IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀의 FPGA 구현 = FPGA Implementation of an IEEE 802.11a Wireless LAN Modem

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서 FPGA를 사용하여 IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀을 구현하였다. IEEE 802.11a 규격은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 적 용하여 5Ghz 대역에서 6-54Mbps의 데이터 전송속도를 지원한다. IEEE 802.11a OFDM 모뎀 물리계층의 핵심은 여러 가지 부호화 방법과 변조기법을 적용하여 다양한 데이터 전송속도를 지원한다는 것이다.
IEEE 802.11a OFDM 모뎀을 VerilogHDL로 설계하였으며 ALTERA사의 FPGA인 APEX EP20K1000EBC652-2로 구현하였다. 결론에서 C 언어로 구성한 프로그램의 이론치와 FPGA로 구현한 결과치의 비트오류율을 비교하였다. 모의 실험은 정규화된 주파수 오프셋이 1.2이고 부가적인 백색 가우시안 잡음이 포함된 실내 환경에서 이루어 졌으며, 24Mbps와 54Mbps의 전송속도에서 이론치와 실제 구현한 결과치가 비트오류율이 10 - 5 이하인 상황에서 약 1dB 가량 차이가 남을 알 수 있다.
설계 검증은 Agilent사의 회로 분석기인 1671G와 패턴 생성기를 이용하여 검증 하였으며 FPGA 구현 결과가 성공적이었음을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, an IEEE 802.11a wireless LAN modem is designed and implemented on FPGAs. The IEEE 802.11a is an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system and provides a wireless LAN with data payload communication capabilities of 6-54 Mbps in 5Ghz band. A key feature of the IEEE 802.11a physical layer is to provide several physical layer data rates with different coding and modulation schemes.
The IEEE 802.11a OFDM modem was designed by VerilogHDL and implemented by APEX EP20K1000EBC652-2 device. In the result, the BER comparison between the ideal case, coded by C language, and FPGA result when the OFDM modem is applied to indoor channel simulator (including AWGN) with the presence of normalized CFO=1.2. In this figure, one can see that the implementation loss due to the finite wordlength is about 1dB at BER= 10 - 5 for 24Mbps and 54Mbps.
Design was measured by logic analyzer (Agilent 1671G) and pattern generator, which confirms that the FPGA is implemented successfully.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 제1장 서론 = 1
• 제2장 무선 LAN 전송방식 = 3
• 2.1 기존의 무선 LAN 전송방식 = 3
• 2.2 OFDM 방식 = 4
• 제3장 IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀의 기본 구조 = 11
• 3.1 IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀의 기본 블록 = 11
• 제4장 IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀의 FPGA 구현 = 21
• 4.1 IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀의 FPGA 구현 환경 = 21
• 4.2 IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀의 FPGA 구현 = 23
• 제5장 결론 = 38
• 참고문헌 = 39
• 요약 = 41
• Abstract = 42