Wi-Fi中的DCM调制

也许大家对各种Wi-Fi制式所能支持的最高阶调制都极其关注，例如Wi-Fi 7可以允许支持4096 QAM的极高阶调制，上一篇中我们通过计算可知，高阶调制带来了理论最大速率的增长。可谓是通信的有效性增强了。

而从Wi-Fi 6开始，出现了一个新的调制名称：DCM（Dual carrier modulation双载波调制），它是把同样的信息在一对儿子载波上进行调制。并且仅基于低阶调制，例如BPSK-DCM、QPSK-DCM，最高不超过16QAM-DCM。并且Wi-Fi 7 和Wi-Fi 8 中也都使用了DCM。从它的名称和概念看，这种增加开销的做法，可谓是保障了通信的可靠性。

01、Wi-Fi 7中的DCM调制

Wi-Fi 7（也称为EHT：极高吞吐量）物理层的数据子载波采用以下调制方式：

BPSKBPSK-DCM（用于EHT-MCS 15）QPSK16-QAM64-QAM256-QAM1024-QAM4096-QAM（用于EHT-MCS 12和13）

其中，EHT-MCS 15也就是BPSK-DCM的调制方式，在一个单空间流RU中是要求强制支持的。而4096-QAM的EHT-MCS12/13为可选支持。但要注意在MRU中，EHT-MCS 15也是可选支持的。

下表是上周我们计算最大速率时放的表格，今天这里是为了看一下Wi-Fi 7中MCS 15所对应的调制方式BPSK-DCM。

EHT-MCS 15仅用于单空间流的非MU-MIMO传输。

• 如果是仅20MHz的non-AP STA，必选支持26-, 52-, 106-, 和242-tone RU的EHT-MCS 15 (发射和接收) ；
• 如果STA宣称支持大于等于80MHz的PPDU，则必选支持26-, 52-, 106-, 242-, 484-, 996-tone RU的EHT-MCS 15 (发射和接收) ；
• 如果STA宣称支持大于等于160MHz的PPDU，则必选支持2×996-tone RU的EHT-MCS 15 (发射和接收) ；
• 如果STA宣称支持320MHz的PPDU，则必选支持4×996-tone RU的EHT-MCS 15 (发射和接收)。

此外，EHT物理层为6GHz频段的单空间流、采用LDPC编码的EHT SU（单用户）传输引入了EHT DUP（duplicate）模式，该模式使用BPSK-DCM调制，并被定义为EHT-MCS 14。EHT DUP重复传输模式是一种在PPDU载荷部分的发送数据在频域进行复制的传输模式。EHT DUP模式为可选模式，仅适用于6GHz频段。该模式仅适用于EHT SU传输，且必须在不进行前导码打孔的情况下使用80/160/320MHz带宽。

EHT DUP模式仅可与BPSK-DCM调制及码率为1/2的LDPC编码结合使用。所以，EHT-MCS 14是可选支持的。下表是EHT-MCS 14在不同带宽下对应的最大速率。EHT-MCS 14仅仅适用于6GHz的80MHz、160 MHz和320 MHz的EHT SU传输。

在EHT DUP模式下，编码与调制过程如下：

对于80 MHz：先对较低的484-tone RU执行编码与BPSK-DCM调制，然后将其复制到较高的484-tone RU，并进行部分符号取反以降低PAPR。

对于160 MHz：先对较低的996-tone RU执行编码与BPSK-DCM调制，然后将其复制到较高的996-tone RU，并进行部分符号取反以降低PAPR。

对于320 MHz：先对较低的2×996-tone RU执行编码与BPSK-DCM调制，然后将其复制到较高的2×996-tone RU，并进行部分符号取反以降低PAPR。

下面分别是80MHz/160MHz以及320MHz带宽下EHT-MCS 14的发射机框图，对于使用EHT-MCS 14的EHT SU传输，需进行频域复制（Frequency Domain Duplication）。所有其他情况下此功能块均被旁路。

下表总结一下MCS15到MCS12的可选必选情况以及相关条件：

对于EHT-MCS14和15的BPSK-DCM的EVM（或RCE：相对星座误差）的要求，与BPSK是相同的，都是-5dB，如下表所示：

对于接收灵敏度，EHT-MCS 15的要求与BPSK在各带宽下完全相同，EHT-MCS 14在80MHz、160MHz以及320MHz带宽的要求是最严格的，比BPSK还要严格2dB。因为MCS14相比于MCS15是更为可靠的传输方式，除了BPSK-DCM之外，还进行了频域复制。

02、Wi-Fi 6中的DCM调制

Wi-Fi 6（HE）的物理层数据子载波采用以下调制方式：

BPSKBPSK DCMQPSKQPSK DCM16-QAM16 QAM DCM 64-QAM256-QAM1024-QAM

DCM对于Wi-Fi 6来说是可选支持的。DCM-tone mapper作为星座映射器（constellation mapper）的组成部分，仅在RU指示启用DCM时才会启用。DCM适用于HE PPDU中的HE-SIG-B字段与数据字段。下图是LDPC编码数据字段的一个发射机框图的例子：

Wi-Fi 6中的DCM仅适用于HE-SIG-B和数据字段的MCS 0、1、3和4。如下表举例是在26-tone RU单空间流情况下的不同MCS速率对比，由于是同样的信息调制在两个不同的载波上，所以在启动DCM（=1）时的速率相比于未启用DCM（=0），理论峰值速率下降了一倍左右。

下表是不同调制对应的RCE要求：

接收灵敏度的要求：

所以说，对于有足够带宽资源的情况下，DCM可以增强性能，弥补弱点。例如高阶调制在复杂环境下的稳定连接；例如为低功耗、低数据速率IoT传感设备增强覆盖范围和连接可靠性；例如智能家居、安防监控中需要远距离或穿墙稳定连接的低功耗设备，等等。因此，丰富的调制方式适应丰富的需求场景，有高有低，有快有慢，有前锋也有后盾，才是正理。