• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제5권3호
• /
• pp.200-204
• /
• 2007

The release of IEEE 802.15.4 PHY-MAC standard represents a milestone in developing of commercial wireless sensor network pursuing low power and low cost. In this paper, IEEE 802.15.4 Medium Access Control (MAC) protocol was analysed at the point of power consumption. This analysis measured the amount of the rest of power after transmitting data with beacon enabled mode and the power consumption of each node in the time period. ns-2 simulation is used to verify the analysis.

• 수산해양기술연구
• /
• 제29권2호
• /
• pp.109-116
• /
• 1993

Underwater acoustic positioning systems have been extensively used not only in surface position fixing but also in underwater position fixing. Recently, these systems have been applied in the field of installation and underwater inspection of offshore platforms etc. But in these systems are included the fixing errors as results of a signal with additive noise and irregular motion of vessel by ocean waves. To improve the accuracy of the position fixing a Kalman filter is applied to the supershort baseline (SSBL) acoustic positioning system with beacon mode in noise conditions. The position data obtained by the Kalman filter is compared with raw position data and it is confirmed in the simulation that the former is more accurate than the latter. And an indicator monitoring the filtering effect is described while ship's moving.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-21
• /
• 2013

The release of IEEE 802.15.4e specification significantly develops IEEE 802.15.4. The most inspiring improvement is the enhancement for medium access control (MAC) sublayer. To study the performance of IEEE 802.15.4e MAC, in this paper we first present an overview of IEEE 802.15.4e and introduce three MAC mechanisms in IEEE 802.15.4e. And the major concern here is the Time Slotted Channel Hopping (TSCH) mode that provides deterministic access and increases network capacity. Then a detailed analytical Markov chain model for TSCH carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA-CA) is presented. Expressions which cover most of the crucial issues in performance analysis such as the packet loss rate, energy consumption, normalized throughput, and average access delay are presented. Finally the performance evaluation for the TSCH mode is given and we make a comprehensive comparison with unslotted CSMA-CA in non-beacon enabled mode of IEEE 802.15.4. It can validate IEEE 802.15.4e network can provide low energy consumption, deterministic access and increase network capacity.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.42-48
• /
• 2019

4차 산업혁명 사회에서의 PNT(Position, Navigation, and Timing) 정보의 중요성은 과거와는 또 다른 의미를 가진다. 자율 주행차, 자율 운항선박, 스마트그리드 그리고 국가 주요 기간시설에서는 PNT 정보의 고정확성 이외에도 지속가능하고, 신뢰할만한 서비스를 요구하고 있다. PNT 정보를 제공하는 가장 대표적인 시스템인 위성항법시스템은 지구 대기 밖 위성으로부터 신호를 수신하므로 수신 신호전력이 낮고, 민간신호의 경우 신호구조가 공개되어 있다. 따라서 비의도적 또는 의도적인 간섭이나 해킹에 취약하다. 사용자 관점에서 적은 비용으로 높은 성능의 PNT 정보를 쉽게 획득할 수 있는 위성항법시스템은 해킹의 취약성 때문에 이에 대한 보완이 요구된다. 이에 따라 응용분야 별로 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 기회신호 측면에서 현재 구축, 운영 중인 해상항법 및 통신 인프라를 활용한 R-Mode(Ranging Mode) 기술에 대해 다룬다. 이를 위하여 현재 전국망의 중파 비컨 기반 보강정보를서비스하고 있는 NDGNSS(Nationwide Differential Global Navigation Satellite System) 인프라에 대해 알아보고, 시뮬레이션을 통하여 국내 해상분야에서의 백업 PNT 기술로서의 가능성을 확인한다.

• 대한교통학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.157-168
• /
• 2006

구간검지시스템에서 수집되는 통행시간 정보는 과거 개별차량의 검지기 통과시각(도착시각)을 기준으로 수집되는 특성이 있다. 따라서 구간검지시스템에 의해 수집되는 통행시간 정보는 도착시각기준이 아닌 출발시각기준으로 산출되어야 하고 현재시점(On-Line)에서 통행시간 추정 및 예측이 되어야 한다. 그러나 기존의 구간검지시스템을 이용한통행시간 추정 및 예측 연구들은 도착시각기준으로 수집되는 개별차량 통행시간 자료를 이용함으로 출발시각기준 On-Line 통행시간 정보 관련 연구를 체계적으로 접근하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 On-Line 출발시각기준의 통행시간 정보의 개념을 정립하고 이에 따른 시사점을 도출하였다 그리고 베이지안 추론을 이용하여 고속도로를 대상으로 한 출발시각기준의 On-Line 링크통행시간 추정 알고리즘을 개발하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 알고리즘은 On-Line 통행시간 정보 질의 정확성과 신속성 측면에서 개선된 통행시간 대표값(평균값)을 추정하는 것으로 나타났다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.21-30
• /
• 2011

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준에 따른 저속 무선 개인영역 네트워크 환경에서 재전송 슬롯 기반의 실시간 서비스 방식을 제안한다. 제안 방식에서는 LR-WPAN 표준의 비컨 활성화 모드에서, 음성 전송과 같은 실시간 데이터 서비스 중에 에러가 발생되면 패킷 재전송을 위한 특정한 슬롯이 다음 슈퍼프레임에 동적으로 배정된다. 이는 열악한 채널 에러 환경에서 시간적인 다이버시티를 얻을 수 있도록 하여 QoS가 보장되도록 한다. 성능분석 결과에서 제안 방식은 LR-WPAN 환경에서 기존의 공통채널 방식보다 패킷 에러에 강인하면서도 우수한 전송률을 제공하며, GTS 슬롯당 사용률이 개선됨을 알 수 있다.

• Journal of Computing Science and Engineering
• /
• 제9권2호
• /
• pp.83-97
• /
• 2015

IEEE 802.15.4 is a global standard designed for emerging applications in low-rate wireless personal area networks (LR-WPANs). The standard provides beneficial features, such as a beacon-enabled mode and guaranteed time slots for realtime data delivery. However, how to optimally operate those features is still an open issue. For the optimal operation of the features, this paper proposes a holistic optimization method that jointly optimizes three cross-related problems: cluster-tree construction, nodes' power configuration, and duty-cycle scheduling. Our holistic optimization method provides a solution for those problems so that all the real-time packets can be delivered within their deadlines in the most energy-efficient way. Our simulation study shows that compared to existing methods, our holistic optimization can guarantee the on-time delivery of all real-time packets while significantly saving energy, consequently, significantly increasing the lifetime of the network. Furthermore, we show that our holistic optimization can be extended to take advantage of the spatial reuse of a radio frequency resource among long distance nodes and, hence, significantly increase the entire network capacity.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권11호
• /
• pp.4436-4452
• /
• 2015

The IEEE 802.15.6 standard is introduced to satisfy all the requirements for monitoring systems operating in, on, or around the human body. In this paper, analytical models are developed for evaluating the performance of the IEEE 802.15.6 CSMA/CA-based medium access control protocol for wireless body area networks (WBAN) under unsaturation condition. We employ a three-dimensional Markov chain to model the backoff procedure, and an M/G/1/K queuing system to describe the packet queues in the buffer. The throughput and delay performances of WBAN operating in the beacon mode are analyzed in heterogeneous network comprised of different user priorities. Simulation results are included to demonstrate the accuracy of the proposed analytical model.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.87-91
• /
• 2010

IEEE 802.15.4과 IEEE 802.15.7은 대표적인 저속 무선망 및 가시광 WPAN 표준이다. 이 표준의 MAC 프로토콜들은 비컨 모드에서 GTS를 이용하여 실시간 응용 프로그램에 대한 QoS 보장 트래픽 플로우를 지원할 수 있다. 그러나 최적으로 할당하는 방법은 아직 명확하게 해결되지 않았다. IEEE 802.15.4 MAC에 관한 현재의 분석 모델은 주로 포화 트래픽 또는 non-bursty 불포화 트래픽 상황이란 가정 하에 개발되었다. 이러한 가정은 bursty 멀티미디어 트래픽의 특성을 반영하지 못한다. 이 논문에서는 burst Markov 변조On-Off 도착 트래픽을 사용하여 GTS 할당을 위한 새로운 분석 모델을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.187-192
• /
• 2017

무선 센서 네트워크에서 전송 지연 및 에너지 소모의 문제들을 해결하는 것이 전체 네트워크의 수명을 연장하고 효율적인 데이터 패킷 전송을 위해 해결해야할 문제들이다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 다양한 MAC 프로토콜들이 제안되었다. 본 논문에서 제한하는 방식은 센서 노드의 잔여 에너지에 기반하여 노드의 wake-up 주기를 조절함으로 불필요한 idle listening을 줄여 에너지 소모를 줄인다. 제안된 제어 메커니즘은 수신자 기반의 MAC 프로토콜 중의 하나인 RI-MAC 프로토콜의 단점을 보안하여 수정하였다. 제안된 제어 메커니즘에서 수신 노드는 주기적으로 wake up하고 노드 자신의 에너지 상태에 따라서 비콘 신호를 전송한다. 뿐 만 아니라 수신 노드는 데이터 트래픽에 따라서 wake up 주기를 조절한다. 성능분석을 통하여 제안한 MAC 프로토콜이 RI-MAC 프로토콜에 비해 에너지 소모에 대하여 더 효율적임을 알 수 있었다.