Wi-Fi 8（8021.1亿）1.0草案的发布，为实现超高可靠性（UHR）的物理层特性提供了显著清晰的阐明。虽然有些人可能期待突破性的全新调制、320 MHz以上更宽的信道，或全新的MIMO方案，但这份初稿展现了更为细致的做法。Wi-Fi 8引入了优化和微调现有功能的精细机制，提升了其性能。
现实是，即使拥有Wi-Fi 7丰富的功能集——包括UL-OFDMA、MLO和320 MHz频道——在实际世界的广泛部署依然是一大挑战。尽管营销有说服力，网络实现实用，并使这些先进功能持续发挥作用，但这些任务仍然复杂。
因此，随着Wi-Fi 8的推出，IEEE似乎有意引入旨在从根本上提升链路弹性、提升不同信道条件下的可靠性的功能。
本文深入探讨这些细节，将新的物理层特性主要归入三个总体类别：稳健性、可靠性和范围。为了确保清晰，理解“稳健性”和“可靠性”的区别至关重要，因为这两个术语常被交替使用。
鲁棒性指的是信号完整性和韧性——即信号在具有挑战性的信道条件下，保持质量并抵抗噪声或干扰的劣化程度。而可靠性则表示传输成功的可能性。它保证数据会以最小的重传方式传送到接收端。
这两个指标互补且对高质量沟通至关重要。理解它们的差异对于理解Wi-Fi 8新功能的影响及其设计目标至关重要。在建立这些区分后，我们现在将逐一分析各自类别中的特征。
鲁棒性：新的调制与编码方案（MCS）组合
这些新型MCS组合的主要目标是增强速率适应性。虽然Wi-Fi 8没有引入全新的调制方案，但它显著提升了现有调制方案的弹性。这通过引入更低的码率来实现，从而增加传输的冗余性。
Wi-Fi 7的MCS 0-15被沿用到Wi-Fi 8，并新增了QPSK、16QAM和256QAM调制的新索引（17、19、20和23），这些指标见于D0.3草案规范中定义。
1. 根据每个空间流的具体特性定制调制。
1. 不等调制（UEQM）
该特性使得跨多空间流使用非对称调制方案成为可能，主要用于提升多输入多输出（MIMO）系统中的传输效率。
传统上，MIMO传输在所有空间流上应用相同的调制方案，无论其具体信道条件如何。这通常导致整体数据速率受限于最弱的流，因为不同流可能经历不同的信噪比条件。UEQM通过允许对单个流施加不同的调制顺序来解决这个问题，并根据各自的信道条件进行调整，以优化整体传输效果。
需要注意的是，当前UEQM规范仅允许在拥有两到四个空间流的配置中使用，不包括BPSK调制，且仅限于单用户MIMO（SU-MIMO）机箱。
2. 增强型远程PPDU（ELR-PPDU）
IEEE推出了专门针对UHR框架内客户端设备的增强型长程物理层协议数据单元（ELR-PPDU）。ELR-PPDU的主要目的是缓解上行链路（UL）与下行链路（DL）之间显著的链路-预算不平衡。
Wi-Fi的一个常见挑战是接入点（AP）的发射功率远高于此，使得客户端设备很容易听到。相反，客户端设备由于通常发射功率较低，AP通常在较远距离时“未被听见”。这种功率差异导致链路与预算不平衡，严重影响远离AP的设备。
为此，UHR引入了ELR-PPDUs，这是一种为单一空间流设计的固定带宽（20 MHz）PPDU。它们可以在2.4 GHz频段进行下行和上行作，但在5 GHz和6 GHz频段仅用于上行传输。
为确保更远的射程和可靠性，这些PPDU采用较低的MCS速率（特别是MCS 0和1），以减少误解和错误。此外，它们在52音调常规资源单元（RRU）上实现了四倍频域复制，增加了冗余，显著提升了可靠性。
典型的UHR ELR-PPDU必须包含一个ELR-MARK字段和一个ELR-SIG字段。ELR-MARK场提供额外的信令，使接收机能够将UHR ELR-PPDU与其他PPDU区分开来。它通过使用预定义的音调模式进行接收端的交叉相关来增强检测效果。而ELR-SIG字段则包含正确解读UHR ELR-PPDU所需的关键信息。
可靠性：更长的低密度奇偶校验码（LDPC）
通过UHR，IEEE对前向纠错进行了重大改进：为站点（客户端）设备实现了3888位码字长度。这实际上使Wi-Fi 7中最长的码字长度翻倍，显著提升了系统纠错的能力。
什么是LDPC代码？通俗来说，LDPC码是一种向原始数据添加冗余或“奇偶校验”位的机制。这些额外比特使接收端能够成功纠正传输过程中可能出现的错误，使数据对复杂信道条件更具韧性，显著提高成功解码的概率。这反过来有助于避免重传。
虽然较长的码在保持更高的有效吞吐量方面非常有效，但它们会带来延迟，因为编码器（发送端）和解码器（接收端）都必须处理更大的码字。然而，这种额外的鲁棒性在噪声环境（信噪比差）中非常有效，尤其有利于处于AP覆盖边缘的客户。
根据规范，TB PPDU编码类型通过用户信息字段中的UL FEC编码类型子字段表示。设置为“0”表示使用二进制卷积码（BCC）码，而“1”表示选择LDPC码。此外，如果用户信息字段中的2xLDPC子字段设置为“1”，表示使用了名义上的3888位LDPC码字长度。如果设置为“0”，表示码字长度较短（648、1,296或1,944位）。
射程：分布式RU（dRU）
顾名思义，它涉及资源单元（RU）音调在更大带宽上的分布（见图2）。要理解其重要性，请考虑背景：2020年，FCC开放6 GHz频段供无执照使用时，制定了严格的Wi-Fi AP和客户端设备的发射功率指南，以保护现有服务。
2. 6 GHz频段的功率需求总结。
其中，低功耗室内（LPI）客户端设备面临最严格的-1 dBm/MHz功率谱密度（PSD）限制。这一严格的PSD要求通常限制了上行链路（UL）发射距离——这造成了固有的UL/DL功率不平衡，使得接入点容易被客户端听到，但客户端难以可靠地联系到远距离的接入点。
dRU功能专门为这些在6 GHz频段工作的LPI客户端设备设计。它允许RU音调通过非连续的物理子载波分布，有效减少每个站点每1 MHz分配的音调数。通过这种创新方法，设备可以传输更高的UL OFDMA功率，从而有效延长传输距离，同时不超出PSD法规要求。
主要规格与局限性
使用情况：dRU仅允许用于基于上行的UHR触发器（TB）PPDU中，适用于单用户场景，最多支持两个空间流。它不支持多用户MIMO（MU-MIMO）配置。
MCS支持：dRU传输允许所有调制和编码方案，唯一例外是MCS-15。
最小RU规模：dRU支持的最小RU尺寸是26音调。
支持的分布带宽（DBW）：dRU 支持20、40和80 MHz的分布带宽，最大DBW为80 MHz。
对于20 MHz TB的PPDU，DBW的频率限制为20 MHz。
对于40 MHz TB PPDU，DBW的频率限制为40 MHz。
混合模式支持：dRU还支持混合模式，允许dRU和普通RU（rRU）在单一OFDMA传输中同时存在。
这种混合模式适用于160 MHz和320 MHz带宽。
混合模式下最小RU尺寸为242音调。
加强无线连接
物理层功能虽然细致，但设计精细以强化无线连接的三大核心支柱：覆盖、速度和可靠性。这些属性深刻影响终端消费者体验。明确强调确定性和可靠性，这些功能针对接入点和资源有限的客户端站点进行了优化，提升了上行距离和连接性。这一战略设计还旨在最大化频谱和资源的利用。
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