3.5　无线上网

无线通信技术与因特网的高度普及化，使得用来上网的设备已不限于传统的个人电脑和笔记本电脑，这也带动了速度更快、范围更广的无线网络需求。无线网络的定义就是不需要经过任何物理线路的连接便可以进行数据的传输，从几个用户的局域网到几百万个用户的广域网，均提供了有线网络无法达到的无线漫游服务。今天我们可以轻松地在会议室、走道、酒店大厅、餐厅以及任何含有无线热点（Hot Spot）的公共场所连上网络存取数据。如图3-16所示为中国移动公司的热点查询网页，用于查询在全国各地提供的无线热点。

移动设备产业可以说是近几年快速成长的新兴产业，随着4G移动宽带时代的来临，人们在日常生活中已经离不开移动设备了。各项统计和调查数据都显示，消费者已经使用手持移动设备来处理生活中的大小事情，移动购物与支付成了日常生活的一部分，现代人的生活正全面朝着移动应用领域的方向发展。

3.5.1　移动通信系统

无线网络的种类包括无线广域网（Wireless Wide Area Network, WWAN）、无线城域网（Wireless Metropolitan Area Network, WMAN）、无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）与无线个人网（Wireless Personal Area Network, WPAN）4种。

移动通信系统属于无线广域网的一种，是移动电话及数据服务所使用的数字移动数据网络（Mobile Data Network），由电信业者所经营，其组成包含移动电话、无线电、个人通信服务（Personal Communication Service, PCS）、移动卫星通信等。下面将介绍常见的移动通信标准。

• AMPS

AMPS（Advance Mobile Phone System）是北美第一代移动电话系统，采用模拟信号传输，即第一代模拟移动电话系统（1G），例如早期耳熟能详的“黑砖头大哥大”。

• GSM

GSM（Global System for Mobile Communications，全球通系统）是1990年由欧洲开发出来的，故又称泛欧数字移动电话系统，是第二代移动电话通信协议（2G）。它的信号传送方式与传统的有线电话一样，属于一种“电路交换”（Circuit Switch）方式，不过它有一个相当致命的缺点，那就是无法使用“分组交换”（Packet Switch）与因特网互连。

• GPRS

GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术）是一种基于GSM通信系统并运用“分组交换”的处理技术，允许两端线路在数据分组转移的模式下发送或接收数据。用户的手机开机后就处于全天候连接状态，可同时使用语音、多媒体或视频等数据。它属于2.5G移动通信的标准，在数据传输的速率上大幅提升为171.2kbps，与GSM相比，数据传输速率提高了20倍。

• 3G

3G（3rd Generation）就是第3代移动通信技术，与所谓的2代半（2.5G）相比，具有传输速率更高的优点，数据传输速率最高可达2Mbps，主要目标是通过大幅提升数据传输的速率，除了继续支持2G时代原有的语音与非语音数据服务外，还增加了网页浏览、电话会议、视频电话、上传或下载数据等多媒体动态视频传输的服务。

• 4G

4G（4th Generation）是指第4代移动通信技术，是新一代移动通信技术的泛称，4G所提供的带宽更大，由于新技术的数据传输速率比3G/3.5G更快，传输速率理论值约比3.5G快10倍以上，能够实现更多样化与更个性化的网络应用，也是3G之后的技术更新换代，下行数据传输速率可以达到1Gbps，所以业界称之为4G。LTE（Long Term Evolution，长期演进技术）则是以现有的GSM/UMTS无线通信技术为主来发展的，能与GSM服务提供商的网络兼容，理论的数据传输速率最高可达170Mbps以上，假如我们要传输1个95MB的视频文件，几秒钟就可以完成。除了带宽更大、高速率与高移动性的优势外，LTE的网络结构也较为简单。图3-17所示为报道4G LTE进展的网站。

• 5G

5G（5th Generation）指的是第5代移动通信技术，也是4G之后的延伸，5G技术集成了多项无线网络技术，几乎包括以前几代移动通信的所有先进功能，对一般用户而言，最直接的感觉就是5G比4G更快了，让用户体验似乎“无限大”的容量与可用性，延迟现象大幅减少，网络带宽也提升了很多，让更多用户可以同时使用移动通信网络。

虽然目前全球还没有一个具体标准，不过在5G时代，全球将可以预见有一个通用的标准。由于大众对移动数据的需求年年倍增，因此必然需要第5代移动网络技术，韩国三星电子在2013年5月13日宣布，已经在5G技术领域获得关键突破——成功研发第5代移动通信的核心技术。华为在2013年11月6日宣布，将在2018年前投资6亿美元对5G技术进行研发与创新，并预言在2020年用户会享受到20Gbps的商用5G移动网络，在这样的移动通信网络传输速率下，只要一按播放键，即便是在旅途中，在线高清视频也可以在移动设备上立即开始流畅播放。

3.5.2　无线局域网

无线局域网技术是我们当前所使用最广泛的一项无线组网技术，即大家所熟知的Wi-Fi（Wireless Fidelity），只需有一个无线AP（接入点）和一块无线网卡便可组成一个简单的无线网络环境，让计算机直接与无线AP连接，省去麻烦的网络布线问题。

无线局域网的通信标准是由“电气和电子工程师协会”（IEEE）在1990年11月制定出的一个称为IEEE 802.11的无线局域网通信标准，采用2.4 GHz的频段，数据传输速率可达11Mbps。IEEE 802.11详细制定了有关Wi-Fi无线网络的各项内容，除了无线局域网外，还包含信息家电、移动电话、视频传输等环境。

随着用户数量的增加与应用范围的扩大，2Mbps带宽的传输速率已经无法满足大众的需求。因此，在1999年IEEE同时发表了IEEE 802.11b和IEEE 802.11a两种标准。不过，由于802.11a与802.11b是两种互不兼容的架构，让网络产品制造商无法确定哪一种规格标准才是未来发展的方向，因此在2003年才又开发出802.11g标准，后续又推出了802.11n、802.11ac等标准。