IEEE 802.11be Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)吞吐量增強的研究

池啟康

（泉州成功電纜有限公司 福建省泉州市 362005）

1 概述

IEEE 802.11 工作組于2019 年5 月批準了授權(quán)項目請求(PAR)，從而創(chuàng)建了任務(wù)組TG 802.11be。802.11be 任務(wù)組旨在通過引入“對IEEE Std.802.11 物理層(PHY)和媒體訪問控制層(MAC)，可實現(xiàn)至少30Gbps 的最大吞吐量，在MAC 數(shù)據(jù)服務(wù)接入點(SAP)處測量”。PAR 中引用的主要候選技術(shù)是：

（1）最大帶寬(BW)為320MHz（Wi-Fi 6 802.11ax 已指定最大帶寬為160MHz）；

（2）連續(xù)和非連續(xù)多頻段聚合；

（3）將多輸入多輸出(MIMO)空間復用(SM)和下行鏈路(DL)和上行鏈路(UL)多用戶(MU)MIMO 的最大空間流(SS)數(shù)量從8 個增加到16 個；

（4）多接入點（AP）發(fā)射和接收協(xié)調(diào)；

（5）重傳協(xié)議，例如混合自動重復請求(HARQ)方案。

2007 年高吞吐量(HT)802.11n 修正案（Wi-Fi 4)引入了空間復用(SM)MIMO，最大傳輸4 條空間流(SS)。2013 年超高吞吐量(VHT)IEEE 802.11ac 修正案（Wi-Fi 5）已將SS的最大數(shù)量從4 個增加到8 個。802.11ac 修正案還引入了DL MU-MIMO，并將最大帶寬從40MHz 擴展到160MHz。2020 年高效(HE)802.11ax 修正案規(guī)定了正交頻分多址(OFDMA)和UL MU-MIMO，保持最大空間流數(shù)等于8，最大帶寬等于160MHz。文獻中簡要介紹了802.11ax 修正案中引入的大量新功能，其主要目標是提高超密集網(wǎng)絡(luò)中的MAC 數(shù)據(jù)SAP 吞吐量。2024 802.11be 修正案被標記為極高吞吐量(EHT)，主要專注于為類似于為5G（第5 代）通訊定義的應(yīng)用場景提供服務(wù)質(zhì)量(QoS)，即增強型移動多媒體寬帶和超可靠低延遲通信 (URLLC)。

本文介紹了一組仿真結(jié)果，用于分析天線數(shù)量的增加和802.11ax/be 物理層(PHY)上結(jié)合HARQ 協(xié)議以提高的吞吐量、容量和可靠性：下行波束成形(TxBF)；上行空間擴展SU-MIMO；DL/UL MU-MIMO。考慮到獲得一個包含802.11ax/be PHY 所有方面的分析模型幾乎是不可能的，本文基于與TG 802.11ax/be 會議中發(fā)表的相關(guān)模擬研究比較的一階模擬驗證方法。

2 仿真設(shè)置

本文使用的IEEE 802.11ax/be PHY 仿真器的重要參數(shù)如表1 所示，該模擬器遵循802.11ax Draft 4.0 的建議，因為TG 802.11be 目前處于其標準化活動的早期階段，但本文也引入了802.11be 修正以滿足研究新特性。……