無線通信與有線通信相比，一大優(yōu)勢是不需要像有線電纜傳輸那樣受場地限制,，而且覆蓋地域范圍廣,，機(jī)動(dòng)性好，建立迅速,。 數(shù)人印象中的無線網(wǎng)絡(luò)是隨處可以用手機(jī),、筆記本電腦、PAD等移動(dòng)上網(wǎng),，但其實(shí)從大的分類上來看,，無線網(wǎng)絡(luò)可以分成很多種種類。總的來說,，由于覆蓋范圍,、傳輸速率和用途的不同，無線網(wǎng)絡(luò)可以分為無線廣域網(wǎng)(WWAN),、無線城域網(wǎng)(WMAN),、無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN),，本文對(duì)各類無線網(wǎng)絡(luò)各自常見和常用的通信技術(shù)進(jìn)行簡單介紹,。

無線廣域網(wǎng)

無線廣域網(wǎng)(Wireless Wide Area Network，WWAN)是指覆蓋全國或全球范圍內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò),，提供更大范圍內(nèi)的無線接入,。典型的無線廣域網(wǎng)：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信經(jīng)歷1G到5G的發(fā)展歷程：

第一代移動(dòng)通信也稱為1G,，出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代,，典型代表有美國的AMPS、高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)和后來歐洲的TACS等。它們共同特征是采用FDMA,，也就是頻分多址技術(shù)，模擬調(diào)制語言信號(hào),。第一代移動(dòng)通信在商業(yè)取得巨大成功,，但是也有頻譜利用率低、業(yè)務(wù)種類有限,、保密性差等不完善性,。

2G時(shí)代，第二代移動(dòng)通信技術(shù),，以數(shù)字語音傳輸技術(shù)為核心,。1G和2G最大的區(qū)別就是從模擬信號(hào)調(diào)制轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號(hào)調(diào)制，也就是說,，2G比1G具有了更高的保密性,，同時(shí)系統(tǒng)的容量也在增加。我國采用歐洲電信的GSM（Global System for Mobile）系統(tǒng)和美國高通公司的碼分多址（CDMA）系統(tǒng),。另外2G發(fā)展到3G還有一段過度時(shí)期,，即2.5G、2.75G,。2.5G主要是GPRS（General Packet Radio Service）,基于GSM的無線分組交換技術(shù),，理論上的分組交換速度大約是170kbps。2.75G主要是EDGE（Enhanced Data rates for GSM Evolution）,，基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動(dòng)通信技術(shù),，從理論上說，EDGE提供的數(shù)據(jù)速率是GSM系統(tǒng)的3倍,。

3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù),，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)。國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布第3代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)IMT-2000,，主要標(biāo)準(zhǔn)有：CDMA2000,、WCDMA、TD-SCDMA,、WIMAX,。我國在2009年1月7日頒發(fā)了3張3G牌照，分別是中國電信采用CDMA2000,，中國聯(lián)通采用WCDMA,，中國移動(dòng)采用TD-SCDMA。和2G到3G一樣,，3G到4G也存在過渡時(shí)期,，即3.5G、3.75G。3.5G主要是HSPA（High Speed Packet Access）高速分組接入技術(shù),，實(shí)際上屬于WCDMA技術(shù)的延申,，在一個(gè)5MH載波上的傳輸速率可達(dá)8-10Mbps。3.75G主要是HSUPA（High Speed Uplink Packet Access）高速上行分組接入,，它因HSPA上行速度不足而開發(fā)的,，在一個(gè)5MHZ載波上的傳輸速率可達(dá)10-15Mbps，上傳速度達(dá)5.76Mbps,。

4G第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),。該技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式，分別采用TDD和FDD兩種雙工模式,，TDD是時(shí)分雙工模式,，即按時(shí)隙分配資源，上下行在同一頻段上按照時(shí)間分配交叉進(jìn)行,；FDD是頻分雙工模式,，即按頻段分配資源，上下行分處不同頻段同時(shí)進(jìn)行,。我國的4G網(wǎng)絡(luò),，中國移動(dòng)采用的是TDD LTE，而中國聯(lián)通則采用的FDD LTE,。4G網(wǎng)絡(luò)速度大致可比3G網(wǎng)絡(luò)快10倍,，理論上能以100Mbps的速度下載，以20Mbps的速度上傳,。

5G就是第五代通信技術(shù),，主要特點(diǎn)是超寬帶，超高速度,，超低延時(shí),。5G時(shí)代進(jìn)入了萬物互聯(lián)時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了人與人,，人與物,，物與物之間的通信，催生出更多的產(chǎn)業(yè)鏈,，比如無人駕駛,、VR/AR、AI,、遠(yuǎn)程醫(yī)療,、車聯(lián)網(wǎng)、云端機(jī)器人,、智慧城市,、無人工廠等等，實(shí)現(xiàn)5G改變社會(huì)的愿景。

無線局域網(wǎng)

無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network,，WLAN）廣義上是指以無線電波,、激光、紅外線等來代替有線局域網(wǎng)中的部分或全部傳輸介質(zhì)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),。它是無線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,，通過無線信道來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信，并實(shí)現(xiàn)通信的移動(dòng)化,、個(gè)性化和寬帶化。通俗地講,，無線局域網(wǎng)是在不采用網(wǎng)線的情況下,，提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能。

IEEE在1997年為無線局域網(wǎng)制定了第一個(gè)版本標(biāo)準(zhǔn)──IEEE 802.11,。其中定義了工作在2.4GHz的ISM(Industrial Scientific and Medical)頻段,，采用擴(kuò)頻通信技術(shù)，支持1Mbps和2Mbps數(shù)據(jù)速率,。為了在不同的通訊環(huán)境下獲取良好的通訊質(zhì)量,，采用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）硬件溝通方式。

隨后又出現(xiàn)了兩個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),，1998年推出的IEEE 802.1b標(biāo)準(zhǔn)也是運(yùn)行再ISM頻段,，采用CCK（Complementary Code Keying）調(diào)制技術(shù)，支持11Mbps的數(shù)據(jù)速率,。1999年推出的IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行在5GHz的U-NII（Unlicensed National Information Infrastructure ）頻段,，采用OFDM調(diào)制技術(shù)，支持最高達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)速率,。2003年推出的IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行在ISM頻段,，與IEEE 802.1b兼容，數(shù)據(jù)速率提高到54Mbps,。另外還有2009年提出的IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn),，基礎(chǔ)速率提升到72.2Mbit/s，可以使用雙倍帶寬40MHz,，此時(shí)速率提升到150Mbit/s,，支持多輸入多輸出技術(shù)（Multi-Input Multi-Output，MIMO）,。2012年提出的IEEE 802.11ac標(biāo)準(zhǔn),，當(dāng)使用多基站時(shí)將無線速率提高到至少1Gbps，將單信道速率提高到至少500Mbps,，使用更高的無線帶寬（80MHz-160MHz）,，更多的MIMO流（最多8條流），更好的調(diào)制方式（QAM256）。

無線個(gè)人網(wǎng)

IEEE 802.15工作組負(fù)責(zé)制定無線個(gè)人網(wǎng)（Wireless Personal Area Network,，WPAN）的技術(shù)規(guī)范,。這是一種小范圍的無線通信系統(tǒng)，覆蓋半徑僅10m左右,，可用來代替計(jì)算機(jī),、手機(jī)、PDA,、數(shù)碼相機(jī)等智能設(shè)備的通信電纜,，或者構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能家庭網(wǎng)絡(luò)等。WPAN并不是一種與無線局域網(wǎng)WLAN競爭的技術(shù),，WLAN可替代有線局域網(wǎng),，而WPAN無須基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接的支持，只能提供少量小型設(shè)備之間的低速率連接,。

主要技術(shù)有：

藍(lán)牙技術(shù)：藍(lán)牙傳輸?shù)膸捠?Mbps,，通信距離一般10米左右，使用的是FHSS（跳頻擴(kuò)譜）方式,，一般每秒鐘跳變1600次,，將83.5MHz的頻帶劃分為79個(gè)頻帶信道，每個(gè)時(shí)刻只占1MHz的帶寬,，調(diào)制方式是GFSK（高斯頻移鍵控）,。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，可有效簡化手持設(shè)備,、筆記本電腦,、手機(jī)、PAD等移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信,，成功簡化了這些設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的通信,。

ZigBee技術(shù)：ZigBee是建立在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)之上，其特點(diǎn)是近距離,、低復(fù)雜度,、自組織、低功耗,、低數(shù)據(jù)速率,、低成本。應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：工業(yè)控制(如自動(dòng)控制設(shè)備,、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)),、醫(yī)護(hù)(如監(jiān)視和傳感)、家庭智能控制(如照明,、水電氣計(jì)量及報(bào)警),、消費(fèi)類電子設(shè)備的遙控裝置等,。

無線城域網(wǎng)

1999年，設(shè)立了IEEE 802.16工作組,，其主要工作是建立和推進(jìn)全球統(tǒng)一的無線城域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),。為了使IEEE 802.16系列技術(shù)得到推廣，在2001年成立了WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,，全球微波接入互通)論壇組織,，因而相關(guān)無線城域網(wǎng)技術(shù)在市場上又被稱為“WiMAX技術(shù)”。 WiMAX技術(shù)基于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn),，可以在5.8 GHz,、3.5 GHz和2.5 GHz這三個(gè)頻段上運(yùn)行。WiMAX利用無線發(fā)射塔或天線,，能提供面向互聯(lián)網(wǎng)的高速連接,。其接入速率最高達(dá)75 Mbps，最大距離可達(dá)50km,，覆蓋半徑達(dá)1.6km，它可以替代現(xiàn)有的有線和DSL連接方式,，來提供最后1km的無線寬帶接入,。

應(yīng)用WiMax技術(shù)可以迅速部署完成一個(gè)高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，比如在大學(xué)校園內(nèi)部署高速無線網(wǎng)絡(luò)，使用WiFi技術(shù)的校園無線網(wǎng)絡(luò)目前已經(jīng)十分普遍，但是WiMax要比WiFi先進(jìn)很多,，WiMax使用很少的基站即可達(dá)到整個(gè)校園的無線信號(hào)無縫連接,。