優先考慮超高可靠性
最近,WiFi 7 終于開始認證了,這也讓 WiFi 8 提上了日程。那麽,Wi-Fi 8 會是什麽?在新興應用嚴格要求的推動下,下一代 Wi-Fi 将優先考慮超高可靠性 ( UHR:Ultra High Reliability ) 。
在本文中,我們探讨了 IEEE 8021.1 bn UHR 的發展曆程,該修正案将構成 Wi-Fi 8 的基礎。我們首先提出新的用例,要求進一步發展 Wi-Fi 以及相關的标準化、認證和頻譜分配工作。然後,我們根據 UHR 研究小組的成果介紹了 Wi-Fi 8 設想的一系列主要颠覆性功能及其相關的研究挑戰。其中,我們重點關注多接入點協調(multi access point coordination),并證明它可以建立在 802.11be 多鏈路操作的基礎上,使 UHR 在 Wi-Fi 8 中成爲現實。
01 簡介
您無需精通技術即可了解 Wi-Fi。Wi-Fi 技術的設備數量是人口數量的兩倍,承載着全球三分之二的移動流量,支撐着我們的數字經濟。從社會、經濟和安全的角度來看,這一代人不會輕易忘記,在沒有 Wi-Fi 的情況下經曆新冠疫情封鎖意味着什麽。即使現在再次可以外出旅行,我們中的許多人在抵達後第一件事就是獲取 Wi-Fi 密碼,因爲這通常是訂餐和向家裏發送新聞的方式。
自上世紀九十年代末推出以來,Wi-Fi 已經取得了長足的進步。欣賞該技術改進的最簡單方法是閱讀商用 Wi-Fi 接入點 ( AP:access point ) 盒上的峰值數據速率規格。這些速率在兩年半的時間裏增長了大約四個數量級,從最初 802.11 标準的僅僅 1 Mbps 到最新 802.11be 産品(别名 Wi Fi 7)的近 30 Gbps。早在 2024 年,這一巨大飛躍讓 Wi-Fi 超越了電子郵件和網頁浏覽,逐漸征服了擁擠的聯合辦公空間、機場,甚至赢得了許多父母的心,他們現在可以與孩子進行視頻通話,而無需擔心電話費。但我們中有多少人至少抱怨過一次 Wi-Fi 在我們最需要的時候卻無法使用呢?對于任何旨在負擔得起、普及且在免許可頻段運行、受到不受控制幹擾的技術來說,不可靠性将是其緻命弱點,Wi-Fi 也不例外。
雖然隻需要耐心來處理緩沖視頻或在語音通話中重複我們的最後一句話,但新用戶(機器)将無法容忍缺乏 Wi-Fi 可靠性。在未來的制造環境中,機器人、傳感器和工業機械之間的 Gbps 通信将在數據傳輸和最大延遲方面要求至少三個(但有時更多)"9" 的可靠性。請放心,對于涉及人類的用例,這些要求不會變得更寬松。我們中的許多人甚至可能不想考慮在不可靠的 Wi-Fi 連接下進行機器人輔助手術。但即使隻是對于全息通信(即将到來的 Metaverse 的關鍵組成部分),僅 0.01% 的數據包經曆的過度延遲也可能會引發惡心和用戶痛苦。随着工業自動化、數字孿生和遠程呈現的發展,下一代 Wi-Fi 勢必會走出舒适區,将可靠性作爲首要任務,從而承擔起更具挑戰性的任務。
在本文中,我們踏上了邁向 802.11 bn 超高可靠性 ( UHR:Ultra High Reliability ) 的旅程,這一修正案将構成 Wi-Fi 8 的基礎。在介紹了推動 Wi-Fi 進一步發展的新興應用之後,我們審查當前在标準化、認證和頻譜分配方面的活動,并提供 UHR 研究組主要成果的摘要。随着研究社區轉向瞄準新的用例和要求,我們介紹了 Wi-Fi 8 可能帶來的一些新功能及其相關的研究挑戰。在這些功能中,我們強調多 AP 協調框架 ( multi-AP coordination framework ) 是 Wi-Fi 遊戲規則的改變者,可提高頻譜利用效率并接近性能決定論。我們還展示了新穎的結果,展示了如何在 802.11be 多鏈路操作 ( MLO:multi-link operation ) 的基礎上實現此類颠覆性增強功能,以最大限度地發揮其影響,使 Wi-Fi 8 及其超可靠性目标更進一步。
02 新興用例推動新穎的标準化工作
随着 Wi-Fi 的不斷發展,新的用例和應用不斷湧現,它們不僅需要 Wi-Fi 7 所目标的更高的吞吐量和更少的延遲,而且還需要更高的可靠性。在本節中,我們将探讨 Wi-Fi 8 的一些新興用例,以及影響其發展的标準化和監管活動。
新興應用和用例
預計 2030 年及以後室内連接的關鍵用例包括以下内容:
沉浸式通信:從增強 / 虛拟現實 ( AR/VR ) 眼鏡轉向全息遠程呈現 ;
用于制造的數字孿生:在複雜系統或環境的數字表示與其現實世界對應物之間建立虛拟連接 ;
全民電子醫療:在缺乏醫生和基礎設施的地區提供遠程醫療手術 ;
協作移動機器人:需要确定性通信來處理關鍵運動控制信息 ;
表 I 量化了上述用例的性能要求。爲了滿足這些延遲和可靠性要求,Wi-Fi 正在考慮進行範式轉變,引入更多的性能确定性。這不是一件容易的事,因爲與在許可頻段運行的 5G 等 3GPP 技術不同,Wi-Fi 在非許可頻段運行,容易受到信道訪問争用和不受控制的幹擾。爲了應對未授權頻譜中的不協調使用,而不是優先考慮确定性,Wi-Fi 的介質訪問控制 ( MAC:medium access control ) 最初是根據具有沖突避免功能的載波偵聽多路訪問 ( CSMA/CA:carrier sense multiple access with collision avoidance ) 設計的。Wi-Fi 8 繼承了這一傳統,旨在通過協調和更有效地利用可用頻譜來追求确定性。
新的标準化工作
IEEE 802.11 實時應用 ( RTA:Real Time Applications ) 主題興趣小組 ( TIG:Topic Interest Group ) :早在 2019 年,RTA-TIG 就提供了一系列建議和指南,以支持未來 Wi-Fi 網絡的低延遲和可靠性。這些建議已在 Wi-Fi 7 開發(例如 MLO)中得到考慮,但它們也影響着 Wi-Fi 8 的可靠性工作,例如通過時間敏感網絡 ( TSN:time-sensitive networking ) 集成。
IEEE 802.11 AI/ML 主題興趣小組 ( TIG ) :成立的目的是探索人工智能 ( AI ) 和機器學習 ( ML ) 直接在 Wi-Fi 協議中的應用。其目的是讨論相關用例,以及基于現有機制和預期實施工作的技術可行性。其中包括使用神經網絡的信道狀态信息 ( CSI:channel state information ) 反饋壓縮、AI/ML 輔助的增強型漫遊、基于深度強化學習的信道訪問以及 AI/ML 驅動的增強型多 AP 協調方案。
IEEE 802.11 集成毫米波研究組 ( IMMW SG:Integrated mmWave Study Group ) :爲了确保 Wi-Fi 的長期發展,下一代高端設備也有可能在所有三個 7 GHz 以下頻段以及毫米波領域運行。事實上,人們越來越有興趣更好地利用幾乎全球範圍内的 60 GHz 頻段中高達 14 GHz 的免許可頻譜或中國 45 GHz 頻段中的 5.5 GHz 頻譜。60 GHz 頻段目前由多種現有技術使用,例如衛星、射電天文學和 IEEE 802.11ad/ay ( WiGig ) 。然而,WiGig 的市場采用僅限于利基應用,監管機構可能會考慮将 60 GHz 頻段重新用于其他需要帶寬的技術,例如 5G 和 6G。在此背景下,經過關于擴展 UHR 範圍的初步讨論,決定創建一個專用的 IMMW SG,爲開發新的 802.11 修正案奠定基礎,利用現有 Wi-Fi 7 和未來的 PHY/MAC 功能适用于 7 GHz 以下頻段的 Wi-Fi 8 無線電接口,包括信道化(channelization)和多鏈路框架(multi-link framework),用于動态操作額外的毫米波鏈路。
IEEE 8021.1bn UHR:圖 1 總結了 IEEE 正在進行的 8021.1bn 标準化工作(底部)以及即将完成的 802.11be 修正案(頂部)及其綜合主要功能。UHR 研究組 ( SG:Study Group ) 成立于 2022 年 7 月,旨在讨論并制定新的項目授權請求 ( PAR:Project Authorization Request ) ,定義 802.11be 之外需要考慮的一組目标、頻段和技術。由此産生的 UHR 任務組(TG:Task Group)于 2023 年 11 月成立,傳統的單一版本标準化周期将持續到 2028 年。這項活動将定義未來 Wi-Fi 8 産品的協議功能,主要集中在以下這些方面相對于 802.11be 進行改進:
根據 MAC 數據服務 AP 的測量,吞吐量增加了 25%;
即使在具有移動性和重疊基本服務集 ( OBSS:overlapping basic service sets ) 的場景中,也可将第 95 個百分點的延遲減少 25%,并将 MAC 協議數據單元 ( MPDU:MAC Protocol Data Unit ) 丢失減少 25%;
改進 AP 的省電機制并增強直接的點對點數據交換;
正在研究影響未經許可頻譜可靠性的三個主要關鍵方面:無縫連接(seamless connectivity)、确定性(determinism)和受控的最壞情況延遲( controlled worst-case delay)。圖 2 描述了每種方法的示例,并在接下來的三個部分中分别讨論了它們的主要機遇和挑戰。
03 通過分布式 MLO 實現無縫連接
IEEE 802.11be 中引入的多鏈路架構提供了高度的靈活性,在上層(多鏈路層)和下層(鏈路層)MAC 功能之間呈現出清晰的劃分,并且可以使用多鏈路設備 ( MLD:multi-link device ) 被視爲控制兩個或多個傳統 AP(或 STA)的實體,每個 AP 在單個鏈路上運行并位于同一硬件上。這種多鏈路框架已經允許多鏈路站以最小的信令開銷和延遲來切換鏈路,隐式地在同一 MLD 實體的控制下實現 AP 之間的無縫轉換,從而允許先通後斷路徑切換。
機會:爲了改善移動性支持,Wi-Fi 不可靠的主要來源之一,802.11bn 有可能将剛剛描述的多鏈路架構擴展到分布式框架,其中同一 MLD 實體控制下的 AP 不必要的必須位于相同的物理硬件上。這種方法創建了一個分布式虛拟單元,通過從不同的分布式 AP 同時激活多個鏈路,可以無縫地處理設備的移動性,從而确保遊牧設備始終連接到至少一個鏈路,有效地将本地漫遊支持嵌入到 802.11bn 用戶中,并顯著提高了連接的可靠性。
技術挑戰:要在 802.11bn 中實現分布式多鏈路操作,需要解決幾個關鍵方面:首先,分布式 MLO 方法需要在同一控制多鏈路實例下不同分布式 AP 之間的協調和通信;此外,考慮到當前的 802.11be 規範僅保證同一物理設備内激活的鏈路具有不同的标識符,不同的鏈路将需要唯一的尋址。
可能的實現:不同分布式 AP 之間的協調可以按照不同的方法來實現:一種選擇是定義一個移動域,其中 AP(無論是否位于同一位置)都可以隸屬于擴展的 MLD 實體;另一種可能的選擇是考慮一種新穎的總體邏輯實體,該實體将在位于兩個或多個 802.11be AP MLD 中的鏈路之間提供無縫漫遊;此外,802.11bn 分布式 MLD 架構應在協調實體(例如 MLD 上層 MAC)和協調 AP(例如 MLD 下層 MAC)之間定義新穎、可靠且足夠通用的接口,以允許使用有線和無線網絡。同時,無線通信要确保不同供應商提供的實現之間的互操作性。
04 通過 PHY 和 MAC 增強實現确定性
考慮流量特征(traffic characteristics)對于設計低延遲機制至關重要。雖然希望通過利用現有解決方案以可預測的到達模式來處理流量,但在适應意外的、事件驅動的、時間敏感的流量時,挑戰會加劇。
機會:當意外的高優先級數據包到達設備時,可能會遇到兩個主要的延遲來源:另一個正在進行的傳輸的剩餘時間以及其自身傳輸的後續信道争用過程。IEEE 8021.1bn 可以通過以下方式解決這兩方面問題: ( i ) 使用附加優先級類别和相關信道接入參數擴展增強型分布式信道接入 ( EDCA:enhanced distributed channel access ) ,例如 backoff;; ( ii ) 通過引入資源單元(RU:resource unit)預留和啓用搶占來擴展 OFDMA 實施; ( iii ) 當主信道被其他傳輸占用時,利用輔助信道中的信道接入機會。
提議的機制:針對後兩個機會,802.11bn 正在考慮引入兩項 MAC 增強功能:資源預留(Resource Reservation)和信道搶占(Channel Preemption )可能會爲所有傳輸中的低延遲流量預留較小的 RU。
與預填充(pre-padding)相結合,這将使節點能夠通過将傳入的低延遲數據包分配給保留的 RU 來及時提供服務。然而,爲了避免所有傳輸中的 RU 浪費,隻要支持搶占,該 RU 也可以用于實際數據的傳輸(參見圖 2,第二個示例)。值得注意的是,這種方法不會強行改變接收器設計,但它确實需要設計多維 PPDU 幀。
然而,如果旨在傳輸時間敏感幀(time-sensitive frame)的設備不是傳輸機會 ( TXOP:the transmission opportunity ) 持有者(holder),則有效的搶占機制(preemption mechanisms)必須利用傳輸的 PPDU 之間的短幀間間隔(short interframe spaces)來搶占信道( seize the channel)。
此外,輔助信道接入(SCA:Secondary Channel Access)可以通過消除對主信道的依賴并更好地僅利用空閑輔助信道上的傳輸機會來擴展 802.11be 中的前導碼打孔功能(preamble puncturing functionalities)。SCA 的引入預計将在中高負載場景中帶來性能提升,而不會帶來過多的複雜性。
05 通過多 AP 協調控制最壞情況下的延遲
随機接入過程(Random access procedures)使得在 Wi-Fi 中提供性能保證變得困難,這就是爲什麽在 802.11be 中引入 R-TWT,通過調度協調服務周期(scheduling coordinated service periods)來減少基本服務集 ( BSS:basic service set ) 内的争用。然而,即使 AP 屬于同一管理域,BSS 間的交互仍然受到競争原則(contention principles)的約束,這使得最壞情況下的延遲難以預測。Wi-Fi 8 有望通過引入多 AP 協調來解決這個問題( MAPC:multi AP coordination)以實現更高的可靠性并防止信道訪問争用,特别是在密集和重負載的環境中。
信道狀态信息獲取(Channel state information acquisition):多 AP 協調機制的實現依賴于 OBSS CSI,即估計非關聯相鄰設備的信道(on estimating the channel for non-associated neighboring devices)。某個 BSS AP 可以通過指示 OBSS 中 STA 和 AP 的 ID 的觸發幀(trigger frame)來發起 OBSS 信道探測過程。OBSS AP 随後傳輸用于探測的控制幀(control frames,例如 NDPA 和 NDP)。然後 OBSS STA 通過将測量的信道信息反饋給 BSS AP 和 OBSS AP 來做出響應。該過程可以執行多次以從多個 OBSS 獲取信道狀态信息。
利用此類信息對于管理頻率資源、調整發射功率或設計特定的波束成形方法以避免 OBSS 幹擾至關重要。如下文所述,每種不同的 AP 協調方案可能需要不同數量的信道狀态信息(例如,整體信号強度與每個天線的小規模衰落估計),并且周期非常不同。由于産生的管理費用可能會抵消性能增益,因此有效的 CSI 獲取對于其中一些方案将成爲 WiFi 8 至關重要的一部分。
協議升級(Protocol upgrades):新的幀(New frames)對于發現和管理 multi-AP 組、在 AP 之間共享信道和緩沖區狀态數據以及觸發協調的多 AP 傳輸以最大限度地減少 BSS 間沖突并實現更高效和動态的頻譜使用而言是必需的。Wi-Fi 8 中的 AP 協調方案預計将利用無線和有線信号。這些方案的範圍從基本到高級,具體取決于接入點之間必須交換的數據量及其實現複雜性。雖然标準将規定協調機制的哪些方面以及哪些方面将留待實施仍有待決定,但主要方案可能包括本節其餘部分中描述的一些方案。
協調 TDMA/OFDMA
這是分别利用時域和頻域的兩種基本方法。在 C-TDMA 中,TXOP 被劃分爲 slots 并且順序地分配給不同的 AP。在 C-OFDMA 中,頻帶的不同部分被分配給不同的 AP。
例如,利用 C-OFDMA,獲得 TXOP 的 AP 能夠與一組相鄰 AP 共享其頻率資源。目前正在讨論要采用的最小資源單元,較小的單元 ( 20 MHz ) 比較大的單元 ( 80 MHz ) 提供更大的靈活性和調度增益,但也可能需要 PHY 格式更改。
一方面,C-OFDMA 可以通過減少信道争用來實現延遲降低。另一方面,共享 AP 面臨計算負擔和開銷,因爲它必須首先請求相鄰 AP 報告其信道和緩沖區狀态,然後相應地調度和分配資源。
協調的空間再利用
在協調空間複用 ( C-SR:coordinated spatial reuse ) 中,AP 協同控制其發射功率,允許并發傳輸,從而提高總區域吞吐量。
機會:這種結合了合作的方法代表了對現在的 802.11ax 空間複用的升級,其中一個 AP 以最大功率進行傳輸,而所有其他 AP 必須相應地降低其功率,有時降低到不能産生 SINR(signal-to-interference plus-noise ratio)。相反,協調 AP 之間的發射功率可以保證所有接收 STA 具有足夠的 SINR,并創造額外的空間複用(extra spatial reuse )機會。此外,與 C-TDMA/OFDMA 不同的是,C-SR 允許在相同的時間 / 頻率資源上并行傳輸,從而有可能實現更高的吞吐量并減少排隊延遲。
技術挑戰:C-SR 需要測量幹擾鏈路的接收信号強度信息 ( RSSIreceive signal strength information ) ,以便計算适當的發射功率。然而,由于 RSSI 相對靜态,因此可以通過信标測量來獲取此類信息,僅産生有限的開銷。在 RSSI(以及發射功率)的計算中考慮波束成形可能會産生更好的性能,但也會增加複雜性和開銷。
可能的實現:在測量階段,共享 AP 可以請求 BSS 内的 STA 測量并報告來自其他 AP 的 RSSI。一旦共享 AP 獲得對 TXOP 的訪問權限,它就會從其他 AP 收集信息,包括這些 AP 打算向哪些 STA 發送數據以及它們的目标 SINR。基于此知識,共享 AP 可以計算其他每個 AP 的适當發射功率。然後,該信息與共享 AP 的發射功率一起通過觸發幀進行傳送,從而允許其他 AP 設置其最佳調制和編碼方案。
聯合傳輸
聯合傳輸 ( JT:Joint transmission ) 是一種先進的方法,也稱爲分布式 MIMO,它利用空間域并涉及非共址 AP,這些 AP 聯合向 / 從多個 STA 發送 / 接收數據。
機會:值得注意的是,JT 将鄰近的接入點從潛在的幹擾者轉變爲服務器。這種方法有可能同時實現高吞吐量和低延遲,因爲可以在不犧牲空間流數量的情況下抑制幹擾。
技術挑戰:JT 的成功可能取決于設計新的分布式 CSMA/CA 協議并确保協作 AP 之間在時間、頻率和相位上的緊密同步。而且,該功能要求所有涉及的 AP 共享要傳輸的數據。爲了限制随之而來的開銷并防止排隊延遲不必要的增加,聯合傳輸可能需要帶外回程鏈路來連接 AP,例如 10 Gbps 以太網電纜。
可能的實現:某個 AP(AP1)與另一個 AP(AP2)交換協調請求 / 響應,以決定是否應該開始協調以及聯合發送哪些數據包。然後,AP1 例如通過有線回程向 AP2 發送協調集以開始數據共享。一旦數據共享完成,AP1 向 AP2 發送協調觸發以開始協調傳輸,最後兩個 AP 都收到來自接收 STA 的塊确認。限制數據共享帶來的開銷的可能解決方案可以是: ( i ) 盡可能提前完成數據共享,而不是在傳輸之前; ( ii ) 在有線數據共享期間向其他 STA 進行無線分組傳輸以提高效率。
協調波束形成
協調波束成形 ( CBF:Coordinated Beamforming ) 也利用空間域,是一種協作 AP 抑制傳入 OBSS 幹擾的方法(參見圖 2,第三個示例)。
機會:借助 CBF,下一代多天線 AP 不僅可以利用其空間自由度(spatial degrees of freedom)來複用其自己的 STA,還可以将輻射零點(radiation nulls)置于鄰近非關聯 STA 的位置。這種方法使 AP 及其相鄰 STA 相互不可見,從而避免了信道訪問争用,允許以全功率進行傳輸,并可能作爲副産品改善最壞情況下的延遲。
技術挑戰:與 JT 不同,CBF 不需要聯合數據處理,因爲每個 STA 向 / 從單個 AP 發送 / 接收數據,因此不會産生數據共享開銷并消除帶外回程需求(band backhauling needs)。然而,在定義 CSI 獲取框架時應仔細考慮開銷的影響。随着天線陣列規模的預計增長,802.11bn 應該比較更準确的顯式程序(自然會帶來更高的開銷)與以犧牲準确性爲代價的隐式程序的好處以減少開銷。此外,由于空間自由度受到天線陣列大小的限制,因此應在承載數據的空間流、波束成形增益和調零精度之間找到适當的權衡,以及在每個新創建的空間複用機會期間進行機會性用戶調度 。
可能的實施:CBF 可能需要設計以下關鍵階段:
兩個或多個協作 AP 之間的控制幀交換,用于建立和維護協調集。
CSI 獲取階段,用于 AP 與 OBSS STA 通信并配置空間域幹擾抑制。後者修改了用于空間複用的傳統濾波器,例如迫零 ( ZF:zero forcing ) 或最小均方誤差 ( MMSE:minimum mean square error ) 預編碼器,通過在特定信道方向上施加零值(旨在針對某個 STA 實現完全零值)或子空間( 旨在對多個 STA 進行部分歸零)。
基于動态零點引導的空間複用的框架,其中 donor AP 通過傳達其所服務的 STA 和對應的幹擾抑制條件來向 OBSS AP 授予傳輸機會,即 OBSS AP 向所服務的 STA 放置零點的義務 由 donor AP 提供。
雖然 CBF 的實現複雜性低于 JT,但它可以避免信道争用,并且在适當的情況下,可以大幅減少最壞情況下的延遲。盡管 CBF 的潛力最近已在單鏈路操作中得到證明,但在下文中,我們對 CBF 與 MLO 配對時出現的性能權衡進行了初步評估,正如 802.11bn 中所設想的那樣。
06 案例研究:WI-FI 8 的超高可靠性
爲了評估 MAPC(特别是 CBF)帶來的潛在優勢,我們考慮采用最先進的支持 Wi-Fi 7 MLO 的網絡,該網絡由兩個重疊的 BSS 組成,類似于圖 2 中最右側的場景。每個 BSS 包括一個配備有四個天線的 AP 和一個配備有兩個天線的關聯 STA。兩個 BSS 支持多無線電 MLO ( EMLMR ) ,在 6 GHz 頻段中的相同兩條 160 MHz 鏈路上運行,并實現 CBF。每個 AP 向其各自的 STA 發送兩個空間流,并在啓用 CBF 時使用其剩餘的兩個空間自由度創建朝向其他 BSS 的輻射零點。每個接入點上的 2 Gbps 流量流處于活動狀态,對應于每秒 120 幀的全息視頻流,每個開 / 關活動周期爲 4.15 毫秒。所有延遲值僅指 AP-STA 延遲,未實現其他 Wi-Fi 7 和潛在的 Wi-Fi 8 功能來隔離和突出 CBF 提供的增益。我們使用可變開銷(variable overheads)和歸零精度(nulling accuracy)來評估 CBF 性能,以對 CSI 獲取信令及其老化的影響進行建模。采用與本文相同的模拟器,生成的數據包數量超過 1650 萬,表 II 報告了全套模拟參數。
如圖 3 所示,與獨立 MLO(頂部)相比,将 MLO 與 CBF(底部)結合使用可以創造額外的重用機會并減少延遲。然而,CBF 可實現的性能與零點放置(null placement)的準确性有關。圖 4 展示了當幹擾抑制精度從 10 dB 增加到 30 dB(不同顔色)以及 CSI 采集開銷從 0(不透明)增加時,将 MLO 與 CBF 相結合獲得的中值、99%-tile 和 99.9999%-tile 延遲值。 ) 至 1 ms(半透明)和 2 ms(透明)。
爲了進行比較,還顯示了獨立 MLO 的相應性能。結果表明,當節點與獨立 MLO 競争介質時,99.9999% 的延遲超過 100 ms。當以僅 10 dB 的零精度将 MLO 與 CBF 組合時,這種性能會惡化,因爲由此産生的幹擾增加以及調制和編碼方案 ( MCS:modulation and coding scheme ) 降級(低至 16-QAM 3/4)抵消了更高空間複用的好處 。
然而,當零精度(null accuracy)增加到 20 dB 及以上時,趨勢會逆轉,因爲所産生的 MCS 減少足以通過缺乏競争來補償。30 dB 或更高的精度可實現最高的 MCS ( 4096-QAM 5/6 ) ,并将 99.9999%-tile 延遲降低近一個數量級。該圖還表明 1 ms 和 2 ms 的 CSI 獲取開銷幾乎可以超過 20 dB 的 CBF 調零能力(nulling capability)。
所呈現的結果表明,即使使用 4096-QAM 和 MLO 等 Wi-Fi 7 功能,在所有鏈路都表現出高競争級别的密集場景中,滿足低延遲要求和超高可靠性也可能具有挑戰性。CBF 可以解決這個問題,并幫助 Wi-Fi 8 應對需要可靠的高吞吐量和低延遲的用例,例如未來的沉浸式全息通信。
07 結論
在本文中,我們讨論了 Wi-Fi 社區爲何以及如何押注 802.11bn 的超高可靠性。我們首先概述了即将推出的用例,并分享了标準化、認證和頻譜監管的最新動态。然後,我們探讨了 Wi-Fi 8 可能帶來的颠覆性創新,以滿足以前在免授權頻譜中無法滿足的新要求。我們進一步提出了一種新穎的系統級研究,展示了 Wi-Fi 8 如何通過多鏈路操作和空間域多 AP 協調的聯合互通實現超高可靠性。
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