• 제목/요약/키워드: IEEE 802.15.4 Standard

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LQI를 이용한 IEEE 802.15.4 MAC 기반의 스케줄링 슈퍼프레임 설계 (Design of Scheduling Superframe based on IEEE 802.15.4 MAC using LQI)

  • 천영조;인치호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.159-164
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 IEEE 802.15.4 MAC 계층 표준으로 사용되는 슈퍼프레임 구조에서 1:N 상황의 네트워크를 대상으로 배터리 효율과 통신 성능이 개선된 슈퍼프레임 구조를 제안한다. 제안하는 슈퍼프레임은 2가지 구조를 변형 및 추가한다. 첫 번째, 비컨 도착 후에 제안하는 스케줄링 구간을 추가한다. 두 번째, 한 개의 경쟁 접근 구간을 2개로 분할한 구조로 변경한다. 엔드 디바이스의 LQI의 값에 따라 활성화 구간의 경쟁 접근 구간과 비경쟁 접근 구간으로 나누게 된다. 본 논문에서 기존의 CSMA/CA와 GTS할당에서의 배터리 소모와 비효율적인 프레임 전송 그리고 우선순위 고려에 대해 보완한다. $C{^+^+}$로 작성된 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해, 그 결과 배터리 소모와 전송 성능이 향상되었음을 보여준다.

확장성과 보안을 보장하는 IoT 디바이스 기반의 그룹통신 기법 (Scheme of Secure IoT based Group communication)

  • 김기영
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.98-103
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    • 2021
  • 본 연구에서는 보안기능을 탑재한 IoT 단말로 구성된 네트워크를 구성하여 보안성과 확장성을 보장하는 그룹통신 기법을 제안한다. 네트워크상에 참여하는 단말의 수가 증가하면 네트워크 자원도 비례하여 감소되며 IoT 단말에 보안기능을 추가하면 IoT 단말에서 암호화로 인해 지연시간이 증가하게 된다. 네트워크에 발생하는 에러율이 높아지면 재전송으로 인해 네트워크 자원은 빠르게 잠식되게 된다. 따라서 보안성을 지원하면서 확장성을 보장하도록 IoT 단말을 그룹화 하여 참여 노드가 증가하여도 네트워크 자원의 소모를 감소시켜 확장성을 보장할 수 있도록 하였다. 향후 구현을 위해 IoT 단말에서 사용하는 암호화 방식은 IEEE802.5.4의 표준을 고려하였으며 표준화 동향을 조사 분류하였다. 제안하는 방식은 IEEE802.5.4 표준의 보안기능을 제공하는 IoT 디바이스를 그룹통신 기반에 적용하여 신뢰성과 확장성 보장이 가능하도록 하였다. 성능평가는 시뮬레이션을 통해 보안기능을 갖는 IoT 디바이스를 기존 방식과 그릅통신으로 구성하였을 때의 지연시간을 비교하여 제안한 방법의 효율성을 확인하였다.

IEEE 표준 802.15.4b 기반컨테이너 보안장치(CSD) 시스템 구현 및 검증 (Design and Implementation of Container Security Device(CSD) based on IEEE standards 802.15.4b)

  • 이은규;손정락;최성필;문영식;김재중;최형림
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.1613-1620
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    • 2011
  • CSD는 미국 국토안보부(DHS)에서 제시한 IEEE Standard 802.15.4b를 토대로 하는 컨테이너 보안 장치로 ISO 668 표준 규격으로 제작된 컨테이너에 장착되어 컨테이너 도어의 개폐여부를 감지하는 장치이다. 본 연구에서 개발한 CSD(Container Security Device)의 주 기능은 컨테이너 도어 개폐 여부 감지와 컨테이너 내부 환경 상태 및 운송 도중 컨테이너에 가해지는 충격에 대한 이력 조회이다. 본 논문에서는 글로벌 물류 패러다임 변화를 토대로 컨테이너화물 안전수송에 질적 서비스 향상을 위하여 본 연구에서 개발한 ConTracer를 활용하여 구현된 시스템을 한국 일본 간 컨테이너 물류 경로에 시범 운영 테스트를 적용하여 ConTracer의 시스템 성능 평가를 검증하는데 초점을 두었다.

BACnet/Zigbee 통합 시스템의 설계 (Design of BACnet/Zigbee Intrated System)

  • 김세환;박동규;홍승호
    • 전기학회논문지
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    • 제57권6호
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    • pp.1063-1068
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    • 2008
  • BACnet(Building Automation and Control Networks) is a standard data communication protocol specifically designed for building automation and control systems, BACnet provides six options for data link layer protocols and these six data link layer options can be applied with various wired transmission media. Recently wireless technology prevails in automation area. ZigBee is an IEEE 802.15.4 based standard communication protocol for low-rate wireless personal area networks. In this study, we propose a BACnet over ZigBee model that adopts ZigBee communication channel as a wireless data link layer protocol in a BACnet-based communication network system. The technology proposed in this paper can expand the BACnet application using the advantages of wired and wireless integrated network solution.

다중 채널을 지원하는 Voice over Sensor Network(VoSN) Base Station 설계 (A Design of Voice Over Sensor Network (VoSN) Base Station with Multi-Channel Support)

  • 이훈재;이재형;강민수;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권1호
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    • pp.90-96
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    • 2014
  • 센서 네트워크를 위한 표준인 IEEE802.15.4는 저전력, 저속 데이터 통신이 특징으로 주로 ZigBee 네트워크와 같은 Wireless Personal Area Network (WPAN)를 구성하기 위해 사용하고 있다. 그러나 최근 센서 네트워크 기반의 음성통신과 Session Initiation Protocol (SIP)를 연동하여 장거리 및 대규모 사용자를 지원하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크 기반의 음성통신과 SIP를 연동하여 다수 사용자 지원하고 기존 시스템을 하나의 통합 Base Station으로 설계하였다. 또한, 설계한 Base Station의 성능을 평가하기 위하여 사용자수 증가에 따른 Packet 수와 Delay를 측정하였다.

임베디드 리눅스 기반의 IEEE 802.15.4 패킷 분석기 설계 및 구현 (Design and Implementation of IEEE 802.15.4 Packet Analyzer Based on Embedded Linux)

  • 이창우;조현우;반성준;김상우
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.1173-1178
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    • 2007
  • Ubiquitous sensor network (USN) is composed of many sensor nodes which are one of the simplest form of embedded system. In developing the sensor network system, a debugging tool is necessary to test and verify the system. Recently, a so-called packet analyzer has been developed for this purpose, and it supports IEEE 802.15.4 which is considered as the standard for the sensor network protocols. The major function of the packet analyzer is to take RF packets from sensor nodes and show the structure and the data of the packets graphically to the user. However, the conventional packet analyzers do not support remote control because they require a USB interface along with a personal computer. To make it available for remote control, we propose a new packet analyzer based on a server-client scheme in which a server program is implemented on embedded Linux and a client program is implemented on Windows for convenient use.

WBAN에서 응급데이타 퍼스트 우선순위 MAC을 위한 공정한 경쟁 채널 할당 방법 (A Fair Contention Channel Assignment Scheme for Emergency data -First-Priority MAC in Wireless Body Area Networks)

  • 이정재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.995-1002
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    • 2018
  • 우선 순위 기반 MAC프로토콜에서 경쟁이 심한 경쟁접근구간은 더 많은 수의 충돌 및 재전송을 초래할 수 있다. 경쟁접근구간 동안 우선순위가 높은 트래픽은 우선순위가 낮은 트래픽을 지배하여 우선 순위가 낮은 트래픽이 고갈되어 WBAN 처리량, 지연 및 에너지 소비에 악영향을 미친다. 따라서 본 논문에서는 우선 순위가 낮은 트래픽에 대한 공정한 기회를 제공하기 위해 경쟁접근구간에서 경쟁을 줄이는 응급데이터-퍼스트-우선 순위 MAC(: EFP-MAC) 슈퍼 프레임 구조를 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안 된 EFP-MAC이 IEEE 802.15.4 표준에 비해 낮은 에너지 소비, 높은 처리량 및 낮은 대기 시간을 달성함을 보인다.

가정 무선 네트워크 내 MCT 디바이스 간 성능 향상을 위한 Beacon frame 기반 노드 그룹화 알고리즘 (The Beacon Frame-Based Node Grouping Algorithm for Improving the Performance between MCT devices in the Home Wireless Network)

  • 김규도;권영호;이병호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.787-790
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    • 2015
  • 최근 M2M (Machine to Machine) 통신이 가능한 MTC (machine-type-communication) 기기들의 개발이 활발해지고 있다. MTC 기기들은 가전제품의 형태로 저전력, 저비용, 단거리 무선으로 가정용 무선 네트워크로 통신을 한다. 이를 위해 IEEE 802.15.4/zigbee 기반으로 MTC 기기들을 클러스터-트리 토폴로지 형태로 무선 홈 네트워크를 구성하고, 이 네트워크는 하나의 PAN (Personal Area Network) 코디네이터와 1개 이상의 라우터, 그리고 종단 노드들로 구성된다. 무선 홈 네트워크를 구성하는 MTC 기기들의 증가에 따라 기기들 간에 채널 할당을 위한 경쟁으로 발생하는 충돌에 의한 전송지연과 패킷 전송 실패, 데이터 손실이 일어난다. 그 결과로 네트워크 전체의 성능 저하 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 무선 홈 네트워크 상태를 고려한 채널을 할당받는 비콘 프레임 기반 그룹화 알고리즘을 제안한다. 해당 알고리즘은 무선 홈 네트워크 구성 시 IEEE 802.15.4/Zigbee에 정의되어 있는 데이터 전송 간 노드들의 필요한 점유 기간을 알려주는 beacon frame과 가전제품의 특성을 고려한 채널 할당 방법이다. 제안된 비콘 프레임 그룹화 알고리즘은 전송 지연과 패킷 손실을 감소시키고 처리량은 향상시킨다. 그러므로 IEEE 802.15.4/Zigbee 표준보다 제안된 알고리즘이 효율적이다.

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Wi-SUN에서 비동기 CSL 모드 MAC의 전력소모 분석 (Power Consumption Analysis of Asynchronous CSL mode MAC in Wi-SUN)

  • 윤미희;김동원
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.59-63
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    • 2022
  • 근래에 와서 유틸리티들을 무선으로 원격제어 하는 스마트 팩토리 무선 이동 통신 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network) 얼라이언스에서는 EEE802.15.4g/e에 기반한 새로운 무선통신 표준화 규격으로 스마트팩토리와 같은 플랫폼 구축에 적합한 Wi-SUN 프로토콜 구조를 제시하였다. IEEE802.15.4e의 CSL(Coordinated Sampled Listening) 모드 MAC(Media Access Control)의 전력소모 측면의 성능을 분석하고 효율적 운용을 위한 고려 사항을 살펴본다. CSL-MAC은 비동기 방식으로 수신단에서 전력소모를 획기적으로 줄일 수는 있지만 송신단에서는 과도한 웨이크업시퀀스로 전력소모가 발생하는 단점을 가지는 것을 알 수 있었다.

다중 블록길이와 부호율을 지원하는 IEEE 802.11n용 LDPC 복호기 (A LDPC decoder supporting multiple block lengths and code rates of IEEE 802.11n)

  • 나영헌;박해원;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1355-1362
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    • 2011
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11n 무선 랜 표준에 규정된 3가지 블록길이(648, 1296, 1944)와 4가지 부호율(1/2, 2/3, 3/4, 5/6)을 지원하는 LDPC 복호기를 최소합 알고리듬과 layered 복호방식을 적용하여 설계하였다. 검사노드 값과 패리티 검사 행렬 정보의 효율적인 저장방법을 통해 메모리 용량을 최소화하였으며, 또한 효율적인 검사노드 메모리 어드레싱 방법을 적용하여 stall 없이 메모리 읽기/쓰기가 가능하도록 하였다. 설계된 회로는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, $0.18-{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 219,100 게이트와 45,036 비트의 메모리로 구현되었고, 50 MHz@2.5V로 동작하여 164~212 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.