您是否曾經疑惑為什么手機能支持LTE、Wi-Fi 和藍牙無線通信技術，而平板電腦和電腦中通常只能支持Wi-Fi和藍牙？進一步講，為什么您會知道 Wi-Fi、藍牙和 LTE 這些名稱呢？

當無線數據通信技術和標準仍在繼續發展的同時，新的標準和專有技術（如 Zigbee）也開始引起人們的注意。我們如何區分噪聲和真正重要的信息？下圖展示了在日常生活中發揮作用的各種無線技術，讓Cees Links帶著我們從全局出發，一起了解無線通信標準的發展史吧。

無線數據通信技術

技術先行，三大因素相互制約無線電技術

目前，覆蓋范圍、數據速率和功率這三個因素比無線電技術更重要，而且我們在日常生活中也都遇到過，例如如下的場景：

當我們的手機連接至基站時，筆記本電腦連接至家中路由器時，藍牙耳機連接至手機時，必須要在設備的“覆蓋范圍之內”。我們還非常熟悉數據速率，尤其是在我們觀看視頻或聽音樂的時候。迄今為止，Wi-Fi 在數據速率領域一直占據優勢，但現在我們已經能夠利用 LTE 和 5G 實現類似的數據速率，雖然價格可能會很高。最后，盡管我們已經習慣定期對手機和筆記本電腦進行充電，但在那些令人煩心的時刻，即當我們準備使用耳機或智能腕帶等小型設備，結果發現它們沒電的那一刻，我們才會記起功耗的重要性。

這三個因素以一種有趣的方式組合在一起，如果嘗試改進其中一個因素，另外兩個因素就必須讓路。當然，隨著時間的推移這三者已經實現了整體改進，但是相互之間的關系仍未發生改變。

例如，如果您想要提高數據速率，那么您必須縮小覆蓋范圍或提高輸出功率。目前速度（數據速率）更高的 Wi-Fi 卻擁有比過去更小的覆蓋范圍，而且通常都需要使用中繼器——這是分布式 Wi-Fi 或網格 Wi-Fi 發展的推動因素之一。這種關系同樣適用于 Zigbee（“低功耗 Wi-Fi”），實質上，Zigbee 的覆蓋范圍和 Wi-Fi 一樣，數據速率也較低，但其功耗卻明顯更低，因此可實現非常長的電池續航時間。

這種平衡局面中還存在第四種因素，而且我們在日常生活中可能很少意識到這點，這個因素就是頻率。更高的頻率會縮小覆蓋范圍，或要求更高功率來實現相同的覆蓋范圍。但是更高頻率具有更多帶寬的優勢，因此可實現更高的數據速率。這說明了為什么提高數據速率往往需要提高頻率。Wi-Fi 的最新版本都是在 60 GHz 頻段中實現的，目標是實現高達 100 Gb/s 的數據速率 (.11ay)。

對于無線電技術我們有很多內容可以說，但在很大程度上，以上因素就是在手機中采用三種無線電的原因。

LTE 用于實現覆蓋范圍，以連接至離您小區最近的基站 ；

Wi-Fi 用于實現家中或辦公室中的連接性能 ；

藍牙則用于實現短程連接至您隨身攜帶的小型設備，如手機耳機或智能腕帶。

那么，為什么筆記本電腦和平板電腦通常只采用兩種無線電呢？雖然存在一個合乎邏輯的答案，但我們還必須了解一點歷史知識。

三種無線電技術的發展歷史

在相對較短的時間里，我們已經了解了三種新技術的發展和趨同 ：

手機：通過低速數據通信的方式遠程連接我們。

無線電 / 電視：通過有線或衛星運營商采用單向高速數據通信的方式進行音頻 / 視頻廣播。

電腦：包括將所有事物聯系在一起的雙向高速網絡。所有的通信最初都是通過有線電纜（銅或光纖）實現， 但是隨著無線便利性的體現，無線通信開始流行起來。

隨著技術的進步，手機、電視、筆記本和平板電腦之間的差異開始慢慢消失。在某種程度上，它們都逐漸成為“聯網電腦”，但是仍擁有各自的無線通信標準歷史，因為它們都各自經歷了從有線到無線技術的過渡。手機和電腦的發展更具動態性，但是由于電視基本上是靜態（非移動）設備，有線 / 衛星行業大部分時間都停留在自己的有線世界之中。

隨著手機變得更類似于電腦（即智能手機），以及電腦開始支持各種類似于視頻和手機的通信能力，過去和目前發展的聯網技術有時候會存在矛盾，這點并不奇怪。

3GPP＆IEEE 802.11，不同的聯網技術標準

3GPP 是當今的無線手機通信標準化機構，而 IEEE 802.11 則是無線電腦數據通信的標準化機構。3GPP 主要由手機運營商及其政府贊助部門組成，因為運營商最初都是政府機構（在一些國家，運營商目前仍是政府機構）。IEEE 802.11 則在計算機行業根深蒂固，除了學術界和監管機構，IEEE 802.11 還擁有大批工程師會員，他們大部分由其雇主公司贊助。

IEEE 802.11 和 3GPP 還具有另一個根本性區別：政府贊助的 3GPP 采用許可頻譜——可在一定時間內獲得，用于提供通信服務。作為頻譜許可方，政府負責確保頻譜只能由被許可人使用；但 IEEE 802.11 卻并非如此，該標準化機構根據一組權限有限的規則制定了“無牌”頻帶（由政府撥出用于“免費使用”的頻段）領域適用的標準，這樣實際應用的干擾范圍停留在局部。這些頻段被稱為 ISM（工業、科學及醫學）頻段，并可在 2、5 和 60 GHz 頻段范圍內找到。

贊助其工程師制定 IEEE 802.11 標準的公司需要強制遵守 IEEE 802.11 標準定義。（IEEE 802.11 本身并不對合規性進行監管。）所以，這些感興趣的公司成立了一個 Wi-Fi 聯盟，以便在 Wi-Fi 品牌下強制執行和推廣 IEEE 802.11 標準——毫不夸張的說，Wi-Fi 品牌是當今最有價值的品牌之一。另一方面，3GPP 從未真正地致力于實施一個針對消費者的具有凝聚力的品牌戰略。3GPP 這樣做是有道理的，因為它是運營商組成的利益集團，通常對市場具有一定的掌控力，它們從不需要像 Wi-Fi 和藍牙那樣去贏得消費者的支持。所以，它們無需擔憂品牌一致性問題，只需將一整套不斷完善的標準從 GSM/GPRS 遷移至 3G、Edge、4G、LTE 以及現在的 5G，而這種遷移可能涉及一系列新的實施。

Wi-Fi 的競爭與成功

20 世紀 90 年代出現 Wi-Fi 時，“3GPP 領域”普遍都在問：為什么需要 Wi-Fi ？那時，3G 標準化進展順利并承諾實現高數據速率，而連接至或集成至筆記本電腦的 3G 調制解調器可提供無所不在的連接。那么，為什么要使用 Wi-Fi 呢？人們普遍認為，“無牌技術”遲早會消失，因為在無牌頻帶中，缺乏監管會導致性能呈螺旋形迅速下降。

當然，如今我們都知道結果截然不同。Wi-Fi 已經找到了一種方法使其能夠在無牌 ISM 頻段中適當運行，并滿足室內、家中或建筑中的無線連接需求，而 3G 卻不具備良好的穿透性能。通過從 2.4 GHz 頻段發展到 5 GHz 頻段，Wi-Fi 可迅速提高其數據速率，并擴展其能力。此外，通過發展至 60 GHz 頻段，其數據速率和能力預計將進一步提高。増程器技術以及最近的分布式 Wi-Fi（“Wi-Fi 網格”）理念亦為 Wi-Fi 迄今為止取得的成功提供了支持。

Wi-Fi 之所以能夠成功，其中一個很重要的原因就是通過 3G 實現的數據通信要求手機運營商訂閱付費服務，并需要一個初期成本非常高的數據計劃，更不必說漫游費用。相比之下，Wi-Fi 是免費的——或至少通過固定電話、 ISDN 和之后的 ADSL 實現的 Wi-Fi 技術增量成本比較有限。

所以現在出現了有線運營商與無線運營商直接競爭的局面，最終推動 Wi-Fi 獲得了全球認可。由于擔心如果“過度使用”3G 技術進行數據通信會導致語音服務崩潰，無線運營商最初不鼓勵使用 3G 技術（因而鼓勵使用 Wi-Fi），從而為 Wi-Fi 的推廣做出了貢獻。盡管 3G 實際上被設計用于語音通信，但通過將 3G 營銷為具有數據元素，3G 支持者在這方面并未幫助到自己。

順便說一下，這回答了為什么大多數電腦和平板電腦只有兩種無線電技術這個問題。由于 Wi-Fi 可實現經濟高效的多功能網絡連接，所以很少將 3G 許可無線電（及其后繼者）集成到電腦或平板電腦中。集成式 3G 無線電的成本相對來說太高。當需要移動解決方案時，用戶過去一直會轉向 3G 軟件狗之類的設備，而現在用戶通常會使用手機熱點。