WiMAX 모델(1) - WiMAX 모델의 기능

OPNET은 2005년부터 WiMAX (IEEE802.16e) 모델을 개발하여 제공하기 시작하였으며, 최근까지 지속적으로 업데이트해왔다(OPNET Modeler 16.0 PL4 발표). 초창기의 OPNET WiMAX 모델은 제공되지 않는 기능도 많았고, 실제 시스템의 특성을 제대로 반영하지 못하는 부분들이 많아서 실무에 사용하기에는 어려움이 많았다. 하지만, 그 동안의 지속적인 업데이트를 통해 이제는 쓸만한(?) WiMAX 모델을 제공하고 있다. 물론, 16e의 경우 현재는 장비 개발이 거의 끝나버려서 시기적으로 너무 늦어버린 느낌이 있지만 말이다.
"OPNET 중급입문"에서도 언급한 바 있듯이, WiBro는 기술적으로 802.16e Mobile WiMAX의 서브셋으로 볼 수 있으므로 OPNET WiMAX 모델의 파라메터를 조정하면 WiBro의 기능도 대부분 시뮬레이션이 가능하다. 여기에서는 OPNET WiMAX 모델의 구조와 특성을 살펴보고, IEEE802.16e 표준을 잘 반영하고 있는지 분석해보고자 한다. (상당히 긴 연재물이 될 것으로 예상된다.)
먼저, 현재의 OPNET 최신 버전(16.0 PL6)에서 제공하는 WiMAX 모델의 대표적인 기능은 다음과 같다.

MAC
 - IP convergence sub-layer (classifiers)
 - Per service flow state (queues)
 - ARQ
 - Bandwidth request and allocation
 - Framing
 - Ranging
 - Mobility, Scanning and Handover
 - Link Adaptation
 - Power Management
 - HARQ
 - MMR(802.16j)
PHY
 - TDD
 - OFDMA(DL-FUSC/PUSC, UL-PUSC), SOFDMA
 - Path loss
 - Co-channel interference
 - Multi-path fading
 - MIMO (STC)

OPNET 모델에서 TDD를 PHY 기능으로 분류해야 하는지는 애매한 측면이 있다. TDD를 가능하게 하는 주요 요소는 Frame 구성과 전송 timing 인데, OPNET 모델에서 이 기능들은 모두 MAC 프로세스 모델에서 구현되기 때문이다. 하지만, 일반적으로 TDD를 PHY 기능으로 볼 때가 많으며 OPNET사에서도 PHY 기능으로 분류하고 있기때문에
여기에서도 PHY 기능으로 분류하였다.
HARQ는 일반적으로 1.5계층 기능으로 분류되고, OPNET 모델에서도 MAC 프로세스 모델과 파이프라인 스테이지에 분산되어 구현되므로 정확히 어느 계층의 기능이라고 분류하기는 어렵다. 개인적으로는 OPNET 모델에서 HARQ 기능의 주요한 부분은 파이프라인 스테이지에서 더 많이 수행된다고 보지만, OPNET사에서는 MAC 기능으로 분류하고 있기 때문에 여기에서도 MAC 기능으로 분류하였다.
각 항목 기능들의 세세한 특징은 이후의 포스트에서 하나씩 살펴보기로 하겠다.