• TTA 저널
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• 통권100호
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• pp.161-169
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• 2005

IEEE802.15에서 표준화가 진행중인 WPAN(wireless personal network)은 개인영역 네트워크 혹은 근거리 무선 네트워크를 구축하기 위한 기술로, 개인용 컴퓨터, PDA, 주변기기, 휴대전화, 가전 등의 휴대나 이동 컴퓨팅을 위한 기술이다. IEEE802.15.1에서는 블루투스, IEEE802.15.4에서는 ZigBee를 위한 저속 WPAN(low rate WPAN) 그리고 IEEE802.15.3에서는 고속 WPAN(high rate WPAN)에 대한 표준화를 담당하고 있다. 본 고에서는 IEEE802.15 산하 TG3a에서 표준화 중인 Alt-PHY 기술로 경합을 벌이고 있는 MBOA(Multi-Band Orthogonal frequency division multiplexing Alliance) UWB(ultrawideband)에 대한 활성화를 꾀하고 있는 WiMedia Alliance의 시험인증 동향을 고찰하고자 한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권1호
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• pp.81-91
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• 2014

This paper proposes hidden-node aware grouping (HAG) algorithm to enhance the performance of institute of electrical and electronics engineers (IEEE) 802.15.4 networks when they undergo either severe collisions or frequent interferences by hidden nodes. According to the degree of measured collisions and interferences, HAG algorithm dynamically transforms IEEE 802.15.4 protocol between a contention algorithm and a contention-limited one. As a way to reduce the degree of contentions, it organizes nodes into some number of groups and assigns each group an exclusive per-group time slot during which only its member nodes compete to grab the channel. To eliminate harmful disruptions by hidden nodes, especially, it identifies hidden nodes by analyzing the received signal powers that each node reports and then places them into distinct groups. For load balancing, finally it flexibly adapts each per-group time according to the periodic average collision rate of each group. This paper also extends a conventional Markov chain model of IEEE 802.15.4 by including the deferment technique and a traffic source to more accurately evaluate the throughput of HAG algorithm under both saturated and unsaturated environments. This mathematical model and corresponding simulations predict with 6%discrepancy that HAG algorithm can improve the performance of the legacy IEEE 802.15.4 protocol, for example, even by 95% in a network that contains two hidden nodes, resulting in creation of three groups.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1-11
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• 2018

이 논문은 OS가 제공하는 소프트웨어 타이머를 사용한 네트워킹 스택의 구현 상황에서 고도의 정확성이 요구되는 시분할 동기적 통신의 신뢰성 문제를 다룬다. IEEE 802.15.4를 목표 프로토콜로 선정해 비컨 동기화의 신뢰성 향상 이슈를 상세히 탐구한다. 먼저, IEEE 802.15.4 비컨 모드의 구현에 소프트웨어 타이머를 사용할 때, 소프트웨어 타이머에 사용되는 하위 하드웨어 타이머 인터럽트의 처리 지연 및 유실과 소프트웨어 타이머 관리 오버헤드 등이 실제로 비컨 동기화의 저해 요인으로 작용한다는 점을 실험을 통해 확인한다. 이러한 상황을 개선하기 위한 제안한 비컨 대기시간 보정기법은 비컨 동기화의 신뢰성을 향상시킨다는 점을 입증한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.6-9
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• 2006

IEEE 802.15.4는 저전력 무선 개인 네트워크 기술의 표준으로서 USN(ubiquitous sensor network)의 핵심 무선 통신 기술로 각광을 받고 있다. 그러나 IEEE 802.15.4는 제한된 RF 전송범위와 스타 토폴로지를 기반으로 하는 통신 기법만을 제공하고 있으며, 인접한 PAN 간(inter-PAN)의 통신 기술은 정의되어 있지 않다. 이러한 기술상의 제약으로 IEEE 802.15.4는 통신 영역이 매우 제한적이며, 이에 따라 통신시 음영지역이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 현재까지 통신영역 확장을 위한 주요 기술적 사항인 효율적인 토폴로지 형성방법, 주소할당 및 라우팅 방법, 인접 네트워크 간의 비콘 충돌 회피 기법 등에 대한 활발한 연구가 진행되어 왔다. 이중 인접한 네트워크간의 비콘 충돌 방지 기법은 IEEE 802.15.4의 네트워크가 비콘에 의해서 관리된다는 점을 고려하였을 때 데이터 전송 및 네트워크 유지를 위해 우선적으로 해결되어야 할 사항이다. 본 연구에서는 제안된 비콘 충돌 회피 기법을 분석하고, 이중 비활성 구간(inactive portion)을 활용한 기법에 대한 구체적인 구현 방안을 제시 하였다. 또한 상용 임베디드 장치인 Nano-24에 설계한 비콘 충돌 회피 기법을 구현하여 동작을 검증, 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.838-839
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• 2016

IEEE 802.15.4는 저전력, 낮은 가격이지만, 긴 생애의 응용에 있어서는 무선센서네트워크를 포함한다. 현재, IP 아키텍쳐인건 아니건 WSN에서 사용되는 802.15.4의 연결은 통신속도 이하이다. 그러한 논거는 어떤 IP의 실제 효율성의 경우의 실험 측정의 확신없이 오랜 기간동안 지속되어 왔다. RFC944에서는 IETF는 저전력, 개인영역네트워크상의 IPv6 통신을 가능하게 하는 6LoWPAN의 규격을 제안하였다. 본 논문에서는 이러한 통신의 방향과 미래의 값진 주제로서 이에 대한 제안을 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.267-270
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• 2014

최근 스마트 디바이스 연구가 진행되면서 MICOM과 같은 경량 디바이스에서도 정보보호 기능을 제공해야 한다는 요구가 늘어가고 있다. Zigbee의 경우 IEEE 802.15.4 표준에 정의된 $AES-CCM^*$를 적용함으로서 정보보호 기능을 제공하고 있다. 하지만 국내에서는 정보보호법에 의해 KCMVP(국내 암호모듈 평가인증제도)를 받은 제품만이 공공기관 및 관공서에서 사용될 수 있다. 따라서 본 논문은 IEEE 802.15.4 표준에 정의된 예약영역(Reserved)에 KCMVP용 ARIA-CCM, ARIA-GCM이 활용될 수 있는 방안을 제시한다. 또한 MICOM 환경에서 IEEE 802.15.4 표준에 적용된 ARIA-CCM, ARIA-GCM 성능분석을 위해 $AES-CCM^*$와 속도비교 결과를 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.1215-1218
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• 2008

IEEE 802.15.4 기반의 무선 센서 네트워크는 다양한 종류의 센서들로 구성된다. 이러한 센서들은 각각 다양한 주기들로 중심 노드에게 데이터를 전송하고자 한다. 슈퍼프레임마다의 주기적인 전송을 위해 IEEE 802.15.4에서는 GTS(Guaranteed Time Slot) 메커니즘을 제공한다. 하지만 하나의 센서 네트워크에서 슈퍼프레임 길이는 모두 동일하기 때문에 이보다 긴 주기를 갖는 센서들은 GTS를 할당받고도 데이터를 전송하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 때문에 IEEE 802.15.4의 GTS 메커니즘에서는 낮은 사용 효율의 문제가 발생한다. 본 논문은 이러한 문제를 보완하고자 주기적 GTS 할당 방법(PGTS: Periodic Guaranteed Time Slot)을 제안한다. 주기적 GTS 할당 방법에서는 단말들이 GTS 요청 시 자신의 데이터 전송 주기를 PAN 코디네이터에게 보고하고, PAN 코디네이터는 이를 고려하여 단말의 주기에 따른 슈퍼프레임에서만 GTS 구간을 할당한다. 이를 통해 주기적 GTS 할당 방법은 기존 GTS 할당 방법보다 대역의 낭비를 줄여 GTS를 효율적으로 사용가능하도록 하고 더 많은 수의 단말들에게 GTS를 배정할 수 있게 한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통해 주기적 GTS 할당 방법이 IEEE 802.15.4의 GTS 할당 방법보다 효율적이며 더 많은 수의 단말에게 GTS를 할당할 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.83-88
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• 2020

본 논문에서는 진보된 프리앰블 탐지 기술인 MIM을 무선 센서 노드에 적용하는 방안을 제시한다. 또한 MIM 기능을 탑재한 센서 노드들이 IEEE 802.15.4 방식의 센서와 경쟁할 경우 발생할 수 있는 처리량과 공정성 사이의 트레이드오프 관계를 분석한다. MIM 센서들은 IEEE 802.15.4 기반의 센서에 비해 추가적인 동시전송 기회를 가져 처리량 측면에서 이득이 생기는 반면 IEEE 802.15.4 방식의 센서 노드들은 MIM 센서 노드들의 동시다발적인 추가 전송으로 인해 전송 기회를 제한받는다. 성능 평가를 위해 파이썬으로 시험환경을 구축하고 상용 센서 노드의 설정값을 반영하여 모의시험을 수행한 결과 MIM을 적용한 경우 최대 40% 수준의 처리량 향상을 확인하였다. 한편 동시전송 임계값을 적절히 조절함으로써 처리량과 공정성 측면에서 균형을 맞출 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권9호
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• pp.740-745
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• 2013

본 논문은 다양한 통신 방식이 사용될 수 있는 M2M 환경에서 동일한 주파수 대역을 사용하는 통신 방식인 IEEE 802.15.4g와 IEEE 802.11 방식의 각 PHY Mode를 AWGN 채널 하에서 시뮬레이션을 통해 BER과 FER 성능을 비교한다. 이를 통하여 요구되는 파라미터에 적합한 통신 방식에 대해 고찰한다. IEEE802.15.4g의 경우, 구현의 복잡도와 낮은 가격을 위하여 FSK를 사용하고, 높은 성능이 요구될 경우 OFDM 방식을 사용하는 것이 적절하다. IEEE 802.11의 경우, 시스템의 트래픽 특성이 다양하고 높은 전송률이 요구될 때, 트래픽 특성에 맞는 OFDM PHY mode를 사용하는 것이 적절하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1711-1717
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• 2014

스마트그리드 HAN(Home Area Networks)을 위한 IEEE 802.15.4에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 기존의 Unslotted와 Slotted IEEE 802.15.4는 미국 DOE(Department of Energy)의 엄격한 조건을 거의 만족시키지 못하고 있다. 본 논문에서는 충돌과 지연시간을 줄이고 지연시간 변화도 적게 하는 개선된 알고리즘을 제안하였다. 이를 위해 노드에 번호를 부여하고, 노드 번호 순서에 따라 전송하도록 하였다. 노드에 번호를 부여하면 랜덤하게 전송하는 것보다는 충돌이 발생할 확률이 줄어들기 때문에 Backoff 시간을 0으로 설정하였다. 제안한 Numbered-Unslotted-ZeroBackoff 알고리즘에서, 패킷 크기가 133 octets이고, 초당 180개 이하의 패킷이 발생할 경우, 전달률 99.99% 이상과, 최대 지연, 평균 지연, 최소 지연 모두 0.02 초 이하의 지연이 발생함을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 방식이 DOE의 엄격한 조건을 만족함을 확인할 수 있었다.