Wi-Fi 8（8021.1億）1.0草案的發(fā)布，為實現(xiàn)超高可靠性（UHR）的物理層特性提供了顯著清晰的闡明。雖然有些人可能期待突破性的全新調(diào)制、320 MHz以上更寬的信道，或全新的MIMO方案，但這份初稿展現(xiàn)了更為細致的做法。Wi-Fi 8引入了優(yōu)化和微調(diào)現(xiàn)有功能的精細機制，提升了其性能。

現(xiàn)實是，即使擁有Wi-Fi 7豐富的功能集——包括UL-OFDMA、MLO和320 MHz頻道——在實際世界的廣泛部署依然是一大挑戰(zhàn)。盡管營銷有說服力，網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)實用，并使這些先進功能持續(xù)發(fā)揮作用，但這些任務(wù)仍然復(fù)雜。

因此，隨著Wi-Fi 8的推出，IEEE似乎有意引入旨在從根本上提升鏈路彈性、提升不同信道條件下的可靠性的功能。

本文深入探討這些細節(jié)，將新的物理層特性主要歸入三個總體類別：穩(wěn)健性、可靠性和范圍。為了確保清晰，理解“穩(wěn)健性”和“可靠性”的區(qū)別至關(guān)重要，因為這兩個術(shù)語常被交替使用。

魯棒性指的是信號完整性和韌性——即信號在具有挑戰(zhàn)性的信道條件下，保持質(zhì)量并抵抗噪聲或干擾的劣化程度。而可靠性則表示傳輸成功的可能性。它保證數(shù)據(jù)會以最小的重傳方式傳送到接收端。

這兩個指標互補且對高質(zhì)量溝通至關(guān)重要。理解它們的差異對于理解Wi-Fi 8新功能的影響及其設(shè)計目標至關(guān)重要。在建立這些區(qū)分后，我們現(xiàn)在將逐一分析各自類別中的特征。

魯棒性：新的調(diào)制與編碼方案（MCS）組合

這些新型MCS組合的主要目標是增強速率適應(yīng)性。雖然Wi-Fi 8沒有引入全新的調(diào)制方案，但它顯著提升了現(xiàn)有調(diào)制方案的彈性。這通過引入更低的碼率來實現(xiàn)，從而增加傳輸?shù)娜哂嘈浴?/p>

Wi-Fi 7的MCS 0-15被沿用到Wi-Fi 8，并新增了QPSK、16QAM和256QAM調(diào)制的新索引（17、19、20和23），這些指標見于D0.3草案規(guī)范中定義。

1. 根據(jù)每個空間流的具體特性定制調(diào)制。

1. 不等調(diào)制（UEQM）

該特性使得跨多空間流使用非對稱調(diào)制方案成為可能，主要用于提升多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng)中的傳輸效率。

傳統(tǒng)上，MIMO傳輸在所有空間流上應(yīng)用相同的調(diào)制方案，無論其具體信道條件如何。這通常導(dǎo)致整體數(shù)據(jù)速率受限于最弱的流，因為不同流可能經(jīng)歷不同的信噪比條件。UEQM通過允許對單個流施加不同的調(diào)制順序來解決這個問題，并根據(jù)各自的信道條件進行調(diào)整，以優(yōu)化整體傳輸效果。

需要注意的是，當(dāng)前UEQM規(guī)范僅允許在擁有兩到四個空間流的配置中使用，不包括BPSK調(diào)制，且僅限于單用戶MIMO（SU-MIMO）機箱。

2. 增強型遠程PPDU（ELR-PPDU）

IEEE推出了專門針對UHR框架內(nèi)客戶端設(shè)備的增強型長程物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ELR-PPDU）。ELR-PPDU的主要目的是緩解上行鏈路（UL）與下行鏈路（DL）之間顯著的鏈路-預(yù)算不平衡。

Wi-Fi的一個常見挑戰(zhàn)是接入點（AP）的發(fā)射功率遠高于此，使得客戶端設(shè)備很容易聽到。相反，客戶端設(shè)備由于通常發(fā)射功率較低，AP通常在較遠距離時“未被聽見”。這種功率差異導(dǎo)致鏈路與預(yù)算不平衡，嚴重影響遠離AP的設(shè)備。

為此，UHR引入了ELR-PPDUs，這是一種為單一空間流設(shè)計的固定帶寬（20 MHz）PPDU。它們可以在2.4 GHz頻段進行下行和上行作，但在5 GHz和6 GHz頻段僅用于上行傳輸。

為確保更遠的射程和可靠性，這些PPDU采用較低的MCS速率（特別是MCS 0和1），以減少誤解和錯誤。此外，它們在52音調(diào)常規(guī)資源單元（RRU）上實現(xiàn)了四倍頻域復(fù)制，增加了冗余，顯著提升了可靠性。

典型的UHR ELR-PPDU必須包含一個ELR-MARK字段和一個ELR-SIG字段。ELR-MARK場提供額外的信令，使接收機能夠?qū)HR ELR-PPDU與其他PPDU區(qū)分開來。它通過使用預(yù)定義的音調(diào)模式進行接收端的交叉相關(guān)來增強檢測效果。而ELR-SIG字段則包含正確解讀UHR ELR-PPDU所需的關(guān)鍵信息。

可靠性：更長的低密度奇偶校驗碼（LDPC）

通過UHR，IEEE對前向糾錯進行了重大改進：為站點（客戶端）設(shè)備實現(xiàn)了3888位碼字長度。這實際上使Wi-Fi 7中最長的碼字長度翻倍，顯著提升了系統(tǒng)糾錯的能力。

什么是LDPC代碼？通俗來說，LDPC碼是一種向原始數(shù)據(jù)添加冗余或“奇偶校驗”位的機制。這些額外比特使接收端能夠成功糾正傳輸過程中可能出現(xiàn)的錯誤，使數(shù)據(jù)對復(fù)雜信道條件更具韌性，顯著提高成功解碼的概率。這反過來有助于避免重傳。

雖然較長的碼在保持更高的有效吞吐量方面非常有效，但它們會帶來延遲，因為編碼器（發(fā)送端）和解碼器（接收端）都必須處理更大的碼字。然而，這種額外的魯棒性在噪聲環(huán)境（信噪比差）中非常有效，尤其有利于處于AP覆蓋邊緣的客戶。

根據(jù)規(guī)范，TB PPDU編碼類型通過用戶信息字段中的UL FEC編碼類型子字段表示。設(shè)置為“0”表示使用二進制卷積碼（BCC）碼，而“1”表示選擇LDPC碼。此外，如果用戶信息字段中的2xLDPC子字段設(shè)置為“1”，表示使用了名義上的3888位LDPC碼字長度。如果設(shè)置為“0”，表示碼字長度較短（648、1,296或1,944位）。

射程：分布式RU（dRU）

顧名思義，它涉及資源單元（RU）音調(diào)在更大帶寬上的分布（見圖2）。要理解其重要性，請考慮背景：2020年，F(xiàn)CC開放6 GHz頻段供無執(zhí)照使用時，制定了嚴格的Wi-Fi AP和客戶端設(shè)備的發(fā)射功率指南，以保護現(xiàn)有服務(wù)。

2. 6 GHz頻段的功率需求總結(jié)。

其中，低功耗室內(nèi)（LPI）客戶端設(shè)備面臨最嚴格的-1 dBm/MHz功率譜密度（PSD）限制。這一嚴格的PSD要求通常限制了上行鏈路（UL）發(fā)射距離——這造成了固有的UL/DL功率不平衡，使得接入點容易被客戶端聽到，但客戶端難以可靠地聯(lián)系到遠距離的接入點。

dRU功能專門為這些在6 GHz頻段工作的LPI客戶端設(shè)備設(shè)計。它允許RU音調(diào)通過非連續(xù)的物理子載波分布，有效減少每個站點每1 MHz分配的音調(diào)數(shù)。通過這種創(chuàng)新方法，設(shè)備可以傳輸更高的UL OFDMA功率，從而有效延長傳輸距離，同時不超出PSD法規(guī)要求。

主要規(guī)格與局限性

• 使用情況：dRU僅允許用于基于上行的UHR觸發(fā)器（TB）PPDU中，適用于單用戶場景，最多支持兩個空間流。它不支持多用戶MIMO（MU-MIMO）配置。

• MCS支持：dRU傳輸允許所有調(diào)制和編碼方案，唯一例外是MCS-15。

• 最小RU規(guī)模：dRU支持的最小RU尺寸是26音調(diào)。

• 支持的分布帶寬（DBW）：dRU 支持20、40和80 MHz的分布帶寬，最大DBW為80 MHz。

  對于20 MHz TB的PPDU，DBW的頻率限制為20 MHz。

  對于40 MHz TB PPDU，DBW的頻率限制為40 MHz。

• 混合模式支持：dRU還支持混合模式，允許dRU和普通RU（rRU）在單一OFDMA傳輸中同時存在。

  這種混合模式適用于160 MHz和320 MHz帶寬。

  混合模式下最小RU尺寸為242音調(diào)。

加強無線連接

物理層功能雖然細致，但設(shè)計精細以強化無線連接的三大核心支柱：覆蓋、速度和可靠性。這些屬性深刻影響終端消費者體驗。明確強調(diào)確定性和可靠性，這些功能針對接入點和資源有限的客戶端站點進行了優(yōu)化，提升了上行距離和連接性。這一戰(zhàn)略設(shè)計還旨在最大化頻譜和資源的利用。