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

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권8호
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• pp.1404-1422
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• 2011

In this paper, a new clear channel assessment (CCA) method: cascaded-CCA, is proposed. The primary motivation for the proposed approach is to integrate the respective advantages of two standard CCA mechanisms, energy detect and preamble detect, to arrive at a new dual threshold CCA family that can provide greater flexibility towards tuning MAC performance. Cascaded-CCA integrates energy efficiency of the energy detector (ED) and the reliability of the preamble detector (PD). The probability of detection/false alarm and power consumption of cascaded-CCA in the CCA modules of IEEE 802.11b are analyzed and compared with ED and PD as an example. The performance of cascaded-CCA is explored via MATLAB simulations that implement the CCA modules and medium access control (MAC) protocol for IEEE 802.11 and IEEE 802.15.4. Simulation results showed that cascaded-CCA improves the energy efficiency significantly compared to ED-only or PD-only CCA. In addition, ED, PD, and cascaded CCA are applied to a cognitive network scenario to validate the effectiveness of the proposed cascaded-CCA.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.19-27
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준에 따른 저속 무선 개인영역 네트워크 환경에서 종래의 문제점을 해결하여 채널 에러 등의 발생 시에도 QoS를 제공할 수 있는 실시간 데이터 재전송 방안을 제공한다. IEEE 802.15.4 a에서는 데이터 전송률이 850Kbps까지 증가되기 때문에 스트리밍 성의 실시간 데이터를 보다 용이하게 전송이 가능해 진다. 본 연구에서는 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준에서 비컨 활성화 모드에서, 실시간 데이터 서비스 중에 에러가 발생되는 패킷 재선송을 위한 특정한 슬롯이 다음 슈퍼프레임에 동적으로 배정되어, 시간적인 다이버시티를 얻을 수 있도록 하여 열악한 채널 에러 환경에서도 QoS가 보장되도록 하였다. 수치해석 결과에서 제안 방식은 저속 무선 개인영역 네트워크 환경에서 기존 병사보다 패킷 에러에 강인한 특성 및 우수한 전송률을 제공함을 알 수 있다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권4호
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• pp.156-165
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• 2023

IEEE 802.15.4e-TSCH is recognized as a wireless industrial sensor network standard used in IoT systems. To ensure both power savings and reliable communications, the TSCH standard uses techniques including channel hopping and bandwidth reserve. In TSCH mode, scheduling is crucial because it allows sensor nodes to select when data should be delivered or received. Because a wide range of applications may necessitate energy economy and transmission dependability, we present a distributed approach that uses a cluster tree topology to forecast scheduling requirements for the following slotframe, concentrating on the Poisson model. The proposed Optimized Minimal Scheduling Function (OMSF) is interested in the details of the scheduling time intervals, something that was not supported by the Minimal Scheduling Function (MSF) proposed by the 6TSCH group. Our contribution helps to deduce the number of cells needed in the following slotframe by reducing the number of negotiation operations between the pairs of nodes in each cluster to settle on a schedule. As a result, the cluster tree network's error rate, traffic load, latency, and queue size have all decreased.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.319-325
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• 2015

무선 통신 기술에 있어서 눈부신 발전은 서로 멀리에 있는 사람들 간에 통신을 가능케 했다. 최근에는, 저비용과 단순한 하드웨어를 기반으로 하는 무선 시스템을 이용한 근거리 음성커뮤니케이션의 필요성이 급속히 대두되고 있다. 그러나, 이러한 애플리케이션은 작은 지역에서 같은 무선 채널로 다중 이용자(multi-users)들이 통신하는 것을 요구하기 때문에, 현존하는 음성 기술들은 이러한 애플리케이션들에 직접적으로 적용하는 것은 적절치가 않다. 본 논문에서는 다중 이용자 음성통신을 가능케 하는 참신한 아이디어를 제안하고자 한다 특히, 단거리 무선 해결책으로서, 저전력, 저비용을 바탕으로 한 IEEE 802. 15. 4를 이용한다. 그러나, 원래 그 표준은 음성 통신을 위해 개발된 것은 아니기 때문에, 음성 통신에 적당하도록 GTS의 확장 개념을 이용함으로써 원래의 운용계획을 확장한다. 제안된 운용계획의 용량과 타당성은 다양한 음성 압축비에서 양적 분석을 통해 평가된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.289-301
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• 2018

IoT 기술을 산업현장에 적용시킨 IIoT는 생산율 향상 및 작업자의 안전을 위한 모니터링의 기술로 이용되고 있다. 하지만 수십에서 수백 대의 공작기계가 부품을 가공하고 있는 생산라인에 Ethernet과 RS485 등을 유선 네트워크를 이용한 IIoT 네트워크의 구축을 통한 모니터링은 기반비용 및 네트워크의 유연성 및 유동성의 문제를 가진다. 이로 인해 유선 네트워크에서 무선 네트워크로의 변화가 필요한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준 무선네트워크 디바이스를 이용하여 생산라인에 Ad-Hoc WSN를 구축한다. 또한 추가적으로 Payload Frame을 모든 센서노드가 공유하는 특징을 가지는 EtherCAT 통신방식을 이용하여 센서노드의 전송주기 및 순서를 설정하였다. 이를 통해 무선 센서 네트워크의 패킷충돌로 인한 신뢰성 저하와 실시간성 문제를 해결했으며 실제 산업현장에 사용할 수 있는 무선 네트워크 라우팅 방식을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.33-41
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준에 따른 저속 무선 개인영역 네트워크 환경에서 종래의 문제점을 해결하여 채널 에러 등의 발생 시에도 QoS를 제공할 수 있는 음성 데이터 재전송 방안을 제공한다. IEEE 802.15.4a에서는 데이터 전송률이 850Kbps까지 증가되기 때문에 음성과 같은 스트리밍 성의 데이터를 보다 용이하게 전송이 가능해 진다. 본 연구에서는 250Kbps 데이터 전송률의 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준에서 비컨 활성화 모드에서, 실시간 서비스 중에 에러가 발생되면 패킷 재전송을 위한 특정한 슬롯이 다음 슈퍼프레임에 동적으로 배정되어, 시간적인 다이버시티를 얻을 수 있도록 하여 열악한 채널 에러 환경에서도 QoS가 보장되도록 하였다. 수치해석 결과에서 제안 방식은 WPAN과 같은 열악한 채널 환경에 기존 방식보다 패킷 에러에 강인한 특성 및 우수한 전송률을 제공함을 알 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제30권1호
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• pp.33-46
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• 2008

This paper presents the experimental results of a low-power low-cost RF transceiver for the 915 MHz band IEEE 802.15.4b standard. Low power and low cost are achieved by optimizing the transceiver architecture and circuit design techniques. The proposed transceiver shares the analog baseband section for both receive and transmit modes to reduce the silicon area. The RF transceiver consumes 11.2 mA in receive mode and 22.5 mA in transmit mode under a supply voltage of 1.8 V, in which 5 mA of quadrature voltage controlled oscillator is included. The proposed transceiver is implemented in a 0.18 ${\mu}m$ CMOS process and occupies 10 $mm^2$ of silicon area.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권3호
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• pp.418-422
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• 2011

For low-power sensor networks, a compact design of advanced encryption standard (AES) algorithm is needed. A very small AES core for ZigBee devices that accelerates computation in AES algorithms is proposed in this paper. The proposed AES core requires only one S-Box, which plays a major role in the optimization. It consumes less power than other block-wide and folded architectures because it uses fewer logic gates. The results show that the proposed design significantly decreases power dissipation; however, the resulting increased clock cycles for 128-bit block data processing are reasonable for IEEE 802.15.4 standard throughputs.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.17-28
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• 2019

IEEE 802.15.4 기반의 6LoWPAN은 다양한 IoT (Internet of Things) 응용 프로그램을 위한 사실상의 표준 플랫폼이다. LoWPAN (Low-power Wireless Personal Area Network)을 부트 스트랩 하려면 각 디바이스는 고유한 IPv6 주소를 할당하기 위해 6LoWPAN-ND 주소 등록을 수행해야 한다. 적절한 보안 메커니즘이 없다면, 6LoWPAN-ND는 손상된 노드 공격을 포함한 다양한 보안 공격에 취약하다. 취약점에 대한 보완으로 몇 가지 보안 메커니즘이 제안되었지만 IEEE 802.15.4 hop-by-hop 보안에만 의존하기 때문에 취약점이 존재한다. 본 논문에서는 6LoWPAN-ND 주소 등록의 취약점 및 손상된 노드 공격 방지에 적합한 새로운 보안 메커니즘을 제안하고 분석한다. 또한 제안된 보안 메커니즘이 IETF (Internet Engineering Task Force) 표준과 호환되며 IETF 6lo WG에서 제안 된 메커니즘 보다 효율적임을 보인다.