The Performance Analysis of Equalizer for Next Generation W-LAN with OFDM System

OFDM 방식의 차세대 무선 LAN 환경에서 등화기의 성능 분석

This paper describes the performance evaluation and analysis of an Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) system having the least Inter Symbol Interference (ISI) in a multi-path fading channel environment. Wireless Local Area Network (W-LAN) in accordance with IEEE 802.11a and IEEE 802.11b provides high-speed transmission to universities, businesses and other various places. In addition, service providers can offer a public W-LAN service on restricted areas such as a subway. The proliferation of W-LAN has led to greater W-LAN service demands, but problems are also on the rise in offering a good W-LAN service. In particular, urban areas with high radio wave interference and many buildings are vulnerable to deteriorated QoS including disconnected data and errors. For example, when high-speed data is transmitted in such areas, the relatively high frequency generates ISI between Access Points (AP) and Mobile Terminals (such as a notebook computer), leading to a frequency selective fading channel environment. Consequently, it is difficult to expect a goodW-LAN service. The simulation proves that the OFDM system enables W-LAN to implement QoS in high-speed data transmission in a multi-path fading channel environment. The enhanced OFDM performance with 52 sub-carriers is verified via data modulation methods such as BPSK, QPSK and 16QAM based on IEEE 802.11a and punched convolutional codes with code rate of 1/2 and 3/4 and constraint length of 7. Especially, the simulation finds that the OFDM system has better performance and there is no data disconnection even in a mobile environment by applying a single tap equalizer and a decision feedback equalizer to a mobile channel environment with heavy fading influence. Given the above result, the OFDM system is an ideal solution to guarantee QoS of the W-LAN service in a high-speed mobile environment.

무선 LAN(W-LAN)은 IEEE 802.11a, 802.11b의 표준이 제정됨에 따라 전송 속도도 수십 Mbps까지 고속으로 발전되어 왔고, 현재 여러 대학과 기업체에서 무선 LAN(W-LAN)을 많이 보급하고 있으며, 또한 통신 사업자들도 일부 제한된 지역(지하철 구내)에서 W-LAN을 설치하여 일반인에게 서비스하고 있다. 이와 같이 무선 LAN의 확산으로 서비스를 이용하는 사람들이 날로 증가 추세에 있으나 서비스 면에서 문제점들도 대두되고 있다. 특히 건물과 전파의 방해물이 많이 존재하는 도심 지역에서 데이터를 고속으로 전송하려면 상대적으로 주파수가 높아짐에 따라 무선 접속 장치(AP : Access Point)와 이동국(노트북등 단말기)간에 ISI(Inter Symbol Interference)가 발생하여 주파수 선택성 페이딩 채널 환경이 되어 데이터의 끊김과 에러가 발생하는 등 사용자에게 양질의 서비스를 제공하지 못하는 사례가 자주 있어 왔다. 본 논문에서는 다중 경로 채널 환경에서 ISI 영향을 가장 적게 받을 수 있는 OFDM 시스템을 적용하여 성능을 분석 평가 하였다. 데이터 변조 방식으로는 IEEE 802.11a에 근거한 부 반송파의 수가 52개인 BPSK, QPSK, 16QAM 방식을 적용하였고, 구속장이 7이고 부호율이 1/2, 3/4인 천공된 컨벌루셔널 부호를 사용하였으며 성능이 개선됨을 확인하였다. 특히 페이딩의 영향을 많이 받는 무선 채널 환경에서 단일 텝 등화기 및 결정 궤환 등화기(DFE : Decision Feedback Equalizer)를 적용하여 성능이 월등히 향상되고 단말기가 이동 시에도 데이터의 단절 등이 없음을 시물레이션을 통해 입증 하였다.