Wi-Fi 8的一大設(shè)計目是實現(xiàn)超高可靠性，即使在擁塞、干擾性和移動性強的復(fù)雜現(xiàn)實環(huán)境下，也能提供穩(wěn)定、低時延、近乎無損的連接性能，超越傳統(tǒng)Wi-Fi的表現(xiàn)。本文將深入剖析Wi-Fi 8在解決這些挑戰(zhàn)時所具備的獨特關(guān)鍵技術(shù)，并探討這些創(chuàng)新如何在重要場景中轉(zhuǎn)化為切實效益：企業(yè)與工業(yè)場景、智能家居和公共場所——在這些場景中，無縫、智能的連接正變得越發(fā)關(guān)鍵。

實現(xiàn)超高可靠性的核心技術(shù)要素

與所有無線通信系統(tǒng)一樣，Wi-Fi技術(shù)基于分層架構(gòu)構(gòu)建，該架構(gòu)規(guī)范了數(shù)據(jù)的傳輸與接收方式。其中最關(guān)鍵的兩個層級是物理層與媒體訪問控制層。物理層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在無線電波中的實際傳輸，它定義了比特如何轉(zhuǎn)換為射頻信號及信號如何再轉(zhuǎn)換回比特，包括調(diào)制、編碼和信號強度等。媒體訪問控制層則管理設(shè)備如何訪問共享的無線介質(zhì)，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)包發(fā)送的時間和方式，以避免沖突并確保頻譜的高效利用。

作為Wi-Fi 8的基礎(chǔ)，IEEE 802.11bn標(biāo)準(zhǔn)引入了一系列創(chuàng)新，旨在提升可靠性、吞吐量和響應(yīng)性，尤其是在復(fù)雜、充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境下。Wi-Fi 8突破了信號處理和頻譜協(xié)調(diào)方面長期存在的限制，為新一代超強韌性、高性能無線連接奠定了基礎(chǔ)。

增強物理層

Wi-Fi 8針對物理層帶來了一系列的增強技術(shù)，以解決上行鏈路信號弱、MIMO調(diào)制效率低以及網(wǎng)絡(luò)邊緣信號衰減等連接難題。這些增強技術(shù)旨在在非理想信號環(huán)境下，提供比前代Wi-Fi更強的魯棒性和更高的有效吞吐量。

改進(jìn)的低密度奇偶校驗(LDPC)編碼：在高吞吐量或信號受損條件下，丟包和重傳會嚴(yán)重影響性能。Wi-Fi 8通過為低密度奇偶校驗(LDPC)編碼提供更長的碼塊長度，顯著提升了糾錯與解碼能力。即使在嘈雜或擁塞的環(huán)境中，也能減少丟包并增強連接可靠性。

跨空間流不對等調(diào)制(UEQM)：傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)的整體性能往往受限于最弱環(huán)節(jié)，所有空間流必須使用相同的調(diào)制等級。Wi?Fi 8打破了這一限制，允許每個空間流根據(jù)各自的信號質(zhì)量動態(tài)調(diào)整調(diào)制方式。這種方式在信號傳播不均衡的環(huán)境中，能夠?qū)崿F(xiàn)更高吞吐量和更強的傳輸韌性。

新增的調(diào)制與編碼方案(MCS)：MCS定義了用于空中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)制格式與編碼速率的組合，從而決定了可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于傳統(tǒng)Wi?Fi，由于可用MCS等級的粒度較粗，在波動的信號環(huán)境中難以實現(xiàn)最優(yōu)速率自適應(yīng)，導(dǎo)致性能不盡理想。Wi?Fi 8引入中間級別的MCS，在信號質(zhì)量快速變化的場景(如移動場景或高密度公共場所)實現(xiàn)更平滑的過渡和更穩(wěn)定的性能。

增強的遠(yuǎn)距離傳輸(ELR)：位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備，如室外攝像頭、車庫傳感器或移動機(jī)器人，通常因功率限制而面臨上行信號弱的問題，這會導(dǎo)致上行與下行功率失衡，即接入點(AP)的傳輸功率高于客戶端。ELR通過優(yōu)化鏈路預(yù)算，有效擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，幫助低功率及遠(yuǎn)距離客戶端維持可靠穩(wěn)健的連接，從而解決此失衡問題。

分布式資源單元(DRU)：在6GHz頻段中(部分國家或地區(qū)可用)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)對功率譜密度(PSD)的限制(即每MHz的發(fā)射功率上限)會影響總發(fā)射功率。對于在OFDMA傳輸中使用小型資源單元(RU)的設(shè)備(如26-tone或52-tone RU)，該限制意味著覆蓋范圍和可靠性的降低。Wi-Fi 8通過DRU解決了這一問題，該技術(shù)允許將頻調(diào)(tones)分散在更寬的頻率范圍內(nèi)，從而在符合PSD限制的同時有效提升總發(fā)射功率。在PSD限制較嚴(yán)格的區(qū)域，此技術(shù)可顯著提升功率增益，大幅增強信號魯棒性。最終實現(xiàn)覆蓋范圍擴(kuò)展、鏈路可靠性提升及客戶端性能優(yōu)化。

綜合來看，這些物理層創(chuàng)新共同構(gòu)成了Wi-Fi 8超高可靠性的基礎(chǔ)，既能保證性能的一致性、穩(wěn)健性和高效性，又能在復(fù)雜的無線環(huán)境中擴(kuò)展覆蓋范圍并提升吞吐量。

MAC層創(chuàng)新

單一移動域(SMD)：SMD是Wi-Fi 8的核心特性之一，旨在實現(xiàn)跨多個接入點的無縫漫游，并避免過程中因切換中斷導(dǎo)致的丟包、時延抖動或連接中斷。傳統(tǒng)Wi?Fi漫游通常需要從一個接入點斷開連接，再與另一個接入點重新連接(包括重新連接協(xié)商的過程及相應(yīng)的安全設(shè)置)，這種“斷開后再連接”的漫游模式會引發(fā)時延激增、丟包的問題，進(jìn)而在移動過程中造成音視頻卡頓，影響用戶體驗。在SMD中，多個接入點被邏輯化地整合為一個統(tǒng)一域?？蛻舳嗽O(shè)備可以在多個接入點間維護(hù)其建立連接的過程和安全設(shè)置，即使AP之間移動時仍能持續(xù)保持連接狀態(tài)。SMD漫游通過 “先建后斷”(make-before-break)的機(jī)制來實現(xiàn)，也就是設(shè)備可在釋放舊連接之前，先與新接入點建立連接。憑借此創(chuàng)新，Wi-Fi 8使得用戶和設(shè)備穿行于覆蓋區(qū)域時，保持無縫的連接與穩(wěn)定的性能。

頻譜效率：Wi-Fi 8引入了多種機(jī)制以提升頻譜利用率，尤其適用于高密度環(huán)境及不同能力設(shè)備需高效共存的場景。

動態(tài)子頻段操作(DSO)：當(dāng)前通常僅高端客戶端支持接入點提供的全320MHz或160MHz帶寬，導(dǎo)致部分頻譜未被使用且分配效率低下。DSO允許多個窄帶設(shè)備同時在寬帶信道的不同子頻段內(nèi)運行，從而在多設(shè)備混合環(huán)境中最大化頻譜利用率并提高總體吞吐量。

非主信道接入(NPCA)：當(dāng)主信道因OBSS(重疊的多個基本服務(wù)集合)流量或其他原因而繁忙時，NPCA允許Wi?Fi設(shè)備在次要通道上進(jìn)行機(jī)會性訪問。關(guān)鍵好處在于使Wi-Fi客戶端在切換至指定的NPCA信道后仍能繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，而無需等到主通道變?yōu)榭臻e，從而提升整體網(wǎng)絡(luò)效率并在密集環(huán)境中降低傳輸延遲。具體而言，NPCA有助于緩解由鄰近網(wǎng)絡(luò)引起的通道擁塞，通過讓設(shè)備在較不擁擠的信道頻段上動態(tài)切換并競爭訪問，從而提高吞吐量、降低時延、并改善頻譜利用率，尤其是在多個網(wǎng)絡(luò)重疊、爭用同一主通道的場景下。

動態(tài)帶寬擴(kuò)展(DBE)：由于頻率復(fù)用限制，企業(yè)部署通常會避免啟用超寬信道。當(dāng)其他信道未被充分利用時，DBE允許流量負(fù)載高的接入點臨時擴(kuò)展其工作信道帶寬，在不影響傳統(tǒng)客戶端的情況下提升吞吐量。

多接入點協(xié)同：在高密度、網(wǎng)絡(luò)重疊的環(huán)境中，未受管控的干擾和競爭會嚴(yán)重影響性能。Wi-Fi 8通過引入一系列協(xié)同機(jī)制，使各接入點能夠作為一個統(tǒng)一系統(tǒng)運行，從而降低沖突并提升頻譜效率。

· 協(xié)同的時分多址接入(Co-TDMA)：使多接入點之間能夠以時間切片的方式共享傳輸機(jī)會，減少競爭和時延。通過在多個接入點之間分配空口時間，Co?TDMA為業(yè)務(wù)提供了更可預(yù)測的接入能力，并改善了對時延敏感型應(yīng)用的性能。

· 協(xié)同的受限目標(biāo)喚醒時間(Co-rTWT)：多個接入點協(xié)同接入窗口的時間，為時延敏感型流量提供優(yōu)先接入，使其即使在擁塞環(huán)境中也能實現(xiàn)更具確定性的性能。

· 協(xié)同的波束成形(Co-BF)：接入點利用先進(jìn)的天線指向技術(shù)將信號聚焦于客戶端，并對消除對相鄰接入點的干擾。在高密度部署中改善了信號質(zhì)量的同時減少了競爭，并提升了頻譜的復(fù)用效率。

· 協(xié)同的空間復(fù)用(Co-SR)：允許接入點根據(jù)自身與特定客戶端之間的鏈路狀況，動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，從而在密集多接入點部署場景中，實現(xiàn)同一信道上的同時傳輸，提升高密度環(huán)境下的總體吞吐量和效率。

通過這些協(xié)同機(jī)制，Wi?Fi 8能夠在設(shè)備密度高、覆蓋重疊明顯的環(huán)境中，提供穩(wěn)定、高吞吐量、低延遲的連接。

Wi-Fi 8推出了一系列創(chuàng)新技術(shù)，專為滿足現(xiàn)代連接需求而設(shè)計，在這些需求中，移動性、密度和響應(yīng)性都是關(guān)鍵因素。這些創(chuàng)新技術(shù)共同賦能，使系統(tǒng)具備類似傳統(tǒng)有線基礎(chǔ)設(shè)施特有的精準(zhǔn)度、響應(yīng)速度與可靠性，同時在傳統(tǒng)Wi-Fi易受限的場景中，提供明顯更快的無線連接體驗。

作為無線創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，高通技術(shù)公司憑借在無線技術(shù)領(lǐng)域的深厚積淀，正引領(lǐng)Wi-Fi 8的發(fā)展進(jìn)程，并充分釋放Wi-Fi 8在邊緣智能計算領(lǐng)域的潛力，為全球范圍內(nèi)的企業(yè)環(huán)境、公共場所和家庭場景下提供先進(jìn)的連接解決方案。

*本文內(nèi)容摘自高通技術(shù)公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)副總裁 Rolf De Vegt 的署名博客，歡迎點擊閱讀原文查看完整內(nèi)容。