Efficient Implementation of IEEE 802.11n MAC

Abstract

The standardization of IEEE 802.11n for next-generation high-speed WLANs is under work in IEEE 802.11, WLAN standardization committee. The IEEE 802.11 WLAN is known to achieve relatively small throughput performance compared to the underlying PHY transmission rate due to various MAC and PHY overheads. Therefore the IEEE 802.11n provides both PHY and MAC enhancements to reduce overheads. The purpose of IEEE 802.11n is to significantly improve throughput, providing a throughput of at least 100 Mbps as measured at the MAC data service access point. In this paper, the IEEE 802.11n MAC based on draft version 1.0 is implemented using C language. And an efficient scheme is proposed for frame aggregation to improve MAC efficiency. The proposed frame aggregation scheme can make the throughput performance of IEEE 802.11n WLAN even better. The operations of implemented IEEE 802.11n MAC are verified using C simulator.;다양한 멀티미디어 서비스를 위한 차세대 초고속 WLAN 시스템을 위해 현재 IEEE 802.11n의 표준화 작업이 진행되고 있다. 기존의 IEEE 802.11 WLAN은 MAC과 PHY의 큰 overhead로 인해 PHY의 전송 속도에 비해 throughput 성능이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서 IEEE 802.11n은 PHY의 전송 속도 증가뿐 아니라, MAC을 향상시켜 overhead를 줄임으로써 MAC SAP에서의 throughput을 100 Mbps 이상으로 향상시키는 것을 목표로 하고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n MAC을 구현하기 위해 MAC의 알고리즘 연구 및 검증 방법과 소프트웨어/하드웨어 통합 설계 과정 등의 MAC 설계의 흐름을 연구하고, IEEE 802.11n draft 1.0 표준안을 기반으로 하는 MAC 소프트웨어를 C 언어로 구현하였다. IEEE 802.11n MAC을 구현함에 있어서 개선된 MAC 기능 중 throughput 향상을 위한 핵심 기능인 frame aggregation과 Block Ack mechanism 구현 시, frame aggregation을 효율적으로 수행하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 알고리즘을 통해 frame aggregation의 효율성을 높여 IEEE 802.11n WLAN의 throughput 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 구현한 IEEE 802.11n MAC의 기능은 C 시뮬레이터를 이용하여 검증하였다.