被传递到邻近基站，从基站随之变更。所以，与移动台通信的基站形成一种以主基站为代表的“虚拟基站”。
（2）多跳无线G RAN结构中，每个基站都与无线网络控制器直接相连，属于“单跳”结构。簇－蜂窝结构采用基于簇型RAN结构的多跳无线连接。这种结构，不需要寻找直接连接基站与簇头基站的视线内无线径，形成了基站间的多跳连接，降低了系统的总发送功率。
Ad hoc网络指的是由若干带有无线收发信机的节点构成的一个无中心多跳的自组织对等式通信网络，它采用分布式控制，网中的节点同时具有主机和由器的功能。
Ad-Hoc结构是一种省去了无线AP而搭建起的对等网络结构，只要安装了无线网卡的计算机彼此之间即可实现无线互联；其原理是网络中的一台电脑主机建立点对点连接相当于虚拟AP，而其它电脑就可以直接通过这个点对点连接进行网络互联与共享。由于省去了无线AP，Ad-Hoc无线局域网的网络架设过程十分简单，不过一般的无线网卡在室内下传输距离通常为40m左右，当超过此有效传输距离，就不能实现彼此之间的通讯；因此该种模式非常适合一些简单甚至是临时性的无线互联需求。另外，如果让该方案中所有的计算机之间共享连接的带宽，比如有4台机器同时共享宽带每台机器的可利用带宽只有标准带宽的1/3。
核心节点基站通过光纤与核心网连接，通过无线链与叶节点基站连接。数据包在无线节点基站间的传输采用Ad hoc网的自组织多跳由方式。为系统容量和热点情况下的流量需求，节点基站采用了定向天线（多输入多输出结构），能适应动态流量需求。
采用Ad hoc方式的无线层：终端分布层、节点分布层、网络层。该结构中，核心节点基站数量固定，而连接到核心节点基站的叶节点基站数量根据流量密度与热点变化而相应增减。根据Ad hoc网络可任意增减节点的连接特性，叶节点基站被称为虚拟节点基站。划分核心与叶节点基站概念的做法可在热点地区快速部署基站，自适应地与原有网络融合，可极大地减轻网络规划的负担。
传统蜂窝系统是干扰受限系统，而且由于无线链速率相对有限，加上其接入网是树型结构，因而易导致网络拥塞。针对这种局面，大学提出了分布无线通信系统（DWCS）概念。在传统蜂窝结构中，小区缩小后移户切换频率大大增加，给系统带来沉重负担，小区间干扰也急剧增大，导致系统容量无法有效提升。
DWCS结构中使用高密度的分布式天线，天线与处理中心之间使用光纤连接，即用到RoF技术。系统在低移动性场合使用最大比值传输（MRT）方案，而在高移动性场合使用选择性传输方案。
分布式信号处理是DWCS最重要的部分。所有与无线接入有关的信号处理都包含在这一层面，包括调制/解调、信道编/解码、联合检测、信道测量、访问控制、链层控制（LLC）、无线链控制（RLC）、无线网络控制等。
信号处理由整个服务区内的众多超高速处理器并行执行，而且处理任务可在网内动态安排并分发给各个处理器。这种结构是一种软件无线电或叫网络无线电，基于由高速网络连接的可调配处理器阵列。因此，系统能方便地支持多重协议并能升级与扩容。
分布式高层控制可以由信号处理层一并实现。该层执行所有的高层协议控制，包括信令、交换、移动管理（接入核心网的网关）。
虚拟小区是一组与移动终端建立连接的天线。每个移动终端都有自己的虚拟小区，而且随着终端移动或变化而改变。虚拟小区只在信号处理时有用，不是一个真正的小区。处理层为每个移动终端动态地选择虚拟小区，并进行控制与优化。
在分布无线通信系统中，信号处理功能被置于分布式处理网络中。所以，为特定区域用户处理信号的功能不再属于某个处理器，而是形成虚拟基站（VBS）。VBS为用户接触到的天线组提供信号处理服务。
由于采用超高速分布式并行处理网络，分布无线通信系统结构灵活，可伸缩，易于升级。与传统蜂窝接入网相比，分布式无线通信系统的最大优势在于：无须频繁切换，网络健壮性强，易于支持多标准。
蜂窝内改进方案将蜂窝系统中的基站改为分布式天线结构，以减小用户终端发送功率并降低实现系统容量的比特成本。RoF技术、分布式接收站、多跳无线种方案属于小区内改进。这种改进都用到同一个概念：小区内“双跳”。
在整体改进方案中，系统层次模型有所变化，例如将RNC功能分布到由局域网互连的基站中，相当于传统树型结构减少了一层。同时小区内部可使用分布式基站的方式进一步改进。簇－蜂窝结构属于整体改进。整体改进用到了多跳无线连接概念，采用局部基站间的多跳方式。
在非蜂窝结构方案中，无线接入网结构完全重新设计，摒弃了传统的微小区结构。Ad hoc结构和分布无线通信系统采用了分布式处理思，把系统分层模型彻底平坦化，以软件无线电技术为核心。分布式结构采用了全网多跳方式。
4G系统要求无线接入网成本低廉、部署灵活、易于支持多标准，并满足高速率大容量的需求。传统蜂窝系统干扰受限的特性和集中、树形的层次结构很难满足这些要求。因此，目前都在研究4G无线接入网的结构方案。
从特性对比看出，采用分布式处理/控制和多跳技术的无线接入网比传统蜂窝接入网更符合4G系统的要求。虽然目前仍有许多难题有待解决，但是可以预计，随着软件无线电、MIMO和正交频分复用等4G关键技术的发展，采用分布式结构和多跳技术将是4G无线接入网的发展趋势。