1.图文并茂，生动呈现Wi_Fi 7关键技术与原理；2.深入产业，阐述Wi_Fi 7产品开发与测试方法；3.七大场景，展示Wi_Fi 7的技术应用与体验升级；4.强强联手，深入分析Wi_Fi 7与5G技术的融合

本书以 Wi_Fi 7 专业技术介绍为主，同时介绍 Wi_Fi 7 技术的新产品开发方案和测试，以及 Wi_Fi 7在行业及家庭场景中的应用，旨在让读者系统地掌握 Wi_Fi 关键技术全貌、开发新产品和实际应用部署。全书共 8 章，前 3 章从 Wi_Fi 的基本原理入手，介绍传统 Wi_Fi 关键技术和 Wi_Fi 6 的核心技术演进，然后重点介绍 Wi_Fi 7 标准制定、关键技术和创新内容；第 4 章介绍基于 Wi_Fi 7 的产品开发和测试方法；第 5 章介绍 Wi_Fi 相关的行业联盟或组织对 Wi_Fi 技术的支持、认证和技术商业化的推动；第 6 章介绍Wi_Fi 7 在行业或家庭不同场景下的应用；第 7 章介绍 Wi_Fi 7 与移动 5G 技术融合；第 8 章展望 Wi_Fi **技术发展趋势。 本书适合对 Wi_Fi 进行产品开发和应用的行业人士、希望了解 Wi_Fi 新技术或应用的各行业非专业人员及各大院校本科生或研究生。

成刚，正高级工程师，上海诺基亚贝尔宽带终端产品部门负责人，诺基亚家庭网关全球研发中心负责人，中国计算机学会和上海计算机学会专委委员，IEEE和ACM会员。

第 1 章 Wi_Fi 技术概述 / 1 1.1 Wi_Fi 技术标准和演进 / 1 1.1.1 无线局域网传输技术 / 1 1.1.2 IEEE 关于 Wi_Fi 的标准演进 / 4 1.2 Wi_Fi 关键技术介绍 / 6 1.2.1 Wi_Fi 基本概念和原理 / 7 1.2.2 Wi_Fi 物理层技术 / 12 1.2.3 Wi_Fi 物理层标准 / 29 1.2.4 Wi_Fi MAC 层标准 / 34 1.2.5 Wi_Fi 的无线媒介接入原理 / 41 1.2.6 Wi_Fi 设备的发现、连接和认证过程 / 48 1.2.7 Wi_Fi 省电模式管理机制 / 51 本章小结 / 55 第 2 章 Wi_Fi 6 技术的性能转型 / 57 2.1 Wi_Fi 6 技术概述 / 57 2.1.1 传统 Wi_Fi 技术上的局限 / 58 2.1.2 Wi_Fi 6 标准的新变化与技术规格 / 60 2.2 Wi_Fi 6 主要的核心技术 / 62 2.2.1 核心技术概述 / 62 2.2.2 OFDMA 接入技术 / 64 2.2.3 多输入多输出技术 / 72 2.2.4 Wi_Fi 6 的低功耗技术 / 78 2.2.5 空间复用技术 / 88 2.2.6 多 BSSID 技术 / 93 2.2.7 非连续信道捆绑技术 / 98 2.3 Wi_Fi 6 物理层技术与标准更新 / 100 2.3.1 Wi_Fi 6 物理层技术的特点 / 101 2.3.2 Wi_Fi 6 新的 PPDU 帧格式 / 106 2.4 Wi_Fi 6 支持 6GHz 频段的技术 / 114 2.4.1 6GHz 频段的需求和定义 / 114 2.4.2 6GHz 频段上的发现和连接过程 / 118 2.4.3 6GHz 频段上的双载波调制技术 / 121 本章小结 / 123 第 3 章 Wi_Fi 7 技术原理和创新 / 125 3.1 Wi_Fi 7 技术概述 / 125 3.1.1 Wi_Fi 7 技术特点 / 126 3.1.2 Wi_Fi 7 标准的演进 / 132 3.2 Wi_Fi 7 主要的核心技术 / 132 3.2.1 Wi_Fi 7 关键技术概述 / 133 3.2.2 Wi_Fi 7 新增的多链路设备 / 134 3.2.3 Wi_Fi 7 多链路同传技术 / 139 3.2.4 Wi_Fi 7 多链路下的发现、连接和认证过程 / 153 3.2.5 Wi_Fi 7 的多资源单位捆绑技术 / 158 3.2.6 Wi_Fi 7 的多用户输入输出技术 / 165 3.2.7 Wi_Fi 7 支持低时延业务的技术 / 167 3.2.8 Wi_Fi 7 增强点对点业务的技术 / 178 3.3 Wi_Fi 7 支持的应急通信服务技术 / 190 3.4 Wi_Fi 7 物理层标准更新 / 193 3.5 Wi_Fi 7 技术的安全性 / 198 3.5.1 Wi_Fi 安全标准的演进和发展 / 199 3.5.2 Wi_Fi 网络安全的关键技术 / 201 3.5.3 Wi_Fi 的 WPA3 安全技术 / 207 3.5.4 Wi_Fi 7 的安全技术 / 212 3.6 支持 Wi_Fi 7 的 Mesh 网络技术 / 217 3.6.1 Wi_Fi EasyMesh 网络技术 / 218 3.6.2 Wi_Fi 7 下的 EasyMesh 网络技术 / 226 本章小结 / 230 第 4 章 Wi_Fi 7 产品开发和测试方法 / 232 4.1 Wi_Fi 7 产品开发概述 / 232 4.1.1 Wi_Fi 7 产品定义与规格 / 233 4.1.2 Wi_Fi 7 产品开发流程 / 238 4.2 Wi_Fi 7 AP 产品软件开发 / 242 4.2.1 Wi_Fi 7 AP 产品的软件架构 / 242 4.2.2 Wi_Fi7 连接管理 / 249 4.2.3 Wi_Fi 7 数据转发 / 253 4.2.4 Wi_Fi 7 性能优化 / 258 4.2.5 Wi_Fi 7 无线信道管理 / 264 4.2.6 Wi_Fi 7 EasyMesh 网络 / 269 4.2.7 Wi_Fi 7 网络管理 / 281 4.3 Wi_Fi 7 AP 产品测试 / 286 4.3.1 Wi_Fi 7 性能测试 / 286 4.3.2 Wi_Fi 7 关键技术测试 / 293 本章小结 / 299 第 5 章 Wi_Fi 行业联盟对技术和产品的推动 / 301 5.1 Wi_Fi 联盟在技术时代的成功 / 302 5.1.1 Wi_Fi 联盟的测试认证方式 / 302 5.1.2 Wi_Fi 联盟制定的测试认证规范 / 303 5.1.3 Wi_Fi 联盟关于 QoS 管理的测试认证 / 304 5.2 无线宽带联盟在 Wi_Fi 行业中的助力 / 306 5.2.1 无线宽带联盟工作组和任务组 / 306 5.2.2 无线宽带联盟推动 Wi_Fi 感知技术发展 / 307 5.3 宽带论坛对 Wi_Fi 管理的贡献 / 308 第 6 章 Wi_Fi 7 技术应用和体验升级 / 310 6.1 居家办公学习和娱乐的新体验 / 310 6.1.1 AR/VR 用户体验与 Wi_Fi 技术发展 / 310 6.1.2 Wi_Fi 7 技术支持超高清视频业务 / 314 6.1.3 升级家庭 Wi_Fi 技术和改进体验 / 317 6.2 Wi_Fi 7 在行业中的应用 / 320 6.2.1 学校多媒体教室的 Wi_Fi 应用 / 320 6.2.2 体育馆高密度连接下的 Wi_Fi 部署 / 322 6.2.3 酒店公寓的 Wi_Fi 应用场景 / 325 6.2.4 企业办公的 Wi_Fi 应用场景 / 327 第 7 章 Wi_Fi 7 与移动 5G 技术的融合 / 330 7.1 Wi_Fi 7 与 5G 技术的比较 / 330 7.2 Wi_Fi 接入网络与移动 5G 的不断融合 / 332 7.2.1 融合标准演进和 Wi_Fi 技术支持 / 333 7.2.2 支持网络融合的 5G 网络切片 / 336 7.3 Wi_Fi 与移动 5G 技术融合的应用场景 / 341 7.3.1 5G 与 Wi_Fi 接入网络融合的场景类型 / 341 7.3.2 5G 与 Wi_Fi 接入网络融合的例子 / 342 7.3.3 5G 与 Wi_Fi 接入网络融合的演进方向 / 343 第 8 章 Wi_Fi 技术发展的展望 / 345 8.1 超高宽带网络的开启 / 345 8.2 展望新一代 Wi_Fi 关键技术 / 347 8.3 结语 / 350 附录 A 术语表 / 351 参考文献 / 357

Wi_Fi 标准发展迅速，每过几年就推出新的技术，是使能全球泛在无线通信最主要的手段。诺基亚的成刚等专家在 Wi_Fi 通信领域深耕多年，在该书中给领域同行系统介绍了即将商用的 Wi_Fi 7 的技术特点，强烈推荐这一力作给相关领域的学生和科研技术人员。 张大庆 北京大学讲席教授，欧洲科学院院士，IEEE Fellow

Wi_Fi 技术已经与人们的日常生活深度融合，Wi_Fi 6 在短短 3 年时间内在各行各业广泛应用。Wi_Fi 技术的每一次突破革新，都会给人们的工作和生活带来巨大便捷。本书作为Wi_Fi 技术前沿资料，回顾了 Wi_Fi 标准的演进发展和 Wi_Fi 6 技术的性能转型，并详细阐述了 Wi_Fi 7 的技术原理与创新，从技术分析到产品开发测试，从场景化应用到与其他领域技术融合，对 Wi_Fi 相关从业者具有极高的参考价值。希望读者通过此书能够对Wi_Fi 7 有更加清晰的认识，并从中获得启迪与帮助。 张沛 中国联通智网创新中心总监

工欲善其事，必先利其器。Wi_Fi 作为主流的短距离无线通信技术，随着其标准和性能不断迭代升级，在数字经济中的作用也越来越突出。成刚及其团队作为宽带技术领域的资深专家，克服新型冠状病毒感染的诸多影响，潜心钻研，编写了此书。在本书中，对Wi_Fi 技术从基础原理、发展路标到产品应用进行了深入浅出的介绍，是了解数字产业化通信不可多得的好书。 徐赤璘 保利华信专项研发中心总经理

After more than two decades since its introduction Wi_Fi is taking a giant leap forward in order to meet the growing household needs regarding communications. Wi_Fi 7 triples the throughput of its predecessor and offers many new features as well as supports for example virtual reality low_latency gaming and high_quality streaming. This book provides a holistic insight on the new standard for both interested consumers and technical experts highly recommended reading! 自 Wi_Fi 推出二十多年以来，这个技术正在取得巨大的飞跃，以满足不断增长的家庭通信需求。Wi_Fi 7 的吞吐量是之前标准的 3 倍，并提供许多新功能，支持更多新业务，如虚拟现实、低时延游戏和高质量流媒体。本书为感兴趣的消费者和技术专家提供了有关新标准的整体见解，强烈推荐阅读！ 米卡博士 芬兰国家商务促进局贸易和创新领事，中国区创新负责人

Wi_Fi 已经成为我们生活中不可或缺的一部分。作为全球著名通信厂家的技术专家，作者从 Wi_Fi 的技术发展史出发，对 Wi_Fi 技术标准、技术原理、产品开发、产品应用、5G 融合等方面进行了详细的阐述。作者具有资深的产品设计和开发经验，在本书中探讨了如何利用新技术开发产品和测试，并结合应用进行方案介绍，有哪些场景，如何进行技术分析，需要多少设备，达到怎样的性能。本书可作为行业人员和项目开发的参考书目。十分期待这本书给读者带来不一样的体验。 周俊鹤教授 同济大学电子与信息工程学院副院长

本书全面介绍了 Wi_Fi 的技术原理、演进路线和产品开发知识，并且把专业性的技术与产品开发、应用场景相结合，具有深入浅出、系统性强的特点。本书不仅适用于对Wi_Fi 技术感兴趣的普通读者，而且对行业内的专业技术人员有很好的指导作用。 张杰 上海剑桥科技股份有限公司董事兼宽带事业部总经理

推荐序一

在数字化经济和千兆接入网络不断发展的今天，Wi_Fi 技术在各个行业的作用已经变得越来越重要。不管是家庭中的远程办公、远程教学、影音娱乐、网络游戏等，还是机场、酒店、商场等公共场合，Wi_Fi 都是得到广泛普及和非常重要的短距离无线数据通信技术。 甚至中国空间站也安装了 Wi_Fi 设施，让航天员与地面人员或者家人进行视频通话。而飞向火星的天问一号火星探测器也装有 Wi_Fi 设施，在深空中，抛出带有拍摄功能的分离测量传感器，把天问一号精彩的;自拍照再通过 Wi_Fi 技术传回飞行的探测器。 毫不夸张地说，Wi_Fi 技术是近二十多年来在各行业应用中取得显著成功的关键通信技术之一。 而 Wi_Fi 的技术标准仍在以 5 年左右的周期更新换代，带宽、性能、用户体验等持续提升，也对应着数字经济发展、宽带接入技术演进、各种高带宽业务涌现。 近几年，国内支持 Wi_Fi 6 的宽带接入产品和家庭路由器正处于方兴未艾阶段，而新一代的 Wi_Fi 7 技术也悄然来临。Wi_Fi 7 有更多的创新和性能的突破，最高速率是 Wi_Fi 6 的 3 倍，支持多频段捆绑等新的核心技术，可以预见，它必然为智能家居、智慧城市、智能交通等领域的应用提供更加完美的体验。 除此之外，随着元宇宙技术的兴起，具有高性能的 Wi_Fi 7 也将在元宇宙中扮演越来越重要的角色。Wi_Fi 7 将为元宇宙中的虚拟现实、增强现实、空间交互等应用提供更加快速和稳定的网络支持，为用户提供更加极致的体验和互动。 目前国内系统性地介绍 Wi_Fi 技术相关的专业图书还不多，大多数国内读者还不了解新一代 Wi_Fi 7 技术的发展情况，本书的出版恰逢其时，很好地把 Wi_Fi 原理、Wi_Fi 技术演进、Wi_Fi 7 的关键技术和产品开发、Wi_Fi 7 场景应用等各方面都结合起来，给国内专业人士及技术爱好者提供了一本既深入浅出又很具专业性的图书。 本书作者是宽带接入、家庭网关和 Wi_Fi 技术等领域的资深专家，所带领的团队在Wi_Fi 领域有很多创新和实际产品的开发经验，深知 Wi_Fi 7 技术的重要性和潜力，也深信 Wi_Fi 7 技术将在未来的数字化经济中继续发挥巨大的作用。因此，作者以及团队的专家将技术的理解、经验和心得分享给更多的读者，希望能够为 Wi_Fi 技术的发展和推广做出自己的贡献。 吴忠胜 上海诺基亚贝尔执行副总裁 基础网络业务集团负责人

推荐序二

Wi_Fi 7 是无线连接技术的最新标准，它比以前的任何一代都更快、更稳定、更智能。它将改变我们与互联网、设备和彼此之间的互动方式。 诺基亚成刚等专家在这本书中分享了对 Wi_Fi 7 技术的深入见解和丰富知识。该书从基础原理开始，介绍了 Wi_Fi 技术演进、Wi_Fi 6 技术特点，然后深入探讨了 Wi_Fi 7 技术的创新、核心技术、新产品开发，以及各种场景下的应用和建议，例如居家体验、体育馆、企业办公等，帮助读者利用 Wi_Fi 7 技术提升自己生活和工作中的连接品质和效率。 如果问 21 世纪什么是对人类生活影响最大的通信科技，答案可能是 Wi_Fi。Wi_Fi 几乎是所有终端连接互联网的最后一里路，从互联网网关、网络中继器，到电子终端，所有 21 世纪新型态产品大概率都配有 Wi_Fi。对高比例掌控 Wi_Fi 市场的厂商而言，世界每增加一项新产品，支持 Wi_Fi 便能增加市场销售额，背后的商机非常可观。对于有采购Wi_Fi 需求的公司与个人来讲，如何挑选有生态影响力，并且具备互联互通能力的厂商，变得越来越重要。 Wi_Fi 产品规格、每一代演进是推进 Wi_Fi 经济规模增长的最主要动力，Wi_Fi 的每一代演进规格看似复杂，但其实主要有三个重点： （1）速度越来越快：14 年时间速度提高 60 倍，方法不外乎增加频道、增加频宽、增加信号压缩比。 （2）稳定需求越来越高：从 1 对 1 到 1 对多，许多新规格如 MU_MIMO、OFDMA、MLO、MRU 陆续出现。 （3）使用者对不断网的需求越来越明显：1 台路由器不够，需要 2 台甚至更多。而无线电功率也不能无限制上升，像 Mesh、多天线等的创新就越来越多。 本书详细介绍了 Wi_Fi 7 的技术特性、产品开发以及在家庭环境、城市公共区域、行业领域等场景中的应用，并且分析了 Wi_Fi 7 与 5G 之间的融合与协同关系。这本大作不仅适合无线通信相关行业人员阅读，也适合任何想要了解 Wi_Fi 7 技术及其影响力的普通读者。 许皓钧 联发科技智慧联通事业部总经理

前言在互联网广泛普及的今天，Wi_Fi 早已是家喻户晓的室内无线连接技术。因为 Wi_Fi的商业化程度很高，所以很多人认为 Wi_Fi 技术已经很成熟。即使是通信或计算机行业的专业人员，可能也会觉得 Wi_Fi 技术没有什么潜力可以挖掘。但实际上 Wi_Fi 技术以比移动通信几乎快一倍的迭代速度不断演进，而每一代 Wi_Fi 技术的新产品都会给用户带来新的业务体验。 从 1999 年 Wi_Fi 系列标准正式起步，每隔四五年就有一个新的 Wi_Fi 标准被制定，对应的速率从开始的 1Mb/s，到 54Mb/s，再到 600Mb/s，今天用户的上网速率已经可以超过 1Gb/s。在办公室，无处不在的 Wi_Fi 是公司的基础设施；在家里，Wi_Fi 就像水、电、煤气一样，成为人们日常生活必不可少的基本需求。在疫情流行阶段，人们在家远程办公和在线学习，短距离通信技术 Wi_Fi 所发挥的作用显得格外突出。 根据 Wi_Fi 联盟的报告，2021 年，估计 Wi_Fi 的全球经济价值为 3.3 万亿美元，而到2025 年，这一数字预计将增长到 4.9 万亿美元，经济价值估算的时候考虑了消费者和企业的通信需求、技术发展、可用频谱增加等经济影响。在经过了二十多年的技术发展和标准更迭后，Wi_Fi 已经成为当今数字经济的主要经济引擎之一。 当前被广泛使用的 Wi_Fi 标准是 Wi_Fi 6。2019 年 Wi_Fi 联盟建立了 Wi_Fi 6 认证的测试标准之后，紧接着，不管是宽带接入的电信运营商，还是各种品牌的无线路由器的设备商，或者是各种智能终端的厂家，很快就把基于 Wi_Fi 6 技术的设备作为自己的主流产品，在市场中不遗余力地大力推广。 而作为 Wi_Fi 6 之后的下一代 Wi_Fi 7 技术，它以超高带宽和超高性能为目标，技术上有更多创新和突破。Wi_Fi 7 的理论速率可以达到 30Gb/s，超出目前 Wi_Fi 6 速率的 3 倍多，也超出了 5G 移动通信的峰值速率。 Wi_Fi 7 技术在 2023 年发布第一版本的标准，各个厂家在 2023 年已陆续开始研发产品和逐渐在市场中推广。从通信技术发展及应用来看，Wi_Fi 7 标准发布后的四五年内都将是无线数据通信技术的性能标杆，是各种高带宽和低时延业务的关键支撑，Wi_Fi 7 必然会给家庭网络、企业无线上网办公、城市公共场所 Wi_Fi 应用等带来高度关注，成为短距离通信或家庭上网的热点话题，它的超高性能将进一步促进超高清视频、网络游戏、虚拟现实等各种高带宽业务的发展。Wi_Fi 7 也将在物联网、工业互联网等行业中起到核心接入作用，对数字化经济发展有显著的效益支持。 市面上关于 Wi_Fi 技术原理和开发应用的图书还比较少，关于 Wi_Fi 7 的探讨还只是聚焦在行业内标准规范的演进。我们选择撰写 Wi_Fi 7 技术的图书，希望为不同行业提供无线产品开发和新业务应用的专业参考，推动行业升级和应用最新无线通信技术，支持新Wi_Fi 技术与 5G 移动的网络融合，支撑更多的行业应用场景或业务服务，同时也让大众对远程办公学习、家庭影音娱乐等生活体验背后的技术概念和原理有更多的了解。 本书以 Wi_Fi 7 技术原理为主要内容，围绕 Wi_Fi 技术分为 8 章展开描述。第 1 ～ 3 章首先从 Wi_Fi 的基本概念和原理入手，介绍 Wi_Fi 演进发展到 Wi_Fi 6 的核心技术，然后重点介绍 Wi_Fi 7 给关键技术和标准规范带来的主要变化、Wi_Fi 7 对Wi_Fi 安全和无线组网技术带来的影响，让读者对 Wi_Fi 7 各方面技术有比较深入的理解。第 4 ～ 8 章介绍基于 Wi_Fi 7 的产品开发和测试方法，行业联盟对 Wi_Fi 技术的支持以及尤其对 Wi_Fi 7 商业化的推动，接着继续介绍 Wi_Fi 7 在行业或家庭不同场景下的应用、Wi_Fi 7 与移动 5G 技术融合，最后展望 Wi_Fi 的技术发展趋势和社会影响。本书的特点是以 Wi_Fi 7 专业技术介绍为主，同时介绍 Wi_Fi 7 技术的新产品开发方案和测试方法，以及在行业及室内场景中的应用，并且介绍 Wi_Fi 7 技术与其他最新通信或计算机技术的融合和集成，本书的目的是兼容技术原理和应用，使理论和实践能被条理清晰和专业地介绍给读者。本书提供配套的课件和讲解视频，请扫描封底;本书资源二维码下载。 Wi_Fi 技术已经从崭露头角到全面发展，成为短距离通信技术的旗舰技术。按照Wi_Fi 标准的演进规律，到 2030 年左右，Wi_Fi 8 就会出现。它会带来什么惊奇，现在肯定还说不上来。移动 6G 与 Wi_Fi 8 搭配，构成室内室外全场景的应用，预计将是 10 年以后被关注的技术里程碑。 本书共 3 位作者，成刚负责统稿，其中第 1 章由成刚、蒋一名、杨志杰共同撰写，第 2 章、第 3 章、第 8 章由杨志杰和成刚撰写，第 4 章由蒋一名和成刚撰写，第 5 ～ 7 章由成刚撰写。 在书稿完成过程中，感谢上海诺基亚贝尔宽带终端部门系统组专家张西利和韩永利、Wi_Fi 软件专家何定军、Wi_Fi 硬件设计专家尹小林等认真审阅和建议。同时感谢编辑王中英对书稿的宝贵意见，使得本书最终能顺利完成。这两年 Wi_Fi 技术发展很快，一本书很难涵盖所有最新知识点，如读者发现有不足之处，也敬请见谅。

作者 2023 年 7 月