차세대 무선 LAN을 위한 MIMO-OFDM 시스템의 Cross Layer 설계
Cross Layer Design of MINO-OFDM Systems for High Throughput Wireless LAN
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초록
최근에는 제한된 주파수 자원 하에서 채널의 용량을 증가시키거나 다이버시티 효과를 통하여 시스템의 성능을 향 상시키는 다중송수신안테나-직교주파수분할다중화(MIMO-OFDM: Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 한창 연구되고 있으며, 무선통신 시스템의 성능의 향상을 위하여 개개의 계층(layer) 뿐 아니라 인접한 네트워크 계층 간의 상호 연동 방법을 최적화하는 Cross Layer 기법이 도입되고 있다. 본 논문은 차세대 무선LAN을 위한 새로운 물리계층(PHY: Physical Layer) 구조를 제안하고 이러한 구조에서 매체 접속제어 계층(MAC: Medium Access Control Layer)의 효율을 높일 수 있는 몇몇 방식들에 대해서도 논한다. 공 간다중화(SDM: Spatial Division Multiplexing)를 통하여 데이터 전송률을 높이고 시공간 블록 부호(STBC: Space Time Block Coding)를 사용하여 다이버시티 이득으로 링크 성능을 향상시킬 뿐 만 아니라, 이러한 구조하에서 프레 임 조합(frame aggregation) 및 블록단위 ACK 방식 등을 채택하여 MAC의 효율성을 높여주는 방안에 대해서도 논 한다. 본 논문에서는 MAC-PHY-RF 간의 Cross Layering을 통해 시스템의 성능과 구현 구조를 최적화한 차세대 무 선 LAN용 MIMO-OFDM 시스템을 제안한다.
Abstract
In an effort to increase the channel capacity and diversity gain given the limited amount of channel resources, many research activities have been recently carried out for MIMO-OFDM system (Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Also, the concept of Cross Layer techniques has been introduced to improve the performance of the wireless communication systems through the optimization of interworking between adjacent layers as well as the optimization of each layer. In this paper, the new physical layer (PHY) structure for the next generation wireless LAN is proposed and several key techniques are discussed for improving the efficiency at the medium access control layer (MAC) level. For higher data rate, spatial division multiplexing (SDM) scheme is used and the space-time block code (STBC) is employed for improved link reliability. Additionally, the MAC algorithms for higher efficiency such as frame aggregation and block ACK are also discussed. This paper proposes the MIMO-OFDM next generation wireless LAN optimized in terms of performance as well as implementation architecture through Cross Layering between MAC-PHY (including RF blocks) layers.
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