Wi-Fi 8：開啟極高可靠性（UHR）連接的新紀(jì)元

英國(guó)作家狄更斯在《雙城記》的開頭寫道：“這是最好的時(shí)代，也是最壞的時(shí)代?！?/p>

這句話若套用在現(xiàn)今Wi-Fi 的市場(chǎng)現(xiàn)狀，何嘗不是驚人的相似？

怎么說(shuō)呢？ Wi-Fi 從被發(fā)明至今已經(jīng)經(jīng)過(guò)了20 多年的迭代， 在2019 年，Wi-Fi 6 憑借著MU-MIMO、1024QAM、OFDMA 等“革命性創(chuàng)新”技術(shù)，大幅提升了Wi-Fi 本身的能效，讓W(xué)i-Fi 6 在短短的3-4 年內(nèi)成為Wi-Fi 技術(shù)的主流標(biāo)準(zhǔn)。2021 年，Wi-Fi 6E 橫空出世，憑借6 GHz 頻帶的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使Wi-Fi 正式邁入真三頻（Real Tri-Band）共存的通信技術(shù)時(shí)代。2024 年，科學(xué)家們?cè)俅螒{借著4096QAM、Multi-Link Operation（MLO)、Multi-Resource Unit（MRU)、320 MHz Bandwidth等突破性創(chuàng)新技術(shù)，將Wi-Fi 的吞吐量與傳輸效率提升至前所未有的高度。然而Wi-Fi 的發(fā)展并未就此止步，它一直都在持續(xù)不斷地演進(jìn)和進(jìn)步。

據(jù)了解，市場(chǎng)上主流的Wi-Fi解決方案芯片廠商與制定Wi-Fi通信、測(cè)試規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)（Regulations）的機(jī)構(gòu)已著手進(jìn)行Wi-Fi 8相關(guān)技術(shù)功能的制定討論與研究。Wi-Fi 7的下一代自然就是Wi-Fi 8，正如市面上智能手機(jī)的命名邏輯一樣，Wi-Fi 8 順理成章地接續(xù)Wi-Fi 7?；貧w正題，為何現(xiàn)在就開始啟動(dòng)Wi-Fi 8的項(xiàng)目研究？原因在于，Wi-Fi 7 的技術(shù)已經(jīng)正式落地，芯片與解決方案的提供商以及電信服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商也已開始布局并逐漸完善Wi-Fi 7的生態(tài)系統(tǒng)。廠商們希望借此勢(shì)頭，延續(xù)Wi-Fi 6所帶來(lái)的成功，推動(dòng)Wi-Fi 7 成為新一代Wi-Fi通信技術(shù)的主流！

然而，就筆者目前所觀察到的市場(chǎng)狀況而言，并未呈現(xiàn)出之前所描繪的樂觀態(tài)勢(shì)。正如文章開頭所述，當(dāng)前對(duì)于Wi-Fi而言是一個(gè)頗為棘手的時(shí)期，因?yàn)閃i-Fi 7本身存在的一些問(wèn)題，比如6 GHz 頻段并未在全球范圍內(nèi)開放使用，Wi-Fi 7本身設(shè)備的制造與部署成本也高于Wi-Fi 6，還有Wi-Fi 7所帶來(lái)的“剛性需求”與“不可取代性”并不明顯，這導(dǎo)致我們?cè)谑袌?chǎng)上看到的Wi-Fi 7的發(fā)展動(dòng)力與速度并未達(dá)到Wi-Fi 6 曾經(jīng)的強(qiáng)勁水平。盡管如此，對(duì)于Wi-Fi 而言，現(xiàn)在同樣也是一個(gè)充滿機(jī)遇的時(shí)代。得益于科技創(chuàng)新與自我調(diào)整的能力，“校正回歸”的速度也日益加快。因此，現(xiàn)在就對(duì)Wi-Fi 7持悲觀態(tài)度或許為時(shí)過(guò)早，而現(xiàn)在開始討論Wi-Fi 8 也并不會(huì)顯得太突兀。

首先，我們來(lái)回顧一下Wi-Fi 目前的市場(chǎng)規(guī)模。根據(jù)Wi-Fi Alliance 所發(fā)布的統(tǒng)計(jì)資料顯示（如圖1所示），截至2024 年，Wi-Fi 所貢獻(xiàn)的：

1.經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值為4.3 萬(wàn)億美元

2.帶有Wi-Fi 功能的設(shè)備年度出貨為41 億臺(tái)

3.帶有Wi-Fi 功能的設(shè)備共累積出貨459 億臺(tái)

4.共有211 億臺(tái)Wi-Fi 設(shè)備正在運(yùn)行使用

5.共出貨了2.69 億臺(tái)使用Wi-Fi 7 的設(shè)備

6.共出貨了8.07億臺(tái)支持6GHz 頻段的Wi-Fi 設(shè)備

7.共出貨了1.7億臺(tái)支持6GHz頻段的Wi-Fi 接入點(diǎn)（AP）

圖1 Wi-Fi的經(jīng)濟(jì)規(guī)模與出貨量統(tǒng)計(jì)

（圖片來(lái)源https://www.wi-fi .org）

以下是對(duì)Wi-Fi 歷史演進(jìn)的梳理過(guò)程。

表1呈現(xiàn)了Wi-Fi 技術(shù)的演變歷程及各代技術(shù)之間的差異，其中包含了對(duì)Wi-Fi 8 在IEEE規(guī)范中的正式標(biāo)準(zhǔn)文件名稱以及最高吞吐量的預(yù)估。在無(wú)線頻段方面，Wi-Fi 8將繼續(xù)沿用2.4 GHz、5 GHz 與6 GHz。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布的年份，業(yè)界目前預(yù)估為2028 年，但真正的標(biāo)準(zhǔn)制定完成日期仍需以IEEE 與Wi-Fi Alliance 工作小組的進(jìn)度為準(zhǔn)。

圖2展示了IEEE 正在進(jìn)行的802.11bn（Wi-Fi 8）標(biāo)準(zhǔn)化工作的時(shí)間表。圖中提及的“UHR”是指UHRStudy Group（簡(jiǎn)稱UHR SG) ，該小組成立于2022年7月，旨在討論關(guān)于UHR 項(xiàng)目授權(quán)請(qǐng)求（UHR Project Authorization Request）。在成立研究小組后，需要有一個(gè)工作小組（Task Group）來(lái)落實(shí)并執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范制定。UHR工作小組（簡(jiǎn)稱TGbn）于2023 年11 月成立，將持續(xù)致力于推動(dòng)802.11bn 的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，直至符合Wi-Fi 8標(biāo)準(zhǔn)且通過(guò)完整認(rèn)證的產(chǎn)品問(wèn)世。

表1 Wi-Fi技術(shù)的演進(jìn)

圖2 IEEE 802.11be（Wi-Fi 7）與802.11bn（Wi-Fi 8）標(biāo)準(zhǔn)化工作的時(shí)間表

（圖片來(lái)源：arxiv.org）

回顧表1，我們可以清晰地看到，在Wi-Fi 的技術(shù)演進(jìn)過(guò)程中，“吞吐量”是最直接且顯著改善的方面。而在表2，即IEEE 802.11 規(guī)范所定義的傳輸向量格式（Transmission Vector Format）中，可看到Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6 的傳輸向量格式名稱分別被命名為“高吞吐量模式”（HT; High Throughput）、“超高吞吐量模式”（VHT; Very High Throughput）以及“極高吞吐量模式”（EHT; Extreme High Throughput）。Wi-Fi 6 因?yàn)椴捎昧薕FDMA、MU-MIMO與TWT等技術(shù)，解決了Wi-Fi本身傳輸效率低與延遲的痛點(diǎn)，于是在定義傳輸向量格式名稱時(shí)特別取名為HE（HE，High Effi ciency）。而到了Wi-Fi 7，得益于4096QAM、320 MHz 帶寬等技術(shù)的加持，吞吐量再次得到了顯著提升，因此才被賦予了“極高吞吐量”（EHT，Extreme High Throughput）這一簡(jiǎn)潔明了且易于理解的名稱。

在Wi-Fi 8階段，IEEE將802.11bn的傳輸向量格式的名稱定義為“極高可靠性模式”（Ultra High Reliability）。從這一名稱的字面意義來(lái)看，可以推斷出Wi-Fi 8所追求的目標(biāo)已不再單純是更高的吞吐量、更大的傳輸帶寬（Bandwidth）或是更多“新的頻段”，因此4096QAM、320 MHz 帶寬與6 GHz 等技術(shù)會(huì)在Wi-Fi 8的規(guī)范中繼續(xù)沿用。

表2 IEEE 802.11規(guī)范所定義的傳輸向量格式

那么，Wi-Fi 8究竟蘊(yùn)含了多少新的科技與創(chuàng)新理念？這些新技術(shù)與理念又能解決哪些問(wèn)題呢？在開始探討Wi-Fi 8之前，讓我們先回顧一下Wi-Fi 7的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：多鏈路操作（MLO）與多資源單元（MRU）。

1   MLO（Multi-Link Operation，多鏈路操作）

多鏈路操作（MLO）技術(shù)的主要目標(biāo)，是使Wi-Fi設(shè)備能夠通過(guò)利用不同的頻段（2.4 GHz / 5 GHz /6 GHz Bands）與頻道（Channels）同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，而且可以根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)流量狀況與需求，靈活的進(jìn)行負(fù)載均衡（load balance）或是數(shù)據(jù)聚合（Data Aggregation）。由于所有操作均可跨頻段與頻道進(jìn)行，因此顯著提升了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速度，并有效降低了多用戶同時(shí)在線傳輸時(shí)所產(chǎn)生的延遲問(wèn)題。圖3展示了Wi-Fi 7 中MLO技術(shù)如何通過(guò)不同頻段實(shí)現(xiàn)同時(shí)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

圖3 搭載MLO技術(shù)的Wi-Fi 7與Wi-Fi 6的對(duì)比

（圖片來(lái)源：MediaTek）

2   MRU（Multiple Resource Unit，多資源單元）

Wi-Fi 7 在基于正交頻分多址（OFDMA）的資源單元（RU）基礎(chǔ)上，提出了多資源單元（MRU）的概念。與Wi-Fi 6中的RU分配方式相比，Wi-Fi 7所提出的MRU具有顯著的不同。在Wi-Fi 6中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)只能被分配一個(gè)RU，而且不能跨RU進(jìn)行分配。而在Wi-Fi 7 中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以被允許分配到多個(gè)RU，從而實(shí)現(xiàn)了更靈活的資源分配方式。

MRU的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，它能夠降低干擾對(duì)可用頻道的影響，并進(jìn)一步提升OFDMA的效率。前導(dǎo)碼打孔（Preamble Puncturing）技術(shù)在Wi-Fi 6中已被引入，而在Wi-Fi 7中，該技術(shù)結(jié)合MRU 的特性，使其工作機(jī)制變得更加靈活。在Wi-Fi 6 的架構(gòu)下，執(zhí)行前導(dǎo)碼打孔后，其RU 仍需通過(guò)OFDMA機(jī)制分配給“多個(gè)”用戶，這意味著在單一用戶的使用場(chǎng)景下，前導(dǎo)碼打孔無(wú)法發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。然而通過(guò)MRU，執(zhí)行前導(dǎo)碼打孔后的RU可以全部分配給一個(gè)用戶，并且即使在不連續(xù)的頻譜（non-continuous spectrum）環(huán)境下，也能夠執(zhí)行前導(dǎo)碼打孔操作。

圖4展示了Wi-Fi 7中MRU的顯著效果，其能讓RU將信號(hào)干擾所導(dǎo)致的可用頻道損耗從75% 降低至25%。正因如此，相較于Wi-Fi 6 站點(diǎn)（Station），支持MRU功能的Wi-Fi 7站點(diǎn)（Station）在多用戶與高密度網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，能夠?qū)⑿诺缼挼目捎眯蕴嵘? 倍之多。此外，MRU功能不僅提高了帶寬的可用性，還支持Wi-Fi 7 AP在多用戶同時(shí)傳輸?shù)膱?chǎng)景下顯著降低延遲。

圖4 MRU提升Wi-Fi站點(diǎn)信道帶寬的可用性

（圖片來(lái)源：MediaTek）

今年2月，臺(tái)灣無(wú)線通信解決方案供應(yīng)商暨通訊芯片領(lǐng)軍企業(yè)聯(lián)發(fā)科技（MediaTek）發(fā)布了關(guān)于其Filogic?芯片與Wi-Fi 8相關(guān)技術(shù)的白皮書。該白皮書中提及了幾項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，包括NPCA、IDC、HIP EDCA以及TXOP Preemption，旨在實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更高效的Wi-Fi連接，以實(shí)現(xiàn)之前所提出的UHR SG 所追求的極高可靠性目標(biāo)。讀者也可通過(guò)MediaTek 的Wi-Fi 8 Filogic ?白皮書，深入了解實(shí)現(xiàn)UHR 所需的關(guān)鍵技術(shù)。

在深入探討每項(xiàng)新技術(shù)背后的原理之前，首先來(lái)揭示這些技術(shù)可解決的問(wèn)題以及它們?yōu)閃i-Fi 系統(tǒng)帶來(lái)的益處。表3列出了MediaTek Wi-Fi 8 Filogic?中用于提升傳輸效率并改善延遲的關(guān)鍵技術(shù)。

表3 MediaTek Wi-Fi 8 Filogic ?提升傳輸效率與改善延遲的關(guān)鍵技術(shù)

3   NPCA（Non-Primary Channel Access，非主信道訪問(wèn)）

接下來(lái)通過(guò)MediaTek的技術(shù)白皮書中所舉的一個(gè)例子來(lái)闡釋非主信道訪問(wèn)（NPCA）的概念。在一個(gè)Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，存在三個(gè)APs，它們分別采用不同的信道與帶寬設(shè)置，以滿足三個(gè)具有不同網(wǎng)絡(luò)需求用戶的連接需求，如圖5所示。

圖5 多個(gè)AP同時(shí)在同一主信道下運(yùn)行

（圖片來(lái)源：MediaTek）

三個(gè)AP均以5 G低頻段作為主要信道。其中，使用者Lila 使用的是信道38，帶寬為40 MHz；而使用者Rose 則使用的是信道50，帶寬為160 MHz。根據(jù)理論計(jì)算， Lila所能達(dá)到的最高吞吐量?jī)H為Rose的四分之一。在這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，Lila 注定要經(jīng)歷更長(zhǎng)的等待時(shí)間，同時(shí)也會(huì)減少其他兩名對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬有較高需求用戶的傳輸時(shí)間。

在多接入點(diǎn)協(xié)調(diào)（Multi-AP Coordination）或是Mesh網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，同信道干擾（CCI）是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題，尤其是當(dāng)多個(gè)用戶與設(shè)備都使用同一個(gè)信道進(jìn)行連接時(shí)，CCI 問(wèn)題就會(huì)變得尤為嚴(yán)重。如圖6 所示，NPCA機(jī)制為AP 和Station 提供了一種應(yīng)對(duì)CCI 干擾的有效方法。當(dāng)它們受到CCI 干擾時(shí)，可以通過(guò)協(xié)商，將原先的非主要信道指定為雙方的主要信道進(jìn)行傳輸，從而避開同信道干擾，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率與吞吐量。

圖6 窄頻CCI發(fā)生時(shí)AP與Station會(huì)切換到NPCA的主信道作封包偵測(cè)

（圖片來(lái)源：MediaTek）

4   IDC（In-Device Coexistence，設(shè)備內(nèi)共存）

除了Wi-Fi，我們生活周邊同時(shí)運(yùn)行的無(wú)線設(shè)備數(shù)量日益增多，尤其是藍(lán)牙設(shè)備，它與Wi-Fi 一樣均在2.4 GHz 的頻率上運(yùn)行。盡管藍(lán)牙與Wi-Fi 的調(diào)制方式存在差異，但在某些使用場(chǎng)景與連線環(huán)境下，兩者之間仍然可能互相干擾或降低連線質(zhì)量。傳統(tǒng)的解決方式是讓藍(lán)牙設(shè)備在Wi-Fi 不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)發(fā)射信號(hào)，以避免干擾，然而這種被動(dòng)的避讓方式會(huì)增加系統(tǒng)延遲，而且在多Wi-Fi 與藍(lán)牙設(shè)備共存的環(huán)境中，延遲和干擾會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重。

Wi-Fi 8 的IDC 機(jī)制通過(guò)初始控制幀（ICF）、初始控制響應(yīng)（ICR）與控制響應(yīng)幀（CFR）等信令交互，在AP與Non-AP（客戶端，Client）之間進(jìn)行“協(xié)調(diào)溝通”，以實(shí)現(xiàn)所謂的并存（Coexistence）。

圖7 展示了IDC 的控制機(jī)制，AP 與Non-AP Station（Client）利用ICF/ICR/CFR 等信令交互，獲取傳輸與接收的詳細(xì)信息，包括最高調(diào)制方式（Maximum modulation）、編碼方案Coding Scheme（MCS）、可用的最多大空間流數(shù)（Spatial Streams）、速率控制（Rate Control）等參數(shù)。

圖7 IDC控制信號(hào)交換與順序機(jī)制

（圖片來(lái)源：MediaTek）

5   TXOP Preemption

為了確保較高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包能被優(yōu)先傳輸，TXOP Preemption 機(jī)制能允許非當(dāng)前TXOP 持有者（Holders）暫時(shí)中斷正在進(jìn)行的傳輸過(guò)程，以便于傳輸更緊急的數(shù)據(jù)。這類似于在常規(guī)道路交通中，交警臨時(shí)開辟一條專用通道以供救護(hù)車先行通過(guò)，等救護(hù)車通過(guò)后，再恢復(fù)成原先的道路狀況。

TXOP 的搶占機(jī)制適用于以下兩種場(chǎng)景：

●   當(dāng)AP（TXOP Holder）正在進(jìn)行下行傳輸機(jī)會(huì)（DL TXOP）時(shí)，僅允許Wi-Fi 站點(diǎn)（Responder）發(fā)出上行傳輸機(jī)會(huì)（UL TXOP）的搶占請(qǐng)求。

●   當(dāng)AP正在進(jìn)行上行傳輸機(jī)會(huì)（UL TXOP）時(shí)，僅允許Wi-Fi 站點(diǎn)（Responders）發(fā)出下行傳輸機(jī)會(huì)（DL TXOP）或另一個(gè)上行傳輸機(jī)會(huì)（UL TXOP）的搶占請(qǐng)求。

圖8 兩種TXOP Preemption的使用場(chǎng)景

（圖片來(lái)源：MediaTek）

6   Hi-Priority EDCA（HIP EDCA)

在Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，每個(gè)終端設(shè)備的每一個(gè)將被傳輸或接收的數(shù)據(jù)都會(huì)在特定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度。通過(guò)優(yōu)先級(jí)排序和相應(yīng)算法，大多數(shù)數(shù)據(jù)傳輸能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)順利完成。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的日漸復(fù)雜以及越來(lái)越多具有低延遲需求跟高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)流等待處理，Wi-Fi 面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。所以為了實(shí)現(xiàn)Wi-Fi 8 所追求的“極高可靠性”的目標(biāo)，必須采用更先進(jìn)的解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，HIP EDCA 便是Wi-Fi 8中提出的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

在Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，音頻數(shù)據(jù)包通常被賦予最高的傳輸優(yōu)先級(jí)。然而正如上文提到的，當(dāng)兩個(gè)或更多設(shè)備在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)嘗試傳輸音頻數(shù)據(jù)封包時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致所有設(shè)備在隨機(jī)的時(shí)間點(diǎn)暫停所有數(shù)據(jù)包的傳輸，直至高優(yōu)先級(jí)的音頻數(shù)據(jù)包得以重新傳輸。因此，這種狀況可能會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)的使用者產(chǎn)生不良的網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)，如語(yǔ)音通話斷斷續(xù)續(xù)、數(shù)據(jù)傳輸停滯或是傳輸失敗等問(wèn)題。

現(xiàn)有的增強(qiáng)型分布式信道接入（EDCA）機(jī)制通過(guò)提供一個(gè)較小的退避競(jìng)爭(zhēng)窗口（backoff contention window）， 確保Wi-Fi 的終端設(shè)備在傳輸AC3 或是AC-VO（Voice）數(shù)據(jù)包時(shí)，相較于其他訪問(wèn)類別（Access Categories）的數(shù)據(jù)時(shí)，具有更高的傳輸優(yōu)先級(jí)。然而，當(dāng)遇到上述所描述的狀況時(shí)，那該如何解決？圖9 展示了HIP EDCA 的數(shù)據(jù)包交換機(jī)制。根據(jù)MediaTek 的技術(shù)白皮書所述，MediaTek 提出了一種實(shí)現(xiàn)HIP EDCA的機(jī)制，該機(jī)制利用現(xiàn)有的RTS frame、固定數(shù)據(jù)速率（fi xed data rate ）與重新設(shè)置EDCA 的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)的做法如下所示：

1.重新使用具有固定數(shù)據(jù)速率的non-HT 格式作為高優(yōu)先級(jí)的RTS。

2.將EDCA 參數(shù)重新配置為AIFSN = 2、CWmin= 0和CWmax = 7，進(jìn)而傳輸高優(yōu)先級(jí)的RTS。

通過(guò)這些操作，高優(yōu)先級(jí)的AC 在與其他AC 競(jìng)爭(zhēng)信道訪問(wèn)權(quán)時(shí)，能夠持續(xù)獲得優(yōu)先權(quán)。同時(shí)，當(dāng)發(fā)送RTS 的站點(diǎn)遇到?jīng)_突時(shí)，可以在EIFS 周期內(nèi)重傳RTS，因?yàn)樵诖似陂g暫時(shí)退避（backoff ）的Wi-Fi 終端不會(huì)占用信道資源。

圖9 HIP EDCA的數(shù)據(jù)包交換順序與機(jī)制

（圖片來(lái)源：MediaTek）

MediaTek 所發(fā)表的技術(shù)白皮書對(duì)Wi-Fi 8的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述與說(shuō)明。除了白皮書與本文所提到的新技術(shù)外，還有部分新技術(shù)正由標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)與業(yè)界進(jìn)行激烈討論，并計(jì)劃納入Wi-Fi 8 的規(guī)范之中，以下將對(duì)此進(jìn)行整理和介紹：

7   dRU（Distributed RU，分布式資源單位）

前文已對(duì)RU 與MRU 的原理及功能進(jìn)行了回顧。在Wi-Fi 8 規(guī)范中，定義了“分布式資源單位”（dRU）來(lái)進(jìn)一步提升MRU 的效率。dRU 的原理在于，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整資源單位的大小和分配策略，以適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)使用場(chǎng)景下的需求。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較輕時(shí)，dRU 可以分配更多資源給用戶，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)傳輸速度；而在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時(shí)，dRU 則會(huì)減少資源單位的分配，以確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與公平性。dRU 是專為6 GHz 頻段的低功率室內(nèi)（LPI，Low Power Indoor）設(shè)備而設(shè)計(jì)的，其對(duì)于上行OFDMA的效率有顯著的提升，并能增進(jìn)整體網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能。

8   Co-SR（Coordinated Spatial Reuse；協(xié)調(diào)空間復(fù)用）

Wi-Fi 6 的一項(xiàng)核心功能就是MIMO（Multi-Input Multi-Output）技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)多個(gè)空間流同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，進(jìn)而大幅提升了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。在Wi-Fi 6 環(huán)境中，若有一個(gè)AP 以最大功率進(jìn)行傳輸，其他AP 就必須相應(yīng)地降低其本身的功率以避免干擾，但這種做法會(huì)影響整個(gè)Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與可靠性。但在Co-SR 的機(jī)制下，就可以協(xié)調(diào)AP 彼此之間的發(fā)射功率，使得MIMO傳輸?shù)靡赃M(jìn)行，從而提高總體的吞吐量。

9   Co-BF（Coordinated Beamforming；協(xié)調(diào)波束成形）

波束成形（Beamforming）對(duì)于Wi-Fi 而言已不算是新的技術(shù)。在Wi-Fi 8 的研究中，研究小組提出了“協(xié)調(diào)式”波束成形的方案，該方案允許同一個(gè)空間內(nèi)的多個(gè)AP 互相協(xié)調(diào)，進(jìn)而確定哪些終端設(shè)備需要接受信號(hào)，而哪些則不需要，并據(jù)此決定波束成形的時(shí)機(jī)與發(fā)射對(duì)象。這一功能在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)（Mesh Network）與多AP 協(xié)調(diào)（Multiple AP Coordinate ）的使用場(chǎng)景中非常有用，能夠有效避免傳輸干擾，并增強(qiáng)Wi-Fi 信號(hào)的覆蓋范圍。

10 Co-TWT（Coordinated Target Wake-up Time，協(xié)調(diào)目標(biāo)喚醒時(shí)間）

Wi-Fi 7 制定了限制目標(biāo)喚醒時(shí)間（Restricted TWT）機(jī)制，旨在節(jié)省電力并減少不必要的周期性喚醒。而在Wi-Fi 8 中，將Wi-Fi 7 的“限制”目標(biāo)喚醒時(shí)間升級(jí)成“協(xié)調(diào)”目標(biāo)喚醒時(shí)間。該功能允許Wi-Fi AP 與Wi-Fi終端設(shè)備之間協(xié)調(diào)傳輸延遲敏感流量的具體時(shí)間，從而顯著降低物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電能消耗。同時(shí)，它還能最大限度地減少與非延遲敏感流量之間的爭(zhēng)用沖突，進(jìn)而降低延遲并提高傳輸?shù)目深A(yù)測(cè)性。

目前關(guān)于Wi-Fi 8 的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)制定尚處于討論階段，甚至連IEEE 802.11bn 規(guī)范的第一版初稿都尚未公布。本文所涉及的關(guān)于Wi-Fi 8 的新技術(shù)資料，均是基于業(yè)界權(quán)威專家與臺(tái)灣通訊芯片領(lǐng)軍企業(yè)聯(lián)發(fā)科技所發(fā)表的研究報(bào)告進(jìn)行整理與介紹。文中所涵蓋的內(nèi)容并非詳盡無(wú)遺，其中也加了作者的主觀看法與評(píng)論。

如本文開頭所述，相對(duì)于前幾代的Wi-Fi 技術(shù)，新一代Wi-Fi 已不再是一味地追求更高的傳輸速度、更大的帶寬、更多的頻段或是更高的調(diào)制方式。反而是注重提升網(wǎng)絡(luò)效率與可靠性。很多技術(shù)與功能都在強(qiáng)調(diào)“協(xié)調(diào)”（coordinate）與“溝通”（negotiate）。也許真正讓W(xué)i-Fi 升級(jí)的最終手段并不是一味地增加資源，而協(xié)同合作才是最終的解決方案。至少我們?cè)赪i-Fi 8 中看到的就是如此。

Wi-Fi 8 的極高可靠性為Wi-Fi 技術(shù)開辟了更多的高級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域與廣闊的未來(lái)發(fā)展前景，如遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)高清轉(zhuǎn)播、自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程遙控、工業(yè)級(jí)智能網(wǎng)絡(luò)與高速AI運(yùn)算等。若問(wèn)及Wi-Fi 8 對(duì)于芯片與系統(tǒng)開發(fā)商而言是不是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，我個(gè)人認(rèn)為答案是肯定的。若要實(shí)現(xiàn)Wi-Fi 8 的極高可靠性，在硬件方面必須強(qiáng)化PHY與MAC 層的能力。同時(shí)，主芯片本身的數(shù)字處理速度與運(yùn)算能力也需提升至新的高度，以確保擁有足夠的資源來(lái)處理復(fù)雜且繁瑣的信息溝通與協(xié)調(diào)工作。

Wi-Fi 8 為下一代的通信連接技術(shù)奠定了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并將為未來(lái)面臨的更嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景提供更強(qiáng)而有力的支持，讓我們共同拭目以待！

參考文獻(xiàn)：

Wi-Fi Alliance (https://www.wi-fi.org)

Pioneering the Future with Wi-Fi 8 - MediaTek Filogic While Paper

What Will Wi-Fi 8 Be? A Primer on IEEE 802.11bn Ultra High Reliability

https://wifinowglobal.com/Wi-Fi 7 | Keysight

3 for 3: Wi-Fi 8, The Future of Wireless Connectivity -LitePoint

（本文來(lái)源于《EEPW》202406）