코딩·STBC·DCM¶
규격 · 개정판
BCC/LDPC: 802.11-2024 Clause 17·19·21·27 · STBC: 11n 도입 (Alamouti) · DCM: 802.11ax Clause 27 · 패킷 확장(PE): 802.11ax · 802.11be Clause 36
한눈에 보기
같은 MCS라도 "어떻게 부호화하고 어떻게 안테나에 실을지"에 따라 튼튼함이 달라집니다. 이 페이지는 PHY가 고를 수 있는 선택 기능들을 모았습니다.
- BCC vs LDPC — LDPC가 약 2 dB 좋지만 넓은 대역·많은 스트림에서는 LDPC만 허용
- STBC — 안테나 2개로 같은 정보를 시간·공간에 나눠 보내 단일 안테나 단말의 수신을 튼튼하게
- DCM — 같은 비트를 멀리 떨어진 두 부반송파에 실어 페이딩에 강하게 (11ax)
- 패킷 확장(PE) — 수신기가 처리할 시간을 벌어 주는 꼬리 신호 (11ax)
코딩 선택 규칙¶
| PHY | BCC | LDPC |
|---|---|---|
| HT | 필수 (모든 MCS) | 선택 |
| VHT | 필수. 단 BCC 인코더 수 제약으로 일부 MCS 금지 | 선택 (사실상 대부분 지원) |
| HE | 242-tone 이하 RU, \(N_{SS}\) ≤ 4, MCS 0–9에서만 허용 | 필수 지원. 484-tone 이상 RU, MCS 10–11, \(N_{SS}\) > 4는 LDPC만 |
| EHT | 242-tone 이하 RU 등 제한적 | 사실상 기본 |
HE에서 "40 MHz 이상 전체 대역"은 484-tone RU 이상이므로 LDPC만 씁니다. 20 MHz 이하 전송과 소형 RU에서는 저전력 단말을 위해 BCC가 남아 있습니다.
STBC¶
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 방식 | Alamouti: 두 심볼 \(s_1, s_2\)를 안테나 1·2에서 (\(s_1, -s_2^*\)), (\(s_2, s_1^*\))로 2심볼에 걸쳐 전송 |
| 이득 | 2차 송신 다이버시티. 수신기는 선형 연산만으로 결합 |
| 비용 | 공간 다중화 포기 (\(N_{SS}\) = 1을 \(N_{STS}\) = 2로) |
| 사용처 | 비콘·관리 프레임의 커버리지 확장, 단일 안테나 IoT 단말 |
| HE/EHT | \(N_{SS}\) = 1, \(N_{STS}\) = 2만 허용, MU-MIMO와 함께 쓸 수 없음 |
DCM (Dual Carrier Modulation)¶
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 동작 | 데이터 톤을 절반으로 나눠 위쪽 절반에 아래쪽과 같은 비트를 다른 매핑으로 반복 |
| 적용 MCS | HE: MCS 0, 1, 3, 4 (BPSK, QPSK, 16-QAM). EHT: MCS 14/15 |
| 효과 | 전송률 1/2, 주파수 다이버시티로 수신 감도 수 dB 향상 |
| 제약 | STBC와 동시 사용 불가, \(N_{SS}\) ≤ 2 |
| 사용처 | HE ER SU, 셀 가장자리 STA, HE-SIG-B (공통 필드) |
패킷 확장 (PE)¶
11ax의 넓은 대역·1024-QAM·LDPC는 수신기의 마지막 심볼 처리 시간을 늘렸습니다. 그런데 응답(ACK/BA)은 PPDU 끝에서 정확히 SIFS(16 µs) 뒤에 나가야 합니다. PE는 PPDU 끝에 의미 없는 신호를 0–16 µs(EHT는 20 µs) 덧붙여 그 시간을 확보합니다.
| 수신기 능력 (Nominal Packet Padding) | 의미 |
|---|---|
| 0 µs | 확장 불필요 |
| 8 µs | 최대 8 µs 필요 |
| 16 µs | 최대 16 µs 필요 |
| 20 µs (EHT) | 320 MHz·4096-QAM 등에서 |
STA가 HE/EHT Capabilities에 조건(대역폭, 스트림 수, 변조)별 요구 패딩을 알리고, 송신 측은 사전 패딩 계수와 함께 실제 PE 길이를 정합니다.
전문가 노트 — LDPC 톤 매퍼와 인터리버
BCC 인터리버. 11a/n의 BCC는 두 단계 블록 인터리버로 인접 비트를 멀리 떨어진 부반송파와 다른 성상도 비트 위치로 흩어 놓습니다. 11n은 스트림별 주파수 회전을 추가했습니다.
LDPC 톤 매퍼. VHT 이후 LDPC는 비트 인터리버 대신 톤 매핑 거리 \(D_{TM}\)으로 연속 QAM 심볼을 떨어진 톤에 배치합니다. 예: VHT 80 MHz \(D_{TM}\) = 9, HE 80 MHz 996-tone RU \(D_{TM}\) = 20. LDPC 자체가 강한 부호라 비트 인터리버 없이도 성능이 충분하고, 지연과 메모리를 줄일 수 있습니다.
HE의 BCC 상한. BCC는 비터비 디코더 처리량 때문에 고속 조합에서 제외되었습니다. 그래서 11ax 칩의 LDPC 디코더는 1 SS당 수 Gbps급 처리량을 내야 하며, 11be의 320 MHz·4096-QAM에서는 그 2배 이상입니다.