• 한국통신학회논문지
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• 제36권7A호
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• pp.669-677
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• 2011

IEEE 802.15.4 표준에서 슈퍼프레임 구조는 활성화 구간과 비활성화 구간을 사용하여 낮은 전력 소모를 제공하도록 한다. 하지만 슈퍼프레임의 활성화 구간 동안 통신하는 노드들은 코디네이터와의 거리와는 상관없이 동일한 전송 반경을 샤용하여 데이터를 전송하기 때문에 불필요한 에너지를 낭비하게 된다. 본 논문에서 코디네이터는 통신 영역을 4개의 영역으로 나누고 각 영역에 포함되어 있는 노드는 코디네이터가 전송한 비콘 메시지를 확인하여 송신전력을 설정함으로써 데이터 전송에서 발생하는 전력 소모를 최소화한다. 또한, Cross Layer 프로토콜을 통하여 PAN(personal Area Network) 영역을 구성하도록 하여 메시지 전송 충돌(collision) 현상을 최소화하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.3-6
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• 2009

IEEE 802.15.4 기반의 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network)환경에서 기존에 제안된 전송 전력 제어(TPC: Transmission Power Control) 알고리즘은 수신 신호의 세기를 기반으로 반복 전송을 통하여 적합한 최소 전송 전력을 결정하는 방법으로 진행되어 왔다. 이러한 방법은 통신 채널의 변화가 잦은 지역에서는 재전송률이 높아지고 전송 품질이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 80215.4에서 제공하는 링크 품질 지표(LQI: Link quality indicator)값을 바탕으로 최소 전송 전력을 결정하여 재전송률을 줄이고, 통신 채널 변화에 보다 능동적으로 대응할 수 있는 새로운 전송 진력 제어 방법을 제안하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12C호
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• pp.1184-1191
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4a IR-UWB Ranging 시스템을 위한 주파수 옵셋 추정기를 제안한다. 주파수 옵셋 추정은 실내 다중경로 환경에서의 고정밀 Ranging을 위해 반드시 필요한 것으로 IEEE 802.15.4a 시스템에 적합한 주파수 옵셋 추정기의 제안이 필수이다. 먼저 IR-UWB 패킷에서 Ternary 프리앰블 코드 특징을 이용하여 ML 기반 주파수 옵셋 추정기를 제안하고, 하드웨어 구현을 위해 복잡도가 낮은 주파수 옵셋 추정기를 제안한다. 제안된 두 개의 주파수 옵셋 추정기 성능을 확인하기 위하여 이론적 분석을 수행하였고, IEEE 802.15.4a 다중 경로 채널 모델을 이용한 시뮬레이션을 통하여 다중 경로 환경에서도 주파수 옵셋 추정 성능이 우수함을 증명한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.304-308
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• 2008

본 논문은 원격 수도 검침을 위한 수도 사용량의 측정 방법 빛 검침 시스템에 적합한 통신 환경을 제안한다. 기존의 수도 검침 방법은 사람의 손으로 직접 사용량을 확인 및 기록하는 방식으로 수도 검침 값의 오차 및 인력 수급의 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 기존의 문제점을 해결하기 위해 Photo Interrupt Sensor를 이용하여 수도의 사용량을 Data로 전환하며 원격지에서 Data 값의 확인을 위해 IEEE 802.15.4 Protocol을 활용하여 원격검침 System에 적합한 무선 통신 환경을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.1420-1430
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• 2011

본 논문은 IEEE 802.15.4의 MAC 계층에서 노드간 거리와 환경에 따라 적절한 전송전력 값을 설정하여 무선 모뎀의 에너지 소비를 최적화하는 방법에 대하여 제안한다. 제안된 방법은 적절한 전송전력을 결정할 때 이진검색 기법으로 빠르게 최적의 전송전력을 찾을 수 있고, 다수의 메시지 전송에 따르는 오버헤드를 최소화할 수 있다. 결정된 전송전력은 데이터 패킷을 전송할 때 사용되고, 데이터-수신확인 패킷의 교환과정에서 전파환경에 따라 변경된 네트워크 품질에 따라 동적으로 수정된다. 시뮬레이션 실험결과 본 논문에서 제안하는 방법은 IEEE 802.15.4 표준에 비해 에너지 소비량은 30% 감소하고, 단위 에너지양에 의한 데이터 전송량은 2.5배 증가하는 결과를 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.9-16
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• 2016

IEEE 802.15.4 LR-WPAN에서 대부분의 디바이스는 배터리에 의존해 동작하기 때문에 효율적인 에너지 소비기능을 갖추도록 설계되어야 한다. 본 논문은 LR-WPAN에서 에너지 절약을 위한 두 개의 알고리즘, DDC(Dynamic Duty Cycle)와 DBT(: Dynamic Beacon Tracking)를 제안한다. DDC 알고리즘은 채널 상태에 따라 듀티 사이클을 동적으로 조정한다. DBT 알고리즘은 트래픽 조건에 따라 비콘 트래킹 모드를 적응적으로 제어한다. 또한, DDC와 DBT 알고리즘을 결합함으로써 프레임 전달률과 평균 지연 시간을 만족할 만한 수준으로 유지하면서 광범위한 입력 부하에 대해 효과적으로 에너지를 절약할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7B호
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• pp.455-462
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• 2007

IEEE802.15.4의 비경쟁기반 다중 접속 기법으로 적용된 GTS(Guaranteed Time Slot)의 성능 분석과 문제점 분석을 통해, 개선된 형태의 Cyclic Contention free Access(Cyclic-CFA) 기법을 제안한다. Cyclic-CFA 기법은 Polling 기법을 개선한 스케줄링 방식으로, 장치(device)들은 PAN 코디네이터(coordinator)로부터 부여받은 Sequence Number를 기반으로 순차적으로 데이터를 전송한다. 별도의 Polling 패킷(packet)이 없고 단일방향성(unidirectional)으로 동작하므로, 고전적인 Polling 기법의 오버헤드를 줄일 수 있어 보다 효율적으로 채널을 사용할 수 있다. 또한 GTS보다 많은 수의 장치가 비경쟁 데이터 전송 서비스를 받을 수 있으며, 서비스 지연 시간을 줄일 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권6호
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• pp.717-721
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• 2010

일반적으로 무선 MAC에서는 신뢰성을 부여하기 위해 ACK를 이용한다. 한편, 센서 네트워크 응용에서는 데이터가 주기적으로 전송되며, 어느 정도의 중복성을 갖고 있다. 이와 같이 신뢰성에 융통성이 있는 응용에서는 모든 MAC 프레임에 대해 ACK를 이용하는 것이 에너지 낭비로 작용할 수 있다. 에너지 절약을 목적으로 설계된 IEEE 802.15.4에서는 이에 대비하여 ACK 사용 여부를 선택 사항으로 지정해 놓고 있으나, 이를 활용한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 프레임이 잘 전달되는 경우 ACK를 생략하고, 프레임이 잘 전달되지 않을 경우 ACK를 사용하여 사용자가 요구하는 신뢰성(예: 단대단 패킷 도달율)을 만족할 수 있는 선택적 Unacknowledged 전송 기법을 제안하였다. 또한 NS2 시뮬레이터를 이용하여 다양한 성능 평가를 수행하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.291-295
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• 2014

본 논문에서는 산업 환경에서 운용되는 실시간 시스템을 제어하기 위한 산업용 무선 네트워크를 구현하여 성능 평가를 하고자한다. 이를 위해 EtherCAT 유선 기술과 IEEE 802.15.4e 무선 기술이 혼합된 형태의 산업용 네트워크 구조를 제안하고, 성능 평가를 위한 실시간 시스템의 참조 모델로써 역진자 시스템을 고려하였다. 구현된 산업용 무선 네트워크의 성능평가를 통해 엄격한 요구조건하에서 동작하는 실시간 시스템에 적용 가능하다는 것을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1561-1569
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• 2016

IoT환경에서 센서 디바이스의 사용이 증가함에 따라 보안에 대한 필요성도 중요해지고 있다. 센서 디바이스가 IEEE 802.15.4 기반 LoWPAN에 배치되는 경우 필수적으로 PAN Coordinator와의 가입 과정이 수행되고 후속적으로 디바이스 간 바인딩 과정이 진행된다. 가입 및 바인딩 과정에서는 사전 분배된 네트워크 키 또는 인증서를 이용해 디바이스의 인증 및 키 분배를 한다. 하지만, 기존 방식에서 사용하는 네트워크 키는 그룹인증에 한정된 역할을 하며 인증서의 발급에서도 개별식별이 이루어지지 않는 문제점이 있다. 본 논문에서는 사전 분배된 네트워크 키의 문제점을 보완한 LoWPAN 환경에서 디바이스의 안전한 가입 및 바인딩 프로토콜을 제안한다.