• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.473-476
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• 2009

차세대 무선랜 표준인 IEEE 802.11n에서는 MAC 계층에서의 처리율을 향상시키기 위해서 프레임 집약 (Frame Aggregation) 기법을 제안하고 있다. IEEE 802.11n의 프레임 집약 기법은 MSDU(MAC Service Data Unit) 단위의 집약 기법 (Aggregate MSDU: A-MSDU)과 MPDU (MAC Protocol Data Unit) 단위의 집약 기법 (Aggregate MPDU: A-MPDU)의 두 가지 기법을 제안하고 있다. 본 논문에서는 A-MSDU와 A-MPDU를 결합한 2단계 프레임 집약 (Two-Level Frame Aggregation) 기법의 성능을 분석한다. 성능 분석을 위해 마르코브 체인에 기반하여 2단계 프레임 집약 기법의 처리율을 모델링한 뒤 이를 이용하여 노드의 수와 채널 상태 등에 따른 프레임 집약 기법의 처리율 변화 추이를 분석한다. 그리고 분석 결과에 기반하여 최적의 프레임 집약 기법을 설계하기 위한 방법을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11A호
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• pp.1124-1131
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• 2008

본 논문에서는 MIMO-OFDM 기반의 차세대 무선 LAN(Local Area Network) 시스템, IEEE 802.11n 드래프트 표준의 시간 동기화 구조의 알고리즘과 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 시간 동기화 구조는 일반적인 대략추정과 상세추정 과정으로 이루어져 있고 자기 상관기를 이용하여 구현하였고, 대략추정에서는 자기상관함수의 최대치에서 발생하는 평탄면 문제를 해결하기 위해 슬라이딩 윈도우를 사용하였고, 상세추정을 위해서는 긴 훈련 심볼(L-LTS)의 공액복소수 대칭특성을 이용하여 연산구조를 단순화하였다. 또한, 제안된 구조에서는 기존의 시간 동기에서 필요한 상호상관이 쓰이지 않았기 때문에 곱셈 연산량이 감소되며 하드웨어 복잡도를 감소시키기 위해서 복소수 곱셈기를 부호비트만으로 양자화하여 사용하였다. 시뮬레이션 결과에 따라, 제안된 시간 동기화 구조는 기존의 알고리즘보다 시간 동기화 실패 확률이 감소함을 확인하였고, 추후 IEEE 802.11n 표준의 주파수 동기 구조와 쉽게 결합될 수 있다는 장점이 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1873-1882
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• 2009

IEEE 802.11 표준의 애드혹 모드에서 비콘은 각 노드들 간에 네트워크 알림과 파워 관리, PCF등과 같이 네트워크의 관리를 위한 동기화를 위해 주로 사용한다. 하지만 IEEE802.11에서의 비콘 전송 방식을 따르는 IEEE 802.11s 환경에서의 비콘은 기존의 목적 이 외에 자기 자신을 인근 노드에게 알리기 위한 목적으로도 사용하는데 이를 위한 기존의 비콘 전송 방식은 혼잡한 노드들 사이에서 충분한 역할을 수행 하지 못할 수 있다. 이에 본 논문에서는 IEEE802.11s 환경에서 비콘 전송 방식의 수정을 통해 비콘으로 인한 망의 혼잡을 줄이고 보다 빠른 인근 노드 탐색기법을 제안한다. 또한 수정된 비콘 전송 방식을 시뮬레이션과 실제 애드혹 환경에서의 실험을 통하여 주위 모든 이웃 노드를 탐색하는 시간이 기존의 비콘 전송 방식보다 빨라졌음을 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.515-527
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• 2009

IEEE 802.11n은 MAC 계층에서 100Mb/s이상의 데이터 처리량을 달성하므로 초고속 데이터 통신을 지원하는 차세대 무선랜의 표준으로 각광받고 있다. IEEE 802.11n의 연구 동향은 크게 두 가지로 MAC 계층에서 패킷 간의 결합을 통하여 데이터 처리량을 높인 부분과 PHY 계층에서 다중 안테나 기법을 적용하여 데이터 전송속도를 높인 부분으로 정리된다. 그러나 전자는 무선 채널을 고려하지 않음으로 현실성이 결여되어 있었고, 후자는 패킷 간의 결합을 간과함으로 현실적인 처리량 결과를 얻을 수 없었다. 그래서 본 논문에서는 IEEE 802.11n 시스템에서 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 성능을 분석한다. 또한, MAC 계층에서는 멀티 서비스를 고려한 A-MPDU, A-MSDU기법을 적용하고, PHY 계층에서는 WLAN MIMO TGn 채널 모델 사용과 함께 SVD 기법을 적용함으로 다중 안테나 기법과 무선 채널을 모두 고려하면서 IEEE 802.11n 시스템의 현실적인 데이터 처리량을 분석한다. 시뮬레이터는 전 계층을 고려하여 Ns-2를 사용하기로 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.29-38
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• 2005

IEEE 802.11은 보안상의 문제점이 많다는 것이 알려지게 되어, 강한 보안성을 제공하는 IEEE 802.11i 표준이 제안, 채택되었다 하지만, 이는 WLAN을 단순히 웹 서핑을 하는데 사용하는 대부분의 사용자들에게 너무 많은 오버헤드를 요구한다. 한편, 통신을 하기 위해서는 노드 인증(node authentication)뿐만이 아니라 패킷 인증(Packet authentication)도 필요하다. IEEE 802.11i에서는 이를 위해 TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)과 CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol)가 사용되지만, 오버헤드가 크다. 이 논문에서는 단순한 웹 서핑을 위한 오버헤드가 적은 패킷 인증 방법인 Light-weight Packet Authentication (LIPA)을 제안한다. 또한, LIPA의 성능을 TKIP, CCMP와 비교해보고, 특히 패킷 전송 시에 LIPA가 효율적이라는 것을 알아본다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.486-489
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• 2010

IEEE 802.11n WLAN 표준의 블록길이 1,944비트, 부호화율 1/2을 지원하는 layered LDPC 복호기 프로세서를 설계하였다. 하드웨어 복잡도 감소를 위해 최소합 알고리듬과 layered 구조를 적용하였으며, 최소합 알고리듬의 특징을 이용하여 검사노드 메모리의 용량을 기존의 방법보다 75% 감소시켰다. 설계된 프로세서는 200,400 게이트와 19,400비트의 메모리로 구현되었으며, FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였다. Xilinx사의 Virtex-4 FPGA XC4vlx25 디바이스로 합성한 결과 120 MHz 클록으로 동작하여 약 200 Mbps의 성능을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권6A호
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• pp.640-647
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• 2006

본 논문에서는 IEEE 802.11i 무선 랜 보안을 위한 AES(Advanced Encryption Standard) 기반 CCMP (Counter mode with CBC-MAC Protocol) 코어의 설계에 대해서 기술한다. 설계된 CCMP 코어는 데이터의 기밀성을 위한 CTR(counter) 모드와 인증 및 데이터 무결성 검증을 위한 CBC 모드의 동작이 두개의 AES 암호 코어로 병렬처리 되도록 설계되어 전체 성능의 최적화를 이루었다. AES 암호 코어에서 하드웨어 복잡도에 가장 큰 영향을 미치는 S-box를 composite field 연산 방식을 적용하여 설계함으로써 기존의 LUT(Lookup Table) 기반의 구현방식에 비해 게이트 수가 약 27% 감소되도록 하였다. 설계된 CCMP 코어는 Excalibur SoC 장비를 이용하여 H/W-S/W 통합 검증을 수행하였으며, 0.35-um CMOS 표준 셀 공정으로 MPW 칩으로 제작하고, 제작된 칩의 테스트 결과 모든 기능이 정상 동작함을 확인하였다. 설계된 CCMP 프로세서는 약 17,000개의 게이트로 구현되었으며, 116-MHz@3.3-V의 클록으로 안전하게 동작하여 353-Mbps의 성능이 예상되어 IEEE 802.11a와 802.11g 표준의 MAC 성능인 54-Mbps를 만족한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.820-827
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• 2010

오늘날, 다수의 사용자들 사이에서 화상회의 및 영상보안 시스템을 위한 영상 어플리케이션들은 다수의 동영상 연결 및 QoS 보장을 요구하고 있다. 동영상 시스템들은 광대역 무선 전송과 저비용 인터넷 접속을 위해 IEEE 802.11 무선 랜 장치를 채택한다. 그러나 현재의 IEEE 802.11e HCCA 표준에 따르면 동영상 전송을 위한 TSID는 두 개뿐이므로, 3개 이상의 동영상 세션이 하나의 무선 랜 단말에서 설정될 때, 동영상 세션들은 서로의 TXOP을 공유해야만 한다. 이 문제를 해결하기위해서, 기존 표준과 호환성을 유지하면서, 최대 15개까지 동영상세션을 설정할 수 있도록 프레임구조를 수정하였다. 제안방식은 NCTUns 4.0 네트워크 시뮬레이터와 실제 동영상데이터를 활용하여 수신량 및 PSNR 성능을 평가하였다. 그 결과, 500ms의 지연시간 안에 기존방식의 정상 동영상 세션이 약 75%를 수신한 반면, 제안방식은 97%이상을 수신하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.65-74
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• 2014

IEEE 802.11n 표준은 네트워크 성능을 향상시키기 위해 MAC과 물리 계층에서 새로운 방법들을 제안하였다. MAC 계층에서 성능 향상을 위해 제안된 주요 방법은 프레임 집적(Frame Aggregation)과 Block ACK이다. IEEE 802.11n 표준에도 여전히 문제점은 존재한다. Block ACK 요청 프레임이나 Block ACK 응답 프레임이 손실되거나 에러가 포함되어 수신되면, 전송 단말은 집적된 큰 프레임에 포함된 작은 프레임들의 성공적인 전송 여부를 알지 못하기 때문에 모든 작은 프레임을 재전송한다. 이는 성공적으로 전송된 프레임도 재전송될 수 있기 때문에 네트워크의 성능 저하를 초래할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 RRM(Reduced Retransmissions of MPDUs) 방법을 제안한다. 제안된 방법에서 송신 단말이 Block ACK 응답을 못 받으면 모든 프레임을 재전송하는 대신에 다음 데이터 프레임 하나를 전송하고 다시 Block ACK를 요청한다. 응답을 받은 후에 에러가 발생한 프레임에 대해서만 재전송을 수행한다. 제안된 방법의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방법이 다양한 패킷 에러 환경에서 효과적이고 네트워크 성능을 향상 시키는 것을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.466-474
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• 2014

무선 네트워크 기술과 모바일 프로세서의 성능이 향상됨에 따라 스마트 폰과 같은 무선통신이 가능한 소형 단말이 널리 활용되고 있다. 이러한 이동형 장치는 GPS를 이용하여 위치정보의 활용이 가능하여 위치정보를 기반으로 하는 서비스가 증가하고 있다. GPS는 위성신호를 수신할 수 없는 실내와 전파음영지역에서 위치 정보를 제공하지 못하며, 근거리 통신기술을 이용하는 시스템은 인프라의 구축이 필수적이다. IEEE 802.11을 기반으로 하는 추적 시스템은 널리 보급된 AP 인프라를 기반으로 위치 측정이 가능하나 표준 동작을 따를 때 심각한 전력소모의 문제가 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 기반 저전력 위치 추적 장치를 제안한다. 저전력 동작을 위해 채널 검색 및 연결유지로 인한 전력소모를 최소화하여 동작시간을 극대화 하였다. 성능평가를 위해 저전력 태그 장치를 설계 및 구현하여 전력소모를 측정하였으며, 시뮬레이션 결과 기본 방법에 비해 제안 방법의 전력소모가 46% 감소함을 확인하였다.