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随着芯片技术、信息论等的加持，现代射频系统的发展进入了快车道。现代射频系统的产业链非常复杂， 依靠单一厂商已经很难独立完成某项射频技术，更不用说推进这项技术为全球人类使用，并且不断演进发展了。
于是，射频通信协议组织出现了。射频通信协议组织是一些专门负责制定和发布射频技术标准和规范的机构或联盟，它们的存在是为了促进射频的发展和应用，保证不同的设备、系统、网络能够有效地交换信息，实现互联互通。
我们日常使用的多种射频通信协议标准，都是由这些射频通信协议组织制定的。例如，我们熟悉的4G LTE标准、5G NR标准，由3GPP制定。3GPP是一个由多个电信标准机构组织的合作组织，它还发布了2G GSM标准、3G WCDMA标准，3GPP也是目前最主流的移动通信技术制定者。除了3GPP，还有其他协议组织，如Wi-Fi联盟。Wi-Fi联盟是一个由多个企业组成的非营利组织，它负责推广和认证基于IEEE 802.11标准的无线局域网产品，Wi-Fi的商标也由这个组织拥有和管理，在这个组织的推动下，Wi-Fi已经成为无线局域网的通用名称。另外，还有蓝牙技术联盟、星闪联盟等。
协议组织的运行方式
经过数十年的演进，协议组织的运行方式也逐步固化下来。频谱管理组织、技术协议组织、行业组织、厂商等成员单位在不同组织中相互协同，也相互博弈，共同推动着射频协议的演进运行。射频协议的运行一般由频谱管理组织提出发展愿景，再由技术协议组织细化协议指标，之后再由行业组织推动行业部署。以蜂窝协议为例，一般运行方式如图2-2所示。
图2-2 协议组织的运行方式
频谱资源是射频通信所使用的重要资源，协议组织首先要协调和管理的就是频谱资源。在频谱资源管理中，核心的国际组织是国际电信联盟（ITU）。ITU是联合国下属的专门机构，负责制定和发布全球性的电信标准规则。ITU成立于1865年，旨在顺利实现国际电报通信。1947年，ITU加入联合国，成为联合国15个专门机构之一。目前，ITU的核心工作是管理无线电频谱和卫星轨道资源。为了在全球范围内更好地执行频谱资源的管理规则，各个国家一般会成立自己的无线电管理机构，对射频频谱资源进行管理，如中国的无线电管理局、美国的联邦通信委员会（FCC）等。这些国家范围内的管理机构根据ITU制定的无线电频谱分配和使用规则，制定适用于各个国家的频谱管理计划和政策；同时也根据ITU制定的通信标准，授权和监督在每个国家内部使用的射频通信服务和设备。
对于射频通信协议而言，ITU是一个很高层次的组织，它负责制定的是全球性的电信标准和规则，以及无线频谱的划分方案等。这些高层次的需求对于技术方案来说距离有些过远，于是一些提供更具可行性操作技术方案的协议组织开始出现。
3GPP是其中有代表性的组织。1998年，3GPP成立，其成立的主要目标是制定一种符合ITU需求，基于GSM核心网和射频接入技术的3G移动系统。ITU最初由6个成员机构组成，分别是中国通信标准协会（CCSA）、欧洲电信标准协会（ETSI）、美国电信工业协会（ATIS）、日本电气通信工业协会（ARIB/TTC）、韩国信息通信技术协会（TTA）和印度电信标准发展组织（TSDSI）。3GPP的存在，使射频通信协议可以平滑地从2G网络向3G网络过渡，保证了未来技术的后向兼容性，支持轻松建网及不同国家之间漫游兼容性。3GPP的存在加强了各个国家电信标准机构之间的合作和协调，避免了重复和冲突的工作，提高了标准的制定效率和质量。
这些协议组织实现了一系列标准化的技术文档及评估细则，促进了无线通信技术的创新和发展，为人类提供了更高数据速率、更多服务、更好性能、更低成本的射频通信网络。基于这些标准，人类实现从2G到5G一系列移动通信标准的演进，也实现了如Wi-Fi、蓝牙、NFC等一系列丰富多彩的射频技术，为教育、医疗、交通等各个行业提供了便捷、高效、安全的射频连接。
在这些射频标准协议中，有代表性的是蜂窝全球通信标准，以及Wi-Fi、蓝牙、GPS、UWB、NFC等标准。
把全球伙伴拉个群：蜂窝全球通信系统
在射频被发明后，“拉群”一下子变得更方便了。全球人类拉得最成功的一个群，要数人们每天使用的手机中的蜂窝网络“全球群”了。在这个群里，每个人都可以随时联系到在线的任何人。
将全球伙伴拉个群是个大工程，为了这个工程的实现，历代射频工程师和科学家经过了近百年的努力。利用射频，贝尔实验室在20世纪40年代推出了第一个无线电话系统，这个系统使用射频信号在固定的基站和移动的车载电话之间进行通信，但必须通过人工接线员进行呼叫转接，而且每个城市只支持3名用户同时连接。虽然有限的容量和较差的通话质量限制了这套电话系统的普及，但采用“固定基站+移动终端”的通信模式却流传了下来，为日后蜂窝网络的普及奠定了基础。
随后，美国、欧洲多国、日本开始发展和改进无线电话系统，大部分系统都是基于“固定基站+移动终端”的模式。人们将覆盖区域划分为多个小区域，每个小区域有一个基站和一个控制器，每个基站负责连接自己覆盖的小区域的移动终端，不同基站之间通过有线电话网连接起来。由于这种覆盖网络很像一格一格的蜜蜂窝，所以命名为蜂窝网络（见图2-3）。这种网络又像一个个的细胞，所以也被称为Cellular（细胞）网络。
图2-3 蜂窝网络结构示意
进入20世纪70年代至80年代，射频无线通信系统开始逐渐进入全球化阶段，开始出现了一些标准化和兼容化的系统，如日本1979年推出的第一个实验1G系统、美国1983年推出的AMPS（Advanced Mobile Phone System）商用1G系统等。1G系统采用模拟信号，传输质量、频谱利用率等都受限，而且只能提供语音接入，于是各国开始考虑将1G网络进行升级。
在升级时，不同国家的运营商开始考虑将全球标准统一起来，这样做可以解决网络之间的不兼容问题，可以促进国际漫游和合作，让用户用一部手机，就可以在不同国家和地区使用，并且有助于移动通信协同创新和共同发展。为了实现2G标准的统一，各国运营商、厂商、政府和国际组织进行了多方面努力。最重要的是欧洲电信标准协会（ETSI）制定的开放的、国际化的、数字化的移动技术标准：GSM（Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统）标准。GSM标准具有高效的频谱利用率、高质量的语音和数据传输、低成本的设备服务等优点，得到全球多个国家和地区的支持与广泛采用，成为最流行的2G系统。基于GSM标准的手机可实现全球漫游，人类终于可以不受阻碍地联系到全球伙伴。
尝到了全球标准统一的甜头之后，全球的伙伴们再也分不开了。在1991年2G移动通信系统推出后，蜂窝通信协议以约每10年为一个节点向前演进。2001年前后的3G、2011年前后的4G、2019年前后的5G，通信协议不断进步，速率不断提升，但始终保持步调一致。
在全球统一的射频通信网络下，国家间的合作性更强，全球的伙伴们都可以方便地享受灵活、统一的移动网络，不同国家和地区的伙伴们可以方便地进行实时、高清的交流，人们获得了更多、更好、更快的信息交流和服务。全球蜂窝通信系统给人类生活带来巨大的改变。
照顾好身边人：Wi-Fi、蓝牙通信
随着蜂窝网络的普及，射频这个看不见、摸不着的技术，将全球的人与人连接起来。人们对射频连接的需求也越来越多，这时蜂窝网络在一些场景下也显得有些吃力。例如，人们希望和身边一定范围内的设备连接起来，这个连接不需要触及全球，只需要覆盖身边的几米范围即可；也不一定需要大的数据量，有可能只是一个耳机，只需要传递音频即可。人们对连接的多种多样的需求，推动了更多通信协议的开发。
无线局域网协议就是在这种场景下被开发出来的。局域网是一种覆盖范围小（通常最多只有几百平方米）、传输速率高、成本低的无线网络。它利用接入点或路由器将一定范围内的设备连接起来，形成一个局部网络。局域网的优点是高速率、易部署、低成本，适用于办公室、家庭、校园等场所的数据共享与互联。缺点是覆盖范围受到限制，需要用户在接入点或路由器的信号范围内才能通信，并且由于没有基站对不同的设备进行管理协同，会存在干扰及安全问题。
Wi-Fi协议是无线局域网的代表协议，Wi-Fi协议是如此的受欢迎，以至于Wi-Fi几乎成为无线局域网的代名词。Wi-Fi诞生的历史最早可追溯到1985年，美国FCC开放了900MHz、2.4GHz和5.8GHz射频频段，允许任何人在这些频段上进行无牌照使用，为无线局域网提供了合适的射频频段。1990年，国际电气电子工程师学会（IEEE）成立了802.11工作组，负责制定无线局域网协议。1997年，IEEE发布了第一个无线局域网协议，并在1999年对其进行了修订，发布了802.11a与802.11b。由于成本低、覆盖广，IEEE的无线局域网协议在市场上获得了成功。2000年，6家技术公司成立无线以太网兼容性联盟（WECA），后改名为Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance），联盟致力于推广Wi-Fi技术，并对符合要求的产品进行认证与标识，随着2000年第一批Wi-Fi认证产品的发布，Wi-Fi正式进入商业化。
随后，IEEE 802.11工作组陆续推出802.11n、802.11ac、802.11ax、802.11be等协议，Wi-Fi联盟将其包装成Wi-Fi4、Wi-Fi5、Wi-Fi6、Wi-Fi7等，这些协议不断提升Wi-Fi技术的性能和功能，使其适应不同的应用场景和需求。在标准组织的技术推进及联盟组织的大力推广下，Wi-Fi已经成为全球最广泛使用的无线网络之一，被应用于家庭、办公、学校、公共场所等各种局域网环境中，为数以亿计的用户提供便捷、高效、安全的无线通信服务。
以Wi-Fi为代表的局域网极大地丰富了区域内设备的射频互联，但仍然没有办法完全满足人们对无线连接的需求。为了更好地“照顾好身边人”，人们想用更灵活、更简洁、更方便的方法，连接周边属于自己的设备。这些设备在自己的工作或生活空间内，只属于自己，有很高的私密性，如耳机、音箱、钥匙、手表、键盘、鼠标等。这些设备不需要连接到更远的蜂窝网络基站上，甚至用以家庭或办公室为中心的Wi-Fi局域网连接也不合适。于是就出来了“个域网”（Personal Area Network）的概念。
个域网代表协议是蓝牙（Bluetooth）。蓝牙技术可以实现不同设备之间短距离（一般小于10米）数据的传输和互联，最早是由爱立信于1994年发起的，目的是研究移动电话和配件之间的低功耗、低成本的射频连接方法。1998年，爱立信与诺基亚、东芝、IBM和英特尔5家公司成立了蓝牙特别兴趣组，以推动蓝牙技术的发展及标准化。虽然在工作频率上，蓝牙与Wi-Fi都是工作于2.4GHz的ISM频段，但二者协议的设计思路有所不同。蓝牙的速率和传输距离都远小于Wi-Fi，蓝牙的定义为传输10米以内的3Mb/s以下的数据，而Wi-Fi的目标是传输100米距离范围内、最高超过10Gb/s的数据。虽然蓝牙的速率和距离不如Wi-Fi，但在连接便利程度、功耗方面，都有极为明显的优势，非常适合人体周边设备，如耳机、键盘、鼠标、手表等设备的互联。经过20年的发展，蓝牙几乎已成为无线设备的标配射频连接功能，并且还催生了真无线（TWS）耳机的产生。
盘点其他射频协议
除了上述常见射频相关协议，还有一些协议在无线连接中起着重要作用，如GPS协议、UWB协议、NFC协议。
GPS是Global Positioning System的缩写，中文为全球定位系统。GPS是由美国开发的全球定位卫星系统，目前除了GPS，用于定位的卫星系统还有我国的北斗（Beidou）系统，俄罗斯的格洛纳斯（Glonass）系统，欧洲的伽利略（Galileo）系统。这些系统是利用接收多个卫星发出的射频信号，来确定地面接收设备的任何位置（经纬度和高度），以及精确时间的技术。这些技术最早出于军事使用目的，在20世纪80年代左右逐渐部分开放民用。这些技术可实现在空中、陆地、海洋等各种环境中，对飞机、汽车、船舶、火车、人员进行实时定位，极大地增强了人们生活的便利程度。
UWB的全称是Ultra Wide Band，中文为超宽带通信。在UWB定义中，可使用的频段范围是3.1GHz到10.5GHz，频段最大带宽达7GHz以上。相较于蜂窝无线通信单个频段大约10MHz左右量级的带宽来说，UWB带宽高了数百倍。不过UWB采用如此大带宽进行通信的原因倒不是为了获取更高的传输速率，而是为了获得更窄的（纳秒级别）的脉冲。从物理上分析可以知道，更窄的脉冲对应更宽的频谱占用，这就是UWB采用如此宽频带的原因。极窄脉冲的最大好处是可以获得精准的入射信号与反射信号的时间差，进而得到精准的位置信息。所以UWB在室内定位领域有着良好的应用，可以实现最高厘米级别的定位。
NFC的全称是Near Field Communication，中文为近场通信。从名称就可以看出，其目的是实现近距离的射频通信。NFC协议可以让两个相互靠近的设备彼此之间进行数据交换，而无须连接到互联网。NFC在门禁卡、电子支付等领域有广泛应用。NFC由飞利浦和索尼公司在2003年联合开发，目的是使电子设备之间进行非接触的点对点数据传输，实现便捷安全的射频通信。2004年，飞利浦和索尼、诺基亚一起，创建NFC论坛，开始推广NFC应用。目前，NFC技术已成为交通卡、门禁卡、电子钱包等应用的主要射频技术。
在射频技术中，不止通信技术需要标准化协议组织推进，其他相关技术，如无线接口技术、网络接口技术、控制接口技术等，也需要协议组织进行标准化，来确保不同厂商、不同类型、不同版本的设备和芯片能相互识别、连接和通信。在射频产品中，最重要的接口技术就是不同芯片和器件之间的控制接口标准。
MIPI协议是手机等终端射频芯片重要的接口协议。MIPI全称为Mobile Industry Processor Interface，由MIPI联盟制定和维护。MIPI联盟由ARM、英特尔、诺基亚、三星、意法半导体、德州仪器等公司于2003年成立，目的是为移动设备提供统一的接口标准。MIPI协议涵盖了多个工作组，分别定义了不同的接口规范，如摄像头、显示屏、射频等。射频前端工作组负责制定射频模块的控制接口，相关协议称为MIPI RFFE。目前MIPI RFFE已成为手机及物联网终端器件的标准控制接口。