• 한국항행학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.764-773
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• 2011

IEEE 802.15.4는 TDMA(time division multiple access) 방식으로 동작하는 LWPAN(low-rate wireless personal area networks)의 표준이다. 그러나 IEEE 802.15.4는 QoS(quality of service), 확장성, 신뢰성 등에 제약이 있다. 기존 IEEE 802.15.4에서는 QoS 지원을 위하여 GTS(guaranteed time slot)을 사용한다. 그러나 GTS는 멀티 홉 환경에서 다수의 장치들의 QoS를 만족시키기에 효과적인 방법이 아니며, 멀티 주파수 채널에 대한 고려도 없다. 이러한 제약 사항을 보완하기 위하여 IEEE 802.15.4의 MAC(medium access control) 부계층을 강화한 표준으로써 IEEE 802.15.4e가 개발 중이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4e에서 멀티 채널, 멀티 홉 환경의 종단 장치간 전송 지연을 만족시키기 위한 스케줄링 방식을 제안하고, 시뮬레이터를 이용하여 성능 평가를 수행하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.19-31
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• 2014

이 논문에서는 IEEE 802.15.4 노드들이 WiFi 트래픽의 간섭을 피해 새로운 채널에서 동작하기 위해 다수의 IEEE 802.15.4 채널들에 대한 병렬적인 백오프지연과정과 WiFi 트래픽의 주파수 스펙트럼을 고려한 채널탐색방법에 연구되었다. WiFi 트래픽에 의해 점유되는 채널들을 탐색하기 위해, 인접한 채널들에 대한 전력을 동시에 측정하는 방법, 기준보다 큰 채널전력의 지속시간을 확인하는 방법, RSSI 샘플 데이터에 대한 신호처리로 비콘 프레임과 같은 주기성을 찾는 방법에 대해 분석되었다. IEEE 802.11 네트워크와 중첩된 무선채널에서 IEEE 802.15.4 노드들의 CSMA-CA 알고리즘의 동작에 대해서 설명하였다. 하나의 IEEE 802.15.4 장치로 다수의 IEEE 802.15.4 채널에 대해 병렬적으로 백오프지연과정을 수행하는 방법을 그 알고리즘의 설명과 함께 제안하였다. 제안된 방법이 구현된 실험시스템으로 측정된 데이터를 분석할 때, WiFi 트래픽이 발생될 때 이와 연관된 다수의 인접한 IEEE 802.15.4 채널에서 매체접근지연시간이 동시에 증가하는 것으로 관찰되었다. IEEE 802.15.4의 채널에서 다른 트래픽에 의한 간섭을 판단하기 위한 채널평가함수를 정의하였다. WiFi에 의해 간섭을 받는 IEEE 802.15.4 채널들을 탐색하기 위해 인접채널들에 대한 채널평가를 함께 고려하는 채널탐색방법을 제시하였고 실험결과는 WiFi에 의해 간섭이 일어나는 채널들을 올바르게 찾는 특성을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.28-33
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• 2007

802.15.4 네트워크의 성능 분석에 대한 연구가 활발히 진행되었는데 기존의 연구는 시뮬레이션이나 수학적 모델링에 의한 분석이 대부분이며 실제 동작 환경에서의 실험을 통한 성 능 평가는 미미 하였다. 본 논문에서는 802.15.4 MAC을 탑재한 센서 노드 장비를 사용하여 다양한 환경에서 그 성능을 실측하였다. 실험을 통해 1) 802.15.4 MAC의 최대 처리율, 2) 여러 개의 노드들이 경쟁할 경우의MAC 공정성, 3) 동일한 대역폭을 사용하는 무선랜 공존 시 충돌에 따른 성능 변화를 측정하고 패킷손실률과 최대처리율로 분석하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.179-191
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• 2014

이 논문에서는 WiFi 트래픽으로 인해 IEEE 802.15.4 노드에서 프레임 전송에 장애가 발생할 때, IEEE 802.15.4 네트워크의 노드들을 새로운 채널에서 동작시키기 위한 프레임 전송방법과 특성에 연구되었다. WiFi 트래픽의 간섭에 대한 평가, 간섭이 적거나 없는 새로운 채널의 탐색 및 동작채널을 변경하기 위한 연구들에 대해 분석하였다. IEEE 802.11 네트워크와 중첩된 무선채널에서 IEEE 802.15.4 프레임의 전송지연과 CSMA-CA 알고리즘을 적용하지 않은 IEEE 802.15.4 프레임 전송시 프레임들의 충돌 및 IEEE 802.11 노드들의 동작에 대해 설명하였다. 충돌된 IEEE 802.15.4 프레임의 잔여부분을 사용하기 위해 프레임형식코드블럭들을 포함한 프레임의 전송방법이 제안되었다. 제안된 방법의 실험을 통해, 충돌시 프레임형식코드블럭들이 수신기에서 동기화되어 수신되는 현상을 관찰하고, IEEE 802.15.4 프레임에서 충돌을 겪는 위치, 프레임수신율에 대한 특성이 분석되었다. WiFi 트래픽의 간섭을 피하기 위해 IEEE 802.15.4 네트워크의 채널변경명령을 전송하고 응답을 얻기까지 걸리는 시간을 측정한 실험결과는 제안된 방법이 기존의 방법보다 개선된 성능을 나타낸다.

• 전기학회논문지P
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• 제63권2호
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• pp.81-88
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• 2014

In this paper, an implementation of concurrent backoff delay process on a single chip with IEEE 802.15.4 hardware and 8051 processor core that can be used for analyzing the interference on IEEE 802.15.4 channels due to WiFi traffics is studied. The backoff delay process of IEEE 802.15.4 CSMA-CA algorithm is explained. The characteristics of random number generator, timer, and CCA register included in the single chip are described with their control procedure in order to implement the process. A concurrent backoff delay process to evaluate multiple IEEE 802.15.4 channels is proposed, and a method to service the associated tasks at sequentially ordered backoff delay events occurring on the channels is explained. For the implementation of the concurrent backoff delay process on a single chip IEEE 802.15.4 hardware, the elements for the single channel backoff delay process and their control procedure are used to be extended to multiple channels with little modification. The medium access delay on each channel, which is available after execution of the concurrent backoff delay process, is displayed on the LCD of an IEEE 802.15.4 channel analyzer. The experimental results show that we can easily identify the interference on IEEE 802.15.4 channels caused by WiFi traffics in comparison with the way displaying measured channel powers.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권1호
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• pp.133-142
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• 2009

이 논문에서는 은닉 노드(hidden node)들이 있는 환경에서 IEEE 802.15.4의 성능을 정확하게 예측할 수 있는 수학적 모델을 제시한다. 기존의 802.15.4 성능 분석을 위한 수학적 모델은 은닉 노드들이 없는, 즉 모든 노드들은 다른 노드들의 전송 상태를 측정할 수 있는 이상적인 상황만을 고려하였다. 그러나 노드들의 배치에 따라서 은닉 노드들이 빈번하게 발생할 수 있어, 기존의 모델들은 현실적 환경에서 802.15.4의 성능을 정확히 측정하지 못하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서 제안한 모델은 기존의 802.15.4의 성능 모델에 은닉노드의 성능 영향 모델을 추가하였다. 제안한 802.15.4의 수학적 성능 모델에 의하면 작은 은닉 노드의 수에 의해 성능이 급격하게 저하된다. 일례로 전체 노드의 5%가 은닉노드일 때 802.15.4의 성능이 최대 62% 저하된다. 이러한 예측한 결과는 ns-2의 시뮬레이션 결과와 비교할 때, 최대 6%의 오류한도에서 동일하다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.74-84
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• 2005

In this paper, a new coexistence mechanism between IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11, ACROS (Active Channel Reservation for coexistence), is proposed. The key idea of ACROS is to reserve the channel for IEEE 802.15.4 transmission. During the reservation, IEEE 802.11 transmissions cannot be occurred. Request-to-send/clear-to-send mechanism of IEEE 802.11 is used to reserve channel. The proposed ACROS mechanism is implemented into PC based prototype. By the experiments, the $e{\pm}ciency$ of ACROS is proved.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권7호
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• pp.235-238
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• 2015

IEEE 802.15.4는 무선 센서노드들 사이의 연결을 가능하게 하는 대표적인 표준이다. 그러나 이 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 무선 센서네트워크는 기본적으로 숨은노드 충돌에 매우 취약하다는 약점을 갖고 있는데 이는 무선 센서네트워크 자체가 제한된 통신 반경과 짧은 배터리 수명을 갖고 있기 때문이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반의 무선 센서네트워크에서 노드들의 클러스터링을 통한 숨은노드 충돌 회피 및 성능향상 기법을 제안하다. 이 방법에서 사용되는 클러스트링은 각각의 무선 센서노드들이 갖고 있는 채널 품질 정보를 바탕으로 수행된다. 그리고 클러스터에 어느 정도의 무선자원을 할당해야 하는 문제도 다룬다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.37-41
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• 2018

본 논문에서는 참고문헌[1] 논문에서 제안한 고유의 링크 스케줄링 방법이 적용된 IEEE802.15.4e TSCH (Time-Slotted Channel Hopping)의 전력 소비 측면에서 절감 능력을 기존 단일채널 IEEE802.15.4와 비교하여 분석한다. TSCH 방식이 기존 방식에 비해 어떤 트래픽 조건하에서도 전력소모가 적게 하는 것으로 나타난다. 그 이유는 첫째, 충돌이 발생하지 않는 스케줄링 방식으로 인해 백오프 시간이 없다는 점과 둘째, MAC 오프셋 시간변수들의 차이로 인한 것으로 판단된다. 마지막으로 TSCH에서는 디바이스들은 자신의 스케줄이 아닌 타임 슬롯 동안은 sleep을 통해 전력 소모를 줄일 수 있음을 볼 수 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제13권3호
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• pp.353-358
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• 2012

무선 센서 네트워크는 일반적으로 엔드 장치에 연결된 센서가 측정한 데이터를 코디네이터에게로 전달하는 자원이 한정된 장치들로 구성된다. 무선 센서 네트워크에서 가장 많이 사용되는 매체 접근제어 프로토콜은 IEEE 802.15.4 표준인데, 이것은 적정한 데이터 전송률을 가지면서 저전력, 저비용의 무선 통신을 지원하기 위해 표준으로 도입되었다. 이 논문에서는 텍사스 인스트루먼트의 CC2530 상에서 IEEE 802.15.4 프로토콜 스택과 UART 인터페이스를 구현하는 방법에 관하여 논의한다. 프레임 캡처를 통해 IEEE 802.15.4 프로토콜이 구현된 보드에서 UART를 통한 데이터 전송이 올바르게 동작됨을 보인다.