Wi-Fi 8（802.11bn）1.0草案的發(fā)布，極大地明確了旨在實現(xiàn)超高可靠性（UHR）的物理層特性。盡管部分行業(yè)人士可能曾期待會有突破性的新型調(diào)制方式、超320 MHz的更寬信道或全新的多輸入多輸出（MIMO）方案發(fā)布，但這份初始草案展現(xiàn)了一種更為精妙的思路。Wi-Fi 8引入了優(yōu)化機制，對現(xiàn)有特性進(jìn)行了完善和微調(diào)，以提升其性能表現(xiàn)。
一個現(xiàn)實情況是，即便Wi-Fi 7具備豐富的特性，包括上行正交頻分多址（UL-OFDMA）、多鏈路操作（MLO）和320MHz信道，其在現(xiàn)實世界的廣泛部署仍面臨挑戰(zhàn)。盡管營銷宣傳頗具吸引力，但實際的網(wǎng)絡(luò)部署以及讓這些先進(jìn)特性持續(xù)穩(wěn)定發(fā)揮作用，都是復(fù)雜的任務(wù)。
因此，在Wi-Fi 8中，IEEE似乎有意推出一些特性，旨在從根本上提升不同信道條件下的鏈路韌性，并增強整體可靠性。
新的物理層特性可主要歸為三大類：抗干擾性、可靠性和傳輸距離。首先，讀者務(wù)必明確抗干擾性與可靠性的區(qū)別，因為這兩個術(shù)語常被混用。
抗干擾性指的是信號完整性與抗干擾能力，具體而言，即在復(fù)雜的信道環(huán)境下，信號保持自身質(zhì)量、抵御噪聲或干擾造成的信號衰減的能力。而可靠性則指數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒Ω怕?，核心是確保數(shù)據(jù)以最少的重傳次數(shù)傳遞至接收端。
這兩項指標(biāo)相輔相成，對于實現(xiàn)高質(zhì)量通信至關(guān)重要。只有明確二者的差異，才能充分理解Wi-Fi 8新特性所產(chǎn)生的作用，以及這些特性的設(shè)計目標(biāo)。
抗干擾性：新型調(diào)制編碼策略組合
這類新型調(diào)制編碼策略組合的核心目標(biāo)是優(yōu)化速率自適應(yīng)能力。Wi-Fi 8雖未推出全新的調(diào)制方式，但通過采用更低的碼率增加傳輸冗余度，大幅提升了現(xiàn)有調(diào)制方式的抗干擾能力。
Wi-Fi 7中的0-15級調(diào)制編碼策略被Wi-Fi 8沿用，同時依據(jù)版本0.3草案規(guī)范，新增了針對四相相移鍵控、16進(jìn)制正交振幅調(diào)制以及256進(jìn)制正交振幅調(diào)制的調(diào)制編碼策略參數(shù)（參數(shù)編號 17、19、20、23）（見圖 1）。
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圖1：針對每條空間流的獨特特性定制調(diào)制方式
非均等調(diào)制技術(shù)
該特性支持在多條空間流中采用非對稱調(diào)制方式，其核心作用是提升多輸入多輸出系統(tǒng)的傳輸效率。
在傳統(tǒng)的多輸入多輸出傳輸模式中，無論各條空間流自身的信道條件如何，都會采用相同的調(diào)制方式。而不同空間流所處的信噪比環(huán)境往往存在差異，這就使得整體傳輸速率常常受限于性能最差的那條空間流。非均等調(diào)制技術(shù)恰好解決了這一問題，它允許依據(jù)每條空間流各自的信道條件，為其匹配不同階數(shù)的調(diào)制方式，進(jìn)而實現(xiàn)整體傳輸性能的優(yōu)化。
需要注意的是，當(dāng)前規(guī)范對非均等調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用做出了一定限制：僅適用于空間流數(shù)量為2-4條的配置場景，不支持二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制，且僅可用于單用戶多輸入多輸出場景。
增強型遠(yuǎn)距離物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元
在超高可靠性技術(shù)架構(gòu)下，IEEE專門為終端設(shè)備推出了增強型遠(yuǎn)距離物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。該數(shù)據(jù)單元的核心設(shè)計目標(biāo)是緩解上行鏈路與下行鏈路之間顯著的鏈路預(yù)算失衡問題。
Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)普遍面臨一個難題：無線接入點的發(fā)射功率通常處于較高水平，終端設(shè)備很容易接收到其發(fā)出的信號。與之相反，終端設(shè)備的發(fā)射功率一般較低，這就導(dǎo)致無線接入點往往難以接收到終端設(shè)備的信號，且距離越遠(yuǎn)，這一問題越突出。這種發(fā)射功率上的差異造成了鏈路預(yù)算失衡，對遠(yuǎn)離無線接入點的終端設(shè)備產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。
為解決這一問題，超高可靠性技術(shù)體系引入了增強型遠(yuǎn)距離物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。這類數(shù)據(jù)單元采用固定20MHz帶寬設(shè)計，僅適配單空間流傳輸。在2.4GHz頻段中，它可同時用于上行和下行傳輸；而在5GHz與6GHz頻段中，僅支持上行傳輸場景。
為實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸與傳輸可靠性的雙重保障，該類數(shù)據(jù)單元采用了較低等級的調(diào)制編碼策略（具體為0級和1級），以此減少信號誤判和數(shù)據(jù)傳輸錯誤。此外，其在52子載波常規(guī)資源單元中加入了四倍頻域復(fù)制機制，通過增加傳輸冗余度，大幅提升了傳輸可靠性。
標(biāo)準(zhǔn)的超高可靠性增強型遠(yuǎn)距離物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元必須包含標(biāo)記字段和信號字段。其中，標(biāo)記字段可提供額外的信令，幫助接收端區(qū)分該類型數(shù)據(jù)單元與其他物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元，該字段通過預(yù)設(shè)子載波模式，使接收端能夠借助互相關(guān)運算提升信號檢測效率；而信號字段則承載著正確解析該類型數(shù)據(jù)單元所需的核心信息。
可靠性：加長型低密度奇偶校驗碼
在超高可靠性技術(shù)體系中，IEEE對前向糾錯技術(shù)作出了一項重大改進(jìn)，即為終端設(shè)備配置了長度為3888比特的編碼塊。這一舉措使編碼塊長度較Wi-Fi 7中的最長編碼塊實現(xiàn)了翻倍，大幅提升了系統(tǒng)的糾錯能力。
那么，什么是低密度奇偶校驗碼呢？通俗來講，它是一種向原始數(shù)據(jù)中添加冗余比特（即奇偶校驗比特）的技術(shù)機制。這些額外增加的比特能讓接收端成功修正數(shù)據(jù)傳輸過程中可能出現(xiàn)的錯誤，使數(shù)據(jù)在復(fù)雜的信道環(huán)境中更具抗干擾能力，同時顯著提高數(shù)據(jù)解碼成功率，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)重傳情況的發(fā)生。
盡管加長編碼塊在保障較高有效吞吐量方面效果顯著，但也會增加時延問題。這是因為發(fā)射端的編碼器與接收端的解碼器都需要處理更長的編碼塊，耗時相應(yīng)增加。不過，這種編碼方式所提升的傳輸穩(wěn)定性，在噪聲干擾較強的環(huán)境（即信噪比差的場景）中優(yōu)勢明顯，尤其能為處于無線接入點信號覆蓋邊緣的終端設(shè)備帶來利好。
根據(jù)技術(shù)規(guī)范，傳輸塊物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的編碼類型，由用戶信息字段中的上行鏈路前向糾錯編碼類型子字段標(biāo)識。當(dāng)該字段設(shè)置為 “0” 時，表示采用二進(jìn)制卷積碼；設(shè)置為 “1” 時，則表示采用低密度奇偶校驗碼。此外，若用戶信息字段中的雙倍長度低密度奇偶校驗碼子字段設(shè)置為 “1”，代表采用標(biāo)準(zhǔn)長度為3888比特的低密度奇偶校驗碼編碼塊；若設(shè)置為 “0”，則表示采用較短的編碼塊，具體可選長度為648比特、1296比特或1944比特。
傳輸距離：分布式資源單元
顧名思義，該技術(shù)會將資源單元的子載波分布在更寬的帶寬范圍內(nèi)（見圖2）。要理解其設(shè)計意義，需結(jié)合相關(guān)技術(shù)背景來看：2020年，美國聯(lián)邦通信委員會開放6GHz頻段作為免授權(quán)頻段供設(shè)備使用時，為保護(hù)該頻段原有業(yè)務(wù)的正常運行，專門為無線接入點和終端設(shè)備制定了嚴(yán)格的發(fā)射功率標(biāo)準(zhǔn)。