Wi-Fi 8（8021.1億）1.0草案的發布，為實現超高可靠性（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制、320 MHz以上更寬的信道，或全新的MIMO方案，但這份初稿展現了更為細致的做法。Wi-Fi 8引入了優化和微調現有功能的精細機制，提升了其性能。

現實是，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。盡管營銷有說服力，網絡實現實用，并使這些先進功能持續發揮作用，但這些任務仍然復雜。

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，將新的物理層特性主要歸入三個總體類別：穩健性、可靠性和范圍。為了確保清晰，理解“穩健性”和“可靠性”的區別至關重要，因為這兩個術語常被交替使用。

魯棒性指的是信號完整性和韌性——即信號在具有挑戰性的信道條件下，保持質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。它保證數據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量溝通至關重要。理解它們的差異對于理解Wi-Fi 8新功能的影響及其設計目標至關重要。在建立這些區分后，我們現在將逐一分析各自類別中的特征。

魯棒性：新的調制與編碼方案（MCS）組合

這些新型MCS組合的主要目標是增強速率適應性。雖然Wi-Fi 8沒有引入全新的調制方案，但它顯著提升了現有調制方案的彈性。這通過引入更低的碼率來實現，從而增加傳輸的冗余性。

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

1. 根據每個空間流的具體特性定制調制。

1. 不等調制（UEQM）

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

傳統上，MIMO傳輸在所有空間流上應用相同的調制方案，無論其具體信道條件如何。這通常導致整體數據速率受限于最弱的流，因為不同流可能經歷不同的信噪比條件。UEQM通過允許對單個流施加不同的調制順序來解決這個問題，并根據各自的信道條件進行調整，以優化整體傳輸效果。

需要注意的是，當前UEQM規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框架內客戶端設備的增強型長程物理層協議數據單元（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-預算不平衡。

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

為此，UHR引入了ELR-PPDUs，這是一種為單一空間流設計的固定帶寬（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音調常規資源單元（RRU）上實現了四倍頻域復制，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，使接收機能夠將UHR ELR-PPDU與其他PPDU區分開來。它通過使用預定義的音調模式進行接收端的交叉相關來增強檢測效果。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）設備實現了3888位碼字長度。這實際上使Wi-Fi 7中最長的碼字長度翻倍，顯著提升了系統糾錯的能力。

什么是LDPC代碼？通俗來說，LDPC碼是一種向原始數據添加冗余或“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的錯誤，使數據對復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。

根據規范，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子字段設置為“1”，表示使用了名義上的3888位LDPC碼字長度。如果設置為“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，FCC開放6 GHz頻段供無執照使用時，制定了嚴格的Wi-Fi AP和客戶端設備的發射功率指南，以保護現有服務。

2. 6 GHz頻段的功率需求總結。

其中，低功耗室內（LPI）客戶端設備面臨最嚴格的-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客戶端設備設計。它允許RU音調通過非連續的物理子載波分布，有效減少每個站點每1 MHz分配的音調數。通過這種創新方法，設備可以傳輸更高的UL OFDMA功率，從而有效延長傳輸距離，同時不超出PSD法規要求。

主要規格與局限性

• 使用情況：dRU僅允許用于基于上行的UHR觸發器（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傳輸允許所有調制和編碼方案，唯一例外是MCS-15。

• 最小RU規模：dRU支持的最小RU尺寸是26音調。

• 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。

加強無線連接

物理層功能雖然細致，但設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化，提升了上行距離和連接性。這一戰略設計還旨在最大化頻譜和資源的利用。