技术 | Wi-Fi中的DCM调制

来源: 康希通信 2026-04-09 11:00:44

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,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。

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:

BPSK
BPSK-DCM(用于EHT-MCS 15)
QPSK
16-QAM
64-QAM
256-QAM
1024-QAM
4096-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。

  下表是我们计算最大速率时放的表格,这里为了看一下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:

MCS 调制 可选/必选 条件
15 BPSK-DCM 必选 单空间流单RU
15 BPSK-DCM 可选 单空间流MRU
14 BPSK-DCM 可选 单空间流6GH z 未打孔80 MHz、160 MHz及320 MHz EHT SU传输
13 4096-QAM 可选
 
12 4096-QAM 可选
 

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:

调制方式 编码速率 RCE(dB)
BPSK 1/2 -5
QPSK 1/2 -10
QPSK 3/4 -13
16-QAM 1/2 -16
16-QAM 3/4 -19
64-QAM 2/3 -22
64-QAM 3/4 -25
64-QAM 5/6 -27
256-QAM 3/4 -30
256-QAM 5/6 -32
1024-QAM 3/4 -35
1024-QAM 5/6 -35
4096-QAM 3/4 -38
4096-QAM 5/6 -38
BPSK-DCM(EHT-MCS15) 1/2 -5
BPSK-DCM(EHT-MCS14) 1/2 -5

  
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。

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:

BPSK
BPSK DCM
QPSK
QPSK DCM
16-QAM
16 QAM DCM 
64-QAM
256-QAM
1024-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。

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