蜂窝移动电话网是指将移动电话服务区划分为若干个彼此相邻的小区，每个小区设立一个基站的网络结构。由于每个小区呈正六边形，又彼此邻接，从整体上看，形状酷似蜂窝，所以人们称它为“蜂窝”网。
美国贝尔实验室研制的先进移动电话系统AMPS(Adveneed MobilePhone System)是一种最典型的模拟蜂窝 移动电话网，其结构框图如《典型结构图册》所示。系统中MTSO为移动电话交换局，BS为基地台，MS59移动台。移动交换局与市话局的连接由中继线，各基地台与移动交换局是有线连接，包括话音线和数据 (信令 )线，均是专线传输。蜂窝小区的半径，大的可达I5公里， 小的约1.5公里。通常一个MTSO可以管理16～50个小区。当服务区面积很大时，就要设置多个MTSO。例如，我国珠江三角洲设有广州MTSO，深圳MTSO和珠海MTSO等。
移动台 (MS)与基地台 (BS)之间为无线双工通信。移动台设于汽车中称为率载台，个人随身携带的称为手持机。个人随身携带的蜂窝移动电话网手持机，在我国香港和内地俗称 “大哥大 ” 。
蜂窝移动电话网的控制系统如图《控制系统》所示。从图中可以了解到蜂窝网移动通信系统中既有无线信道又有有线信道，不论有线信道还是无线信道都有话 音信道和控制信道之分。话音信道主要作为传送话音之用，而控制信道专用于传送控制信令。移动台的控制功能具有一开机就能自动搜索前向控制信道中空闲信令，为接受呼叫或发起主呼作好准备。在主呼时进行呼前拨号，在反向控制信道上发送本机号码和被 呼用户号码。移动台被呼时， 移动台通过反向控制信道向基地台自动发出应答信号和申请分配话音信道，经基地台转接，传进到移动电话交换局。
移动台在通信过程中，为它服务的基地台若发现信号电平低于某一数值时，自动报告MTSO，MTSO当即命令邻近基地台监测该移动台作准备，并通过原服务的基地台通知移动台使用新频道号码和新的监控信令。移动台收到上述指令后，先发信令音表示认可，并立即转入新的话音信道。当移动台收到新基地台发来的监控信号后，在新的反向话音信道上回发监控信号表示切换成功。而原服务基地台收到移动台发来的信令音后，报告MTSO该移动台已驶出本小区，MTSO立即接通新基地台的线路。新基地台收到移动台回发的监控信号后也报告MTSO， 表示切换完毕。此时新的信道全部接通，继续通话。由于以上过程是短暂的，通话双方不会感觉到中断现象。