무선이동통신 Term Project, 2022.05.27 ~ 2022.06.10

개요

• WPAN을 위한 무선 MAC, mmWave를 지원하는 PHY에대한 문서.

• 크게 Link Layer에 대한 설명과 Physical Layer에 대한 설명으로 구분되어있음

• MAC functionality

  • superframe structure -> 8.6.6장
    • omni mode, quasi-omni mode를 지원하기때문에, superframe의 구성이 조금 다르다.
    • superframe의 구성은 Beacon period, Contension Access period, Channel time access period로 구분. (beacon frame 부분에 차이점이 존재함. = transmitted in different quasi-omni directions in a round-robin way)
  • Frame aggregation -> 8.7장
    • high throughput을 지원하는 목적(mmWave PHY를 쓰니까, high rate data 전송이 돼야함)
    • 2가지 방식
      • normal data, striming 용
      • optimized for low latency communication 용
  • Beam forming → 13장
    • high rate transmission을 지원하기 위해 antena gain을 증가시키기 위한 beam forming을 지원함.
  • Channel probing → 8.9.7장
  • Unequal error protection → 8.16장

• mmWave PHY의 성질 → 12장

  • 57.0 ~ 66.0 GHz 대역 사용
  • 세가지 PHY가 있음
    • Single Carrier mode → 12.2장
      • 5Gb/s 보다 빠른 다양한 modulation and coding schemes를 지원
        • modulation - PI/2 BPSK, PI/2 QPSK, PI/2 8-PSK, PI/2 16-QAM, pre-coded MSK, pre-coded GMSK, on-off keying, dual alternate mark inversion.
        • coding schemes
          • Reed-Solomon coding with low-complexity implementation
            • 불필요한 오버헤드 제거
            • non binary code에 비해서 복호가 쉬움
            • n by k 블록화로 인해서 다양한 코드블럭 길이를 수용할수 있음.
            • burst error 정정에 강함
          • LDPC coding with high error-correcting capability.
            • 높은 에러 성능을 보이기 위해서 긴 인터리버를 요구하지 않음.
            • 코드 자체 랜덤성으로 인해 주파수 인터리버가 불필요함.
            • 더 나은블록 에러 성능을 보임
            • 버스트 오류 정정에 강함
            • 더 낮은 BER에서에러 최저치를 보임
            • 복호가 트렐리스 기반으로 이루어지지 않아에러 전파가 되지 않음
    • High Speed Interface mode → 12.3장
      • designed for NLOS(non line of sight) operation
      • OFDM(othogonal frequency-division multiplexing) with an FEC(foward error correction) based on LDPC(low density parity check)
    • Audio/Visual mode → 12.4장
      • NLOS operation을 위해 만들어짐
      • 압축되지않은 고화질의 영상이나 음성을 전송하기 위해 만들어짐.
      • OFDM을 사용하는데, 이는 내부 코딩 방식은 convolution을 쓰고, 외부 코딩은 Reed Solomon 코딩 방식을 쓴다.
      • low rate PHY를 통해서 omni directional coverage를 지원한다. 이는 높은 high rate PHY를 통한 throughput connection을 지원하기 위함이다.
  • piconets using mmWave PHY modes. → 12.1장
    • piconet은 Bluetooth 기술 프로토콜을 사용하여 무선 사용자 그룹의 장치를 연결하는 애드혹 네트워크입니다.
    • 어느 PHY mode를 쓰냐에 따라서, piconet 유형도 달라집니다. (단, 이때의 device는 mmWave physical layer phase noise cancelation을 지원해야합니다.)