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早在2014年3GPP在蜂窝网络中引入非授权频谱接入技术之前，已经有相当多的无线技术应用在非授权频谱上，主要包括无线保真（Wi-Fi）技术、蓝牙（Bluetooth）、紫蜂（ZigBee）协议及远距离无线电（LoRa）等。
其中，Wi-Fi和蓝牙是应用最广泛、影响力最大的两种应用在非授权频谱上的无线技术，几乎所有的智能手机、平板/笔记本计算机及其他智能设备都支持这两种无线技术。近些年随着移动互联网和物联网的快速发展，ZigBee和LoRa也呈现蓬勃发展之势。
无线保真（Wi-Fi）技术是一种允许将电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）上的技术，Wi-Fi使用的频段主要包括2.4GHz、5GHz及60GHz等非授权频段。将电子设备连接到WLAN通常有密码保护（加锁）和开放（不加锁）两种方式。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。Wi-Fi联盟建立了一套用于验证IEEE 802.11系列产品兼容性的测试程序，被称为Wi-Fi认证，通过认证的产品可以使用Wi-Fi认证表示。由于Wi-Fi取得了巨大成功，因此Wi-Fi几乎成为WLAN的代名词。
1997年6月，IEEE推出了第一代WLAN标准——IEEE 802.11-1997，该标准定义了物理层（PHY）和媒体访问控制（MAC）层。其中，物理层定义了两种工作在2.4GHz ISM（Industrial Scientific Medical）频段上的无线射频方式和一种红外传输方式。无线射频方式包括直接序列扩频技术（DSSS）和跳频扩频技术（FHSS）。IEEE 802.11-1997将数据传输速率设计为2Mbit/s。IEEE在1999年又推出了改进后的IEEE 802.11-1999。
但是，与当时以太网的100Mbit/s的数据传输速率相比，2Mbit/s的数据传输速率显得有些过小，于是IEEE于1999年又推出了两个补充标准——IEEE 802.11a和IEEE 802.11b。前者工作在5GHz的ISM频段，并且采用了OFDM技术，物理层数据传输速率可达54Mbit/s。后者仍然工作在2.4GHz的ISM频段，但在IEEE 802.11基础上增加了两种更高的数据传输速率（5.5Mbit/s和11Mbit/s）。在2001年，IEEE又提出了能够兼容IEEE 802.11b的增强版本IEEE 802.11g（其在2003年成为正式标准）,IEEE 802.11g借用了IEEE 802.11a的研究成果，在2.4GHz频段也采用了OFDM技术。IEEE 802.11g暂时满足了人们对数据传输速率的要求，对WLAN的发展起到了很大的推动作用。
从2002年开始，IEEE 802.11n任务组开始研究一种更快速的WLAN技术，目标是在扣除前导码等开销之后，还能达到100Mbit/s以上的数据传输速率。IEEE 802.11n任务组共收到6份提案，最终讨论的焦点集中在其中2份，分别由TGnSync与Wwise两个阵营所提出。在之后的多次投票中，这两个阵营的提案的得票数一直相持不下。直到2009年9月，TGnSync与Wwise提交了统一的新的IEEE 802.11n草案，草案通过后，IEEE 802.11n标准终于正式获批。IEEE 802.11n采用了OFDM和MIMO技术，工作频段包括2.4GHz和5GHz。从研究伊始到成为正式标准，IEEE 802.11n的数据传输速率在这7年内也从最初设计的100Mbit/s提高到了600Mbit/s。
通信技术的发展永无止境，2008年年底，IEEE 802.11成立新的任务组，将研究任务分为两部分，第一部分是IEEE 802.11ac，工作在5GHz频段，用于中短距离通信，定位为IEEE 802.11n的继任者。IEEE 802.11ac扩展了IEEE 802.11n的空中接口，采用更大的信道带宽和更多的MIMO空间流（最多可支持8流），支持下行MU-MIMO，并且引入更高阶的调制方式——256QAM。第二部分是IEEE 802.11ad，工作在60GHz频段，可使用2.16GHz的信道带宽。IEEE 802.11ad的市场定位与UWB（超宽带）类似，主要面向家庭娱乐设备。IEEE 802.11ac与IEEE 802.11ad均已发布，已成为正式标准。
目前IEEE正在研究和制定IEEE 802.11ac的增强版本IEEE 802.11ax（工作在2.4GHz/5GHz频段，又称Wi-Fi6）、IEEE 802.11ad的增强版本IEEE 802.11ay（工作在60GHz频段），它们可以提供更高的数据传输速率。IEEE 802.11ax使用OFDMA调制，同时支持下行和上行MU-MIMO，将调制方式从256QAM升级到了1024QAM。IEEE 802.11ay通过信道聚合支持高达8.64GHz的信道带宽，支持SU-MIMO和下行MU-MIMO。近些年来，高通、博通、Marvell及英特尔等芯片厂家早已发布多款基于IEEE 802.11ax和IEEE 802.11ay的商用芯片，Wi-Fi6正在加速普及。
基于IEEE 802.11协议的Wi-Fi总体上由有线和无线两部分组成，无线侧作为接入，使用IEEE 802.11协议；有线侧骨干网络作为上行，一般使用以太网协议。接入点（AP）完成IEEE 802.11和以太网两种协议间的转换。
Wi-Fi由工作站、分布式系统、无线媒介、AP 4个部件组成 [20] ，如图1-11所示。
图1-11 Wi-Fi组成
工作站：支持IEEE 802.11的终端设备。例如安装了WLAN网卡的笔记本计算机或支持WLAN的手机等。
AP：为工作站提供基于IEEE 802.11的无线接入服务，同时将独特的IEEE 802.11 MAC帧格式转换为其他类型有线网络的帧，相当于完成无线和有线之间的桥接。帧的转换类型取决于AP所连接的有线网络，一般为以太网。
无线媒介：IEEE 802.11标准定义了两类物理层，即射频物理层（2.4GHz、5GHz和60GHz）与红外线物理层。目前广泛使用的是射频物理层，红外线物理层事实上已经被放弃。
分布式系统：即将各个接入点连接起来的骨干网络，通常是以太网。
相对于蓝牙及红外灯，Wi-Fi覆盖范围较广，它的覆盖半径可达100m，不仅可以覆盖办公室内的区域，还可以覆盖整栋大楼。此外，Wi-Fi技术的无线数据传输速率非常快，IEEE 802.11b标准定义的数据传输速率可以达到54Mbit/s，在之后推出的IEEE 802.11n标准中，无线数据传输速率达到了600Mbit/s。IEEE 802.11ac/ad能够提供Gbit/s级别的数据传输速率，而在IEEE 802.11ac/ad的增强版本IEEE 802.11ax/ay中，最高数据传输速率能达到10Gbit/s，并且Wi-Fi的部署及应用便捷，只要在车站、机场、购物中心或图书馆等人员较密集的地方设置无线热点，热点所发射出的无线电波就可以到达距离AP数十米的地方，只要用户将支持Wi-Fi的手机或笔记本计算机等智能终端放到该区域内，就可以接入互联网。
由于5G NR和4G LTE的非授权频谱接入所工作的频段与Wi-Fi相同，都包括5GHz和60GHz这两个频段，因此Wi-Fi设备是蜂窝网络非授权频谱接入所需要考虑的最主要的异系统设备类型。
蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般在20m之内）的无线技术，它可实现移动设备、固定设备和其他构建个域网的设备之间的短距离数据交换。蓝牙使用2.4～2.485GHz的ISM频段的特高频无线电波进行通信。ISM频段是全球范围内无须取得执照（但并非无任何管制）、位于2.4GHz波段的可用于工业、科学和医疗通信领域的短距离无线电频段。
蓝牙技术最初由电信设备商爱立信（Ericsson）于1994年创制，并由爱立信、诺基亚（Nokia）、东芝（Toshiba）、国际商业机器公司（IBM）和英特尔（Intel）5家公司于1998年5月联合推出的一种无线通信新技术。蓝牙最初作为RS232数据线的替代方案。它可连接多个设备，解决了数据同步的难题。
蓝牙使用跳频技术，将传输的数据分隔成多个数据包，通过79个指定的蓝牙信道分别进行传输。从2.402GHz开始，每1MHz划分一个信道，一直至2.480GHz。每个信道的频宽均为1MHz。蓝牙4.0使用2MHz的信道间距，可容纳40个信道。蓝牙具有适配跳频（AFH）的抗干扰功能。通常每秒可跳1600次。
蓝牙是基于数据包有着主、从架构的协议。一个主设备最多可和同一微微网中的7个从设备通信。所有设备共享主设备的时钟。分组交换是基于主设备定义的以312.5μs为间隔运行的基础时钟。两个时钟周期构成一个625μs的槽，两个时隙构成一个1250μs的时隙对。在单槽封包的较简单的情况下，主设备在双数槽发送信息，在单数槽接收信息；而从设备在这种情况下正好相反，封包容量可长达1、3、5个时隙。
蓝牙是一种无线网络传输技术，可以用来取代红外传输。与红外传输相比，蓝牙无须收发设备对准就能够传输数据，传输距离在0～20m（红外传输的传输距离在几米之内），在信号放大器的帮助下，通信距离甚至可达100m。蓝牙非常适合耗电量低的数码设备（例如手机、笔记本计算机等）相互分享数据。
ZigBee是基于IEEE 802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。ZigBee来源于蜜蜂（bee）的8字舞，由于蜜蜂是靠由飞翔和“嗡嗡（zig）”地抖动翅膀构成的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位的信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。ZigBee技术的特点是距离近、复杂度低、自组织、功耗低、数据传输速率低，主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。ZigBee从下到上分别为物理层、媒体访问控制层、传输层（TL）、网络层（NWK）、应用层（APL）等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
ZigBee网络可工作在2.4GHz（全球）、868MHz（欧洲）和915MHz（北美）这3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的数据传输速率，它的传输距离在10～75m，但可以继续增加。
ZigBee的网络结构如图1-12所示。ZigBee是一个由多达65000个无线数据传输模块组成的无线数据传输网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee无线数据传输模块之间均可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。
图1-12 ZigBee的网络架构
简而言之，ZigBee是一种距离短、成本低、功耗低及数据传输速率低的无线自组织网络通信技术。近些年随着物联网、大数据、云计算产业的快速发展，ZigBee支持设备行业也获得了良好的发展机遇，其在智能家居、工业控制、医疗、农业控制、交通运输等领域的应用规模快速扩大。
通信网络中使用的无线技术有很多种，网络运营者或使用者可通过这些技术组成局域网（LAN）或广域网（WAN）。其中，组成局域网的无线技术主要包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等；组成广域网的无线技术主要包括3G UMTS/4G LTE/5G NR等。然而，在低功耗广域网（LPWAN）产生之前，在远距离通信和低功耗之间似乎只能选择其一。在采用LPWAN技术之后，设计人员可做到两者都兼顾，最大限度地实现更远距离通信与更低功耗，同时还可节省额外的中继器成本。
LoRa是一种LPWAN通信技术，是由美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术。它考虑了以往关于远距离传输与低功耗不能兼顾的折衷方式，为用户提供一种简单的能实现远距离传输、长电池寿命及大容量的系统。
LoRa主要在全球非授权频段运行，包括 433MHz、868MHz及915 MHz等频段，其网络构架由终端节点、网关、网络服务器和应用服务器4部分组成，应用数据可双向传输。LoRa采用Aloha方法进行通信，只有在节点有数据发送时，才会向网络同步数据。LoRa的覆盖范围很广，在城镇的覆盖范围可达到5km，在郊区的覆盖范围可达到15km。LoRa的数据传输速率较低，最高的数据传输速率只有37.5kbit/s。可见LoRa是一种低功耗、低成本、远距离传输及低速率的局域网无线标准。
当连接到非蜂窝网络的LoRa WAN时，采用LoRa的设备能够传输大范围的物联网应用数据。蜂窝网络和Wi-Fi往往需要大带宽或高功率，因而导致了其服务范围受限，没法深入覆盖到室内环境。而LoRa网络填充了这两个技术的技术空白，能灵活部署到乡村、室内环境，而且在智能家居、智能农业等方面也有很好的应用。