ภายใต้มาตรฐาน IEEE 802.11be WiFi 7 แนะนําโครงสร้างเฟรม Extremely High Throughput (EHT) เพื่อรองรับคุณสมบัติและความสามารถขั้นสูง.

โครงสร้างเฟรม WiFi 7

โครงสร้างเฟรม EHT ใน Wi-Fi 7 สร้างขึ้นจากโครงสร้างเฟรม HE (ประสิทธิภาพสูง) ที่ใช้ใน Wi-Fi 6 (802.11ax) พร้อมการปรับปรุงเพื่อรองรับคุณสมบัติใหม่ที่เปิดตัวโดยมาตรฐาน 802.11be ส่วนประกอบหลักของโครงสร้างเฟรม WiFi 7 ประกอบด้วยฟิลด์ต่อไปนี้.

1. คํานํา

คํานํามีความสําคัญต่อการซิงโครไนซ์สัญญาณและการประมาณช่องสัญญาณ และให้ข้อมูลที่จําเป็นสําหรับเครื่องรับในการถอดรหัสเฟรม คํานําของ EHT ได้รับการขยายเพื่อรองรับคุณสมบัติใหม่ๆ เช่น แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้นและการมอดูเลตลําดับที่สูงขึ้น.

คํานําใน Wi-Fi 7 ได้รับการขยายเพื่อรองรับแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณสูงสุด 320 MHz และรวมถึงฟิลด์เฉพาะเพื่อจัดการการทํางานแบบมัลติลิงค์และการเจาะคํานํา โครงสร้างประกอบด้วยฟิลด์เดิม (เพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้แบบย้อนหลัง) และฟิลด์ใหม่เฉพาะสําหรับ EHT.

2. EHT-SIG (สนามสัญญาณ EHT)

ฟิลด์นี้มีข้อมูลที่จําเป็นเกี่ยวกับเฟรม เช่น รูปแบบการมอดูเลตและการเข้ารหัส (MCS) แบนด์วิดท์ และการกําหนดค่าเชิงพื้นที่ เป็นการปรับปรุงฟิลด์ HE-SIG ใน WiFi 6 และแบ่งออกเป็นหลายฟิลด์ย่อยดังนี้:

ฟิลด์ EHT-SIG A และ SIG-B มีข้อมูลการส่งสัญญาณโดยละเอียดเพื่อกําหนดค่าเครื่องรับ รวมถึงความกว้างของช่องสัญญาณ ดัชนี MCS และรายละเอียดสตรีมเชิงพื้นที่ ฟิลด์ EHT-SIG ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการจัดสรรแบนด์วิดท์แบบไดนามิก พร้อมรองรับแบนด์วิดท์สูงสุด 320 MHz และสตรีมเชิงพื้นที่สูงสุด 16 สตรีม.

• EHT-SIG เอ: มีข้อมูลที่จําเป็นสําหรับการถอดรหัสสัญญาณพื้นฐาน รวมถึงแบนด์วิดท์และจํานวนสตรีมเชิงพื้นที่.
• อีเอชที-เอสไอจี บี: ให้รายละเอียดเพิ่มเติม เช่น MCS การจัดสรรหน่วยทรัพยากรสําหรับ OFDMA และพารามิเตอร์การทํางานอื่นๆ เฉพาะสําหรับเฟรม EHT.

3. ฟิลด์ข้อมูล

ฟิลด์ข้อมูลมีเพย์โหลด (ข้อมูลผู้ใช้) และมีคุณสมบัติเพื่อประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น.

ฟิลด์ข้อมูลใช้รูปแบบการเข้ารหัสขั้นสูงเพื่อรองรับอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นที่เปิดใช้งานโดย 4096-QAM และวิธีการรวมที่ได้รับการปรับปรุง การใช้ OFDMA และ MU-MIMO ได้รับการปรับให้เหมาะสมผ่านการส่งสัญญาณเฉพาะภายในฟิลด์ข้อมูล ทําให้ผู้ใช้หลายคนสามารถส่งและรับข้อมูลได้พร้อมกัน.

• รูปแบบการมอดูเลตและการเข้ารหัส (MCS): รองรับสูงสุด 4096-QAM ทําให้มีบิตข้อมูลต่อสัญลักษณ์มากขึ้น และทําให้อัตราข้อมูลสูงขึ้น.
• การรวม: เทคนิคการรวมที่ได้รับการปรับปรุง เช่น A-MPDU (Aggregated MAC Protocol Data Unit) ช่วยให้สามารถส่งเฟรมข้อมูลหลายเฟรมเข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่าย.
• ผู้ให้บริการย่อยนําร่อง: สิ่งเหล่านี้ใช้สําหรับการประมาณช่องสัญญาณ ทําให้เครื่องรับสามารถถอดรหัสสัญญาณได้อย่างแม่นยําแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงในช่องสัญญาณไร้สาย.

ผู้ให้บริการย่อยเหล่านี้ช่วยในการรักษาความเที่ยงตรงของสัญญาณตลอดการส่งสัญญาณโดยเปิดใช้งานการประมาณช่องสัญญาณที่แม่นยํา นี่เป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งสําหรับการทํางานแบบหลายแบนด์ที่มีปริมาณงานสูงตามที่จินตนาการไว้ใน Wi-Fi 7.

• ช่วงเวลายาม: Wi-Fi 7 รองรับช่วงเวลาการป้องกันที่สั้นลง (เช่น 0.8, 1.6, 3.2 ไมโครวินาที) เพื่อลดค่าใช้จ่ายและเพิ่มประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่มีความหนาแน่นสูง.

ตัวเลือกช่วงเวลาการป้องกันใน Wi-Fi 7 รองรับสภาพแวดล้อมการทํางานที่แตกต่างกัน โดยสร้างสมดุลระหว่างความต้องการเวลาแฝงต่ําและปริมาณงานสูงกับการรบกวนที่อาจเกิดขึ้นและผลกระทบหลายเส้นทาง.

• คํานําตามทริกเกอร์: สําหรับการใช้งานผู้ใช้หลายคนใน OFDMA คํานําตามทริกเกอร์รองรับการส่งสัญญาณที่ประสานกันจากหลายสถานี ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้คลื่นความถี่.

ฟิลด์เฟรม Wi-Fi 7 PPDU ดังแสดงในรูปมีดังนี้:

• สนามฝึกซ้อมระยะสั้น L-STF
• สนามฝึกอบรมระยะยาว L-LTF
• สนามสัญญาณรุ่นเก่า L-SIG
• RL-SIG สนามสัญญาณเดิมซ้ํา
• สนามสัญญาณสากล U-SIG
• สนามสัญญาณ EHT-SIG EHT
• สนามฝึกซ้อมระยะสั้น EHT-STF EHT
• สนามฝึกซ้อมระยะยาว EHT-LTF EHT
• เพย์โหลดข้อมูล
• PE - ฟิลด์ส่วนขยายแพ็กเก็ตที่ส่วนท้ายของเฟรม

มีรูปแบบการทําซ้ําของฟิลด์ที่กล่าวถึงข้างต้นตามรูปแบบ EHT, MU, PPDU และ EHT, TB, PPDU.

ประโยชน์ของโครงสร้างเฟรม EHT ใน WiFi 7

• ปริมาณงานที่เพิ่มขึ้น: โครงสร้างเฟรม EHT รองรับอัตราข้อมูลที่สูงมากเนื่องจากแบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น (สูงสุด 320 MHz) การมอดูเลตที่สูงขึ้น (สูงสุด 4096-QAM) และการรองรับสตรีมเชิงพื้นที่ที่ได้รับการปรับปรุง (สูงสุด 16 สตรีมเชิงพื้นที่).
• ประสิทธิภาพของผู้ใช้หลายคนที่ดีขึ้น: ความสามารถ OFDMA และ MU-MIMO ที่ได้รับการปรับปรุงภายในเฟรม EHT ช่วยให้สามารถส่งข้อมูลไปยังผู้ใช้หลายคนได้พร้อมกัน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพสเปกตรัมและความจุของเครือข่ายได้อย่างมาก.
• เวลาแฝงที่ต่ํากว่า: การใช้ช่วงเวลาการป้องกันที่สั้นลงและวิธีการรวมที่ปรับให้เหมาะสมช่วยลดเวลาที่ต้องใช้ในการส่งเฟรม ซึ่งช่วยลดเวลาแฝงโดยรวม.
• ปรับปรุงการใช้สเปกตรัม: คุณสมบัติต่างๆ เช่น การเจาะคํานําและการจัดสรรทรัพยากรที่ยืดหยุ่นในฟิลด์ EHT-SIG ช่วยให้ WiFi 7 ใช้คลื่นความถี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายที่มีสัญญาณรบกวนหรือความพร้อมใช้งานของช่องสัญญาณบางส่วน.
• รองรับกรณีการใช้งานขั้นสูง: สถาปัตยกรรมของเฟรม EHT รองรับกรณีการใช้งานใหม่ เช่น AR/VR, เกมบนคลาวด์ และแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ที่ต้องการเวลาแฝงต่ําและปริมาณงานสูง.

สรุป : โครงสร้างเฟรม EHT ของ WiFi 7 เป็นความก้าวหน้าที่สําคัญที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของเครือข่ายไร้สายสมัยใหม่.