The Performance Analysis of IEEE 802.11e MAC with a Block FEC Scheme

블록 FEC알고리즘을 적용한 802.11e MAC 성능평가

본 논문에서는 블록 FEC(Forward Error Correction) 알고리즘을 적용한 IEEE 802.11e MAC(Medium Access Control)의 블록전송모드(Block Transfer Mode)의 성능을 분석한다. 성능 향상을 위해서 IEEE 802.11e MAC은 TXOP(Transmission Opportunity)시간 동안 특정 스테이션(station)에게 독점적인 전송 기회를 부여하며, 이 기간동안 하나의 블록 즉 연속적으로 여러 개의 데이터 프레임(frame)을 전송한다. 수신자는 블록내의 각 프레임에 수신 여부를 블록 ack (block Acknowledgment)방식, 즉 하나의 ack 패킷이 모든 수신 프레임의 일련번호를 모아 알려 준다. 그러나 오류가 빈번한 무선 채널 환경에서는 블록 ack 방식을 사용하더라도 빈번한 재전송으로 인해 채널의 성능이 현저히 감소한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 심볼 단위로 오류를 복원하는 블록 FEC 알고리즘을 적용할 수 있는데, 본 논문에서는 802.11e에서 FEC 알고리즘을 적응하는 두 가지 방식의 성능을 해석적으로 분석한다. 즉 두 가지 방식은 프레임 당 블록 FEC를 적용하는 방법과 전체 블록 내의 프레임을 하나의 데이터로 간주하여 FEC를 적용하는 방식이다. 본 논문에서는 이 들 두 가지 방식의 채널 성능 향상 정도와 블록 ack만을 사용한 경우의 성능을 수식적으로 계산한다. 실험에 의하면 BER이 $10^{-4}$인 채널 환경에서 블록 FEC를 적용한 방식이 블록 ack를 사용한 방식에 비해 약 1.5%의 성능향상을 보인다.