Wi-Fi 7 In Depth, 1st edition

Foreword by Matt MacPherson

Preface

Chapter 1: Wi-Fi Fundamentals.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Evolution of 802.11 Standards.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

The 802.11 Architecture.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

The 802.11 Connection Process.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Channel Access Rules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Summary.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Chapter 2: Reaching the Limits of Traditional Wi-Fi .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

The Burden of Roaming.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

A Limited QoS Scheme.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Coexistence Challenges.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

802.11 Security.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Summary.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

Chapter 3: Building on the Wi-Fi 6 Revolution.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Channel Efficiency Improvements.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Functional Improvements.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Wi-Fi in the 6 GHz Band.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Summary.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Chapter 4: The Main Ideas in 802.11be and Wi-Fi 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Pressure from the Market and Previous Generations’ Limitations. . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Wi-Fi 7 Expected Challenges.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Summary.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

Chapter 5: EHT Physical Layer Enhancements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

Wi-Fi7 in a Nutshell.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

Purposes and Opportunities for the Physical Layer.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

PPDU Formats and Their Fields.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Construction of the Data Field.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

Major Wi-Fi 7 PHY Innovations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Minor Wi-Fi 7 PHY Innovations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

PHY Capability Signaling.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171

Summary.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174

Chapter 6: EHT MAC Enhancements for Multi-Link Operation . . . . . . . . . . . . . . 176

MLO Architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

MLD Discovery and Association. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

MLD Data Plane.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

MLO Modes.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

ML Reconfiguration.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

Link Management.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Other MLO Enhancements.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

Summary.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

Chapter 7: EHT MAC Operation and Key Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

EHT BSS Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222

Enhanced SCS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

Restricted TWT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Triggered TXOP Sharing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

EPCS Priority Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Wi-Fi 7 Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

Chapter 8: Wi-Fi 7 Network Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

WLAN Design Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

Designing for Wi-Fi 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296

Chapter 9: Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . 298

Wi-Fi 8 Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  298

Localization and Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  313

A Privacy-Respecting 802.11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328

Summary. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340