• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.215-217
• /
• 2014

본 논문에서는 ns-3 기반의 IEEE 802.15.4 모의 성능 평가에 대해 기술한다. IT 기술의 발달과 함께 차세대 전력망인 '스마트 그리드'가 대두되고 있다. 이에 따라 무선 센서들 간의 통신을 위해 IEEE 802.15.4 표준 기술이 채택되고 있다. IEEE 802.15.4 표준에는 beacon-enabled mode 와 non beacon-enabled mode 두 가지 채널 접근 기법이 존재하지만 특정 기법의 용도와 목적에 대해서는 구체적으로 명시되지 않는다. 따라서 본 논문에서는 스마트 그리드 환경에서 IEEE 802.15.4 의 두 채널 접근 기법의 성능을 시험하고 beacon-enabled mode 와 non beacon-enabled mode 간의 성능 분석을 통해 beacon-enabled mode 의 효용성에 대하여 연구한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.49-50
• /
• 2007

• 전기전자학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.322-325
• /
• 2016

본 논문에서는 Enhanced Segmentized Clear Channel Assessment(ESCCA)를 수행하여 디바이스의 데이터 전송 기회를 증가시킴으로써 전체 네트워크의 전송효율을 향상시킬 수 있는 기법을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 기법은 IEEE 802.15.4 에서 채널 상태탐지를 위해 수행되는 Energy detection based CCA 의 기간을 반으로 나누고, 채널 상태에 따라 CCA 를 추가적으로 수행함으로써 디바이스의 패킷 전송기회를 증가시켜 전체 네트워크의 전송 효율을 향상시킨다. 제시한 기법의 타당성을 확인하기 위하여 star topology 네트워크에서 디바이스들이 코디네이터로 패킷을 전송하는 환경에 본 논문에서 제시한 기법을 적용하여 IEEE 802.15.4 의 CCA 및 Segmentized CCA 기법을 적용한 결과와 성능을 비교하였다. 실험결과, throughput은 IEEE 802.15.4 CCA에 비해 최대 약 10kbps, 평균 CCA 횟수는 최대 약 15회 감소하였음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권4C호
• /
• pp.358-363
• /
• 2010

IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB (Impulse Radio Ultra Wideband) 시스템의 경우 패킷 방식으로 동작하며 하나의 패킷은 SYNC 심볼 (symbol)과 SFD (Start of Frame Delimiter) 심볼로 이루어진 프리앰블, 헤더 및 데이터부로 구성된다. 성공적인 패킷 수신을 위해서는 프리앰블을 이용한 초기 동기 획득과 SFD 검출이 필수적이다. IEEE 802.15.4a IR-UWB 시스템의 경우 SFD 패턴은 8개의 심볼로 구성되어 있으며 SYNC 패턴의 길이에 비하여 매우 짧아 정상적으로 초기 동기를 획득한 경우에도 SFD 패턴 검출에 실패하여 해당 패킷에 대한 복조를 수행하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 초기 동기 획득 이후 잉여 SYNC 심볼들 중 일부를 활용하여 IEEE 802.15.4a에 제안된 IR-UWB 시스템의 SFD 검출 성능을 개선하는 방안을 제안한다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제22권9호
• /
• pp.1243-1249
• /
• 2018

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 슬롯 기반 CSMA/CA(Slotted Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 네트워크에서 시스템 처리율 향상을 위해 동작 중인 단말 수 추정을 통한 백오프 기간 튜닝 기법을 제안한다. IEEE 802.15.4 슬롯 기반 CSMA/CA 네트워크에서는 각 단말이 채널을 항상 센싱하지는 않으므로, 제안하는 기법에서는 채널을 항상 센싱할 수 있는 PAN(Personal Area Network) 코디네이터를 사용하여 동작 중인 단말 수를 추정한다. 이 때, 실시간 단말 수 추정을 위해 단순 이동 평균 필터를 사용한다. PAN 코디네이터는 추정한 단말 수에 따라 튜닝한 최적의 백오프 기간을 비콘 프레임에 담아 PAN 코디네이터에 연결된 단말들에게 전달한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 단말 수 추정에 대한 성능과 시스템 처리율에 대한 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 기법이 IEEE 802.15.4 표준보다 더 높은 시스템 처리율을 얻을 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권1B호
• /
• pp.95-105
• /
• 2010

IEEE 802.15.4는 물리 계층(PHY)과 매체 접근 계층(MAC)을 정의하는 표준으로서, 저속도 무선 개인 통신망(Low Rate Wireless Personal Area Networks, LR-WPANs)을 위한 표준 중 하나이다. IEEE 802.15.4 프로토콜은 장치간의 저가격, 저속도 유비쿼터스 통신을 지향하기 때문에 PHY/MAC의 구현에 있어서 고도화된 최적화가 중요한 요구사항이라 할 수 있다. 최근 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 성능 분석에 대한 많은 연구가 진행되었으며, 이를 반영하여 송수신기는 가격 및 성능의 장점이 있는 SoC로 구현되는 추세이다. 이러한 구현 과정에서 CSMA-CA 및 MAC 프레임의 처리와 같은 표준에서 명시한 MAC의 세부 기능들은 성능의 향상을 위해 하드웨어 지향의 Low-MAC과 이를 이용한 소프트웨어 기반의 상위 MAC으로 구현된다. 본 논문은 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 물리계층과 매체 접근 계층 간의 최적화를 위해 Hardwired Low-MAC (HL-MAC)과 상태 기계 (State Machine)를 통해 작은 코드 사이즈와 향상된 에너지 효율을 갖는 최적화 프로토콜을 구현방법을 제안하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.43-49
• /
• 2017

본 논문에서 QoS가 보장될 수 있는 IoT 망을 위한 IEEE802.15.4e TSCH(Time-Slotted Channel Hopping) 기술을 살펴보고 표준에서 다루지 않는 디바이스들 간의 협력에 의한 링크 스케줄링 방법에 대해서 제안한다. 네트워크에 조인하는 디바이스는 개선된 비콘을 스캔한다. 광고노드로부터 수신 한 개선된 비콘프레임은 디바이스들 간에 직접 통신이 가능한 링크 정보를 포함하고 있으며, 새로운 디바이스는 이를 통해 자신의 채널오프?과 타임슬롯을 결정하게 된다. 기존 단일채널 IEEE802.15.4와 본 제안을 활용한 TSCH 방식의 성능을 최대 스루풋과 최소 지연시간 관점에서 비교 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
• /
• pp.577-578
• /
• 2018

본 논문에서는 Contiki-NG 운영체제를 사용하여 IEEE 802.15.4 Time Slotted Channel Hopping (TSCH) 트리 네트워크의 처리량 분석을 수행한다. 가상의 시뮬레이션 환경을 구축하여 네트워크 노드수 및 홉 수의 변화에 따른 다양한 IEEE 802.15.4 TSCH 네트워크의 처리량을 비교한다. 성능 분석을 통해 네트워크의 노드 수가 증가할수록 처리량이 증가하고, 네트워크의 홉 수가 증가할수록 처리량이 감소함을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권5B호
• /
• pp.449-454
• /
• 2009

본 논문에서는 먼저 선박환경에서 USN 구축을 위한 하드웨어와 소프트웨어 플랫폼을 분석하였다. 하드웨어 플랫폼에서는 기존의 CC2420기반의 mote 기술을 분석하였고 소프트웨어 플랫폼에서는 TinyOS 플랫폼을 분석하였다. 다음으로 USN 통신방식의 표준인 IEEE 802.15.4의 물리계층을 분석하고 선박USN 성능분석을 위해 Matlab을 사용하여 ZigBee/IEEE 802.15.4 물리계층에 대해 성능평가를 수행하였다. 결과적으로 이동하는 선박환경에서의 선박USN 구축에 관한 타당성을 성능평가를 통해 검증하였다.