Deliverables and Services - IHP Microelectronics

MIMAX –
Innovatives HF-MIMO-WLAN
A u S G e w ä H L t e p r o J e K t e – S e L e C t e d p r o J e C t S
Das Ziel des EU-Projektes MIMAX ist die Entwicklung
eines extrem energiesparenden und kompakten MIMO
(Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen)
WLAN-Moduls, das bzgl. der Zahl der Antennen konfigurierbar
und mit dem WLAN Standard IEEE 802.11a kompatibel
ist. Dies wird durch die Verlagerung der MIMO-
Signalverarbeitung in das Analog-Front-End erreicht,
wodurch sich die Zahl der erforderlichen digitalen Sende-
und Empfangseinheiten auf je eine reduziert.
Die Hauptaufgabe des Projektes besteht darin, die Steuerfunktionen
des Basisband- und des HF-Teils unter Berücksichtigung
der Nichtidealitäten des Front-Ends zu
kombinieren und die erforderlichen Anpassungen im
Medienzugriffsprotokoll (MAC) vorzunehmen.
Die MIMAX-Architektur bedingt folgende Erweiterungen
in der MAC-Schicht:
1. Die optimalen MIMO-Gewichts-Koeffizienten für jede
Verbindung werden durch Senden und Empfangen spezieller
Trainings-Sequenzen ermittelt.
2. Vor jedem Senden bzw. Empfang von Datenpaketen
müssen die jeweils optimalen Gewichtskoeffizienten im
Analog-Front-End eingestellt werden.
3. Vor jedem Datenpaket werden kurze Steuerpakete
gesendet, die dem Empfänger die Identifikation der
Senderstation und damit die Einstellung der jeweiligen
optimalen Gewichtskoeffizienten ermöglichen. Bei Multicast-Paketen
ist das ein einzelnes RTS-Paket, sonst ein
RTS / CTS (request to send / clear to send) Paar.
Die MAC-Architektur besteht aus einem 32-Bit-RISC-
Prozessor und einem MIMAX-spezifischen Hardware-Beschleuniger.
Das Block-Diagramm ist in Abb. 1 dargestellt.
MIMAX –
Advanced rF-MIMo wLAN
the goal of this eC StRep project (Fp7) MIMAX is
to develop an innovative low power and ultra compact
MIMo (multiple-input multiple-output) WlAn
transceiver which is reconfigurable with respect to
the number of antennas and compatible with the
Ieee standard 802.11a. this is achieved by shifting
the spatial signal processing to the RF domain and,
consequently, reducing the number of receiving and
transmitting paths to a single one.
the main objectives of the project are to combine
the baseband and RF-control mechanisms taking into
account all influences of non-ideal RF front-end and
to adapt the medium access control (MAC) layer with
direct relation to the physical layer parameters.
Based on the MIMAX requirements, the following processes
of MAC layer have been modified:
1. Determination of the optimal weight coefficients
for each connection by transmission and reception of
special training frames.
2. Setting the appropriate weight coefficients before
transmitting or receiving a frame.
3. exchanging an RtS/CtS (request to send / clear to
send) short frame sequence before any data frame
transfer. A single RtS frame is sent before each multicast
transmission, while an RtS/CtS pair is generated
before each unicast transmission. this allows the receiver
to identify the transmitting station and to set
the optimal weights.
the MAC processor consists of a 32-bit RISC processor
and a MIMAX specific hardware accelerator. A simplified
architecture of the MAC processor is shown in Fig. 1.
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