Interactive Wi-Fi Textbook · 802.11

공기를 나눠 쓰는 기술,
와이파이의 모든 것

휴대폰 화면의 부채꼴 아이콘 뒤에서, 비트는 수천 개의 부반송파에 나뉘어 실리고, 안테나 여러 개가 같은 주파수에 다른 줄을 보내며, 수십 대의 기기가 서로 눈치를 보며 한 채널을 나눠 쓴다. 링크 속도 1,201 Mbps가 실제로는 왜 800쯤인지, 공유기를 옮기면 왜 빨라지는지, 비밀번호가 어떻게 암호 키가 되는지. 2.4·5·6 GHz 채널에서 OFDM, MCS, MIMO, 채널 접근, 프레임, 연결과 보안, 절전, Wi-Fi 6·7까지. IEEE 802.11을 그대로 구현한 Linux 커널과 hostapd의 공개 코드로 값을 확인하며, 직접 계산을 돌려 보고 배우는 와이파이 교과서입니다.

15개 챕터36개 시뮬레이터공개 구현 코드로 근거 표기커널·hostapd 시험 벡터로 검증한 계산사전 지식 불필요설치 없이 브라우저에서
기기를 누르면 해당 장으로 이동합니다 · 움직이는 점은 프레임(색 = 대역)

와이파이는 두 층과 그 위의 약속이다

IEEE 802.11이 정하는 것은 맨 아래 두 층, 전파에 비트를 싣는 물리 계층(PHY)과 공기를 나눠 쓰는 MAC입니다. 그 위의 IP·TCP와 앱은 이더넷과 똑같습니다. 연결·보안·절전 같은 약속이 MAC 위에서 동작합니다. 층을 누르면 해당 장으로 갑니다.

앱 · TCP/UDP · IP — 이더넷과 같다 (802.11 밖) 연결·로밍 · 9장 보안 · 10장 절전 · 11장 우리 집 설계 · 14장 MAC 채널 접근 CSMA/CA · 6장 프레임 · 7장 묶음·블록 ACK · 8장 PHY OFDM · 3장 MCS · 4장 MIMO · 5장 대역·채널 · 2장
그림 0-1. 와이파이 계층과 이 책의 장. Wi-Fi 6(12장)와 Wi-Fi 7(13장)은 PHY와 MAC 양쪽을 함께 바꾼다.

숫자로 보는 와이파이

이 책을 끝내면 아래 숫자가 왜 그 값인지, 서로 어떻게 얽혀 있는지 설명할 수 있게 됩니다. 모두 공개 구현 코드나 그 코드로 검증한 계산으로 확인한 값입니다.

1,201 Mb/sWi-Fi 6 80 MHz 2스트림 MCS 11. 휴대폰 설정에 보이는 그 숫자
≈ 30 Mb/s54 Mb/s로 1,500바이트를 하나씩 보낼 때의 실제 처리량. 나머지는 대기와 ACK
16 µs · 9 µs5 GHz의 SIFS와 슬롯. 와이파이의 시간은 이 두 눈금으로 짜여 있다
102.4 ms비컨 간격 100 TU. 절전 단말은 이 박자에 맞춰 깨어난다
4,096회비밀번호를 PMK로 바꿀 때 HMAC-SHA1을 되풀이하는 횟수
59개한국 6 GHz 1,200 MHz 폭에 들어가는 20 MHz 채널. 그중 15개가 PSC
9대Wi-Fi 6 OFDMA로 20 MHz 채널 하나에 동시에 받는 단말 수
≈ 23 Gb/sWi-Fi 7 최종 표준의 최대. 상자의 “46 Gbps”는 초안 기준

이 책을 읽는 방법

수식이나 전문 지식 없이도 따라올 수 있도록 만들었습니다. 각 장은 같은 흐름으로 진행됩니다.

비유회의실로 이해하기채널은 회의실, AP는 사회자, CSMA/CA는 손을 들 수 없는 회의의 눈치 규칙, 비컨은 정시 안내 방송, 묶음 전송은 택배 트럭, 절전은 경비실 택배 보관함. 익숙한 장면으로 먼저 감을 잡습니다.
SIMULATOR직접 만지기프레임의 비트를 바꾸고, 채널을 막고, 공유기를 옮겨 보세요. “예측해 보기”로 먼저 짐작하고 시뮬레이터로 확인합니다. 채널 계산, 링크 속도, 전송 시간, 키 유도는 Linux 커널과 hostapd의 코드·시험 벡터와 자동으로 맞춰 봅니다.
근거코드로 확인하기IEEE 원문 대신 표준을 구현한 공개 코드를 근거로 삼고, 수치마다 net/wireless/util.c 같은 출처를 달았습니다. 장 끝의 핵심 정리와 퀴즈, 마지막 장의 용어집과 종합 퀴즈로 복습합니다.

추천 학습 경로

처음부터 순서대로 읽는 것이 가장 좋지만, 관심사에 따라 골라 읽어도 됩니다.

전체 목차

모든 장에 직접 조작하는 시뮬레이터가 들어 있습니다.

이 책은 ConnectivityBook 서재의 한 권이며, 구성과 설명 방식은 Books · 인터랙티브 교과서 시리즈를 따릅니다. 같은 2.4 GHz를 나눠 쓰는 블루투스는 BluetoothBook, 네트워크 전반은 NetworkBook과 함께 읽으면 좋습니다.