Wi-Fi 8新特性—ELR（二）

在上一篇《Wi-Fi 8新特性—ELR（一）》中我们总结了Wi-Fi 8（UHR）物理层及MAC层的新feature，又针对ELR特性做了初步的了解。有读者留言说，ELR之所以可以提升上行覆盖，实现链路平衡，本质上是通过频域重复+低阶调制来实现的。

没错，但这仅仅是针对ELR的Data部分。今天我们继续学习ELR的帧结构组成，来了解一下除了Data部分，还有很重要的前导码部分，它们是如何对ELR贡献力量的？

01、ELR的帧结构

下图是ELR PPDU的时序结构，可以看到Wi-Fi 8（UHR）的帧结构的不同之处，以及UHR中ELR的特殊之处。

对应字段的时长：

ELR PPDU包含的字段如下表，标注红色的是与其他PPDU不同的或者说ELR存在特殊配置的前导字段：

L-STF：Non-HT Short Training field，虽然这并不是UHR的特有字段，但当发射UHR‑ELR PPDU时，这段L-STF的短训练序列域需施加3 dB的功率提升。

L-LTF：Non-HT Long Training field，与上面的L-STF相同，当发射UHR‑ELR PPDU时，这段L-LTF的长训练序列域需施加3 dB的功率提升。

ELR-MARK：ELR MARK field，这个字段只会出现在UHR ELR PPDU中。由2个OFDM符号构成。作用是提供额外的信令，用以区分UHR ELR PPDU与其他PPDU。它通过利用预定义的tone模式进行互相关来改善检测，提升低信噪比环境下的性能，并支持跨多个接收天线的相干合并。

此外，ELR-MARK字段包含唯一标识符BSS_COLOR，用于指示STA的BSS COLOR。BSS_COLOR的取值范围为1到63。ELR-MARK矩阵的64×96矩阵H指定了64个正交序列，每一行对应一个BSS COLOR，而每一列对应在两个ELR-MARK符号的每个子载波上传输的数据。

这些正交序列使STA能够确定UHR ELR PPDU是否来自OBSS（overlapping basic service set）。

这里单独做一下解释：OBSS是重叠的基本服务集，是当一个基本服务集（BSS）工作在与接入点（STA）的BSS相同的信道上，并且部分或全部位于该BSS的基本服务区域（BSA）内。通俗地说就是遇到了与我同覆盖范围又同信道的Wi-Fi网络。比如我家的Wi-Fi与邻居家的Wi-Fi正在使用同频信道，我的STA可能需要在很多同频信道中分辨出我家的网络进行连接，所以就要通过BSS COLOR（标签）来识别哪个才是自己的BSS，其他的OBSS都是同频干扰。

UHR‑STF：UHR的短训练序列字段的主要作用是提升MIMO传输模式下的自动增益控制估计性能。但对于UHR ELR PPDU而言，使用的是单空间流，所以作用并非MIMO，而仍然是针对远距离、低信噪比提供优化。UHR ELR PPDU中的UHR‑STF字段必须施加 3 dB 功率提升。

UHR‑LTF：UHR的长训练序列，在UHR ELR PPDU中，发射机为用于传输PSDU的1 条空间流，在4个52‑tone RRU上提供训练。UHR ELR PPDU的UHR‑LTF字段必须施加3 dB 功率提升。UHR ELR PPDU仅支持 2×UHR‑LTF。UHR ELR传输在20 MHz带宽上使用 2×UHR‑LTF序列，但仅填充 20 MHz 带宽内对应 4 个52‑tone RRU的子载波。未填充的子载波位置，2× UHR‑LTF序列取值置零。

ELR‑SIG：此字段携带解析UHR ELR PPDU所需的全部信息。ELR‑SIG字段中的整数字段采用无符号二进制格式传输，由ELR‑SIG‑1与ELR‑SIG‑2两个子字段构成；每个子字段包含24个未编码数据比特。ELR‑SIG‑1字段在 ELR‑SIG‑2字段之前发送。ELR‑SIG各OFDM符号的数据比特，需对每个OFDM符号分别执行BCC卷积编码，随后进行比特交织、BPSK星座映射，插入导频。ELR‑SIG字段所使用的子载波规划、频域复制方案以及相位旋转，与UHR ELR PPDU中的Data数据字段保持一致。

所以总结下来，前导码部分针对ELR的特性就是：各种类型的短训练序列和长训练序列的3dB功率提升，能直接提高接收端的信号强度，使得数据包检测、时间同步和信道估计更为可靠。以及专门针对ELR数据识别和解析的前导字段ELR-MARK和ELR-SIG的设置。

02、ELR的物理层测试要求

1. ELR的相对星座误差（EVM）

如下表所示，只有-4dB或-5dB，对应百分比分别是63.10 %和56.23 %。这个限值相比于4096QAM的-38dB（1.26%）是相当宽松的，因为调制阶数很低，所以容错性很强。EVM的dB和%的换算公式可以参考一起来学802.11物理层测试标准（EVM的结果如何看？—11ac的调制精度）。

2. ELR接收灵敏度

3. ELR的邻道和非邻道抑制

4. 接收信道强度指示（RCPI）测量

RCPI是对接收到的PPDU在指定信道中接收RF功率的度量。该参数应为PHY在接收到的PPDU的UHR-STF或UHR-LTF字段上测量的信道内接收RF功率。

但如果针对UHR ELR PPDU测量RCPI，由于UHR ELR PPDU中的UHR-STF和UHR-LTF字段的功率比数据字段高3dB，则报告的RCPI值比在UHR-STF或UHR-LTF字段上测量的功率低3dB。因此报告的RCPI值是从测量的功率中减去3dB。RCPI应在接收机指定动态范围内以dBm为单位，并在±5dB的精度（95%置信区间）范围内。