• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.67-73
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• 2005

For power constrained applications, IEEE 802.15.4 networks may be operated in beacon enabled mode with inactive period. In this paper, we propose the Virtual Arrival Mechanism (VAM) to avoid the congestion at the beginning of each contention access period (CAP). Virtual Arrival Mechanism (VAM) is a kind of traffic shaping that spread the traffics congested at the beginning of CAP into the whole CAP. By using VAM, collisions and energy consumption can be reduced. Finally, we evaluate the performance enhancement of VAM using NS-2 simulator.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권2호
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• pp.45-54
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• 2008

본 논문에서는 근거리 저속 무선 기술인 IEEE 802.15.4 이용한 무선 제어 시스템의 구현을 위해 동적 스케줄링 및 전송 기법을 제안하였다. 제안된 스케줄링 기법은 공장 환경에서 주어진 시간 구간 내에 실시간 혼합 데이터(실시간 주기 데이터, 긴급 데이터, 비실시간 메시지 데이터)를 효율적으로 처리하는 기능을 제공한다. 이를 위하여 IEEE 802.15.4의 슈퍼프레임의 구조적 특징을 응용하여 실시간 혼합 데이터의 효율적인 전송을 위한 동적 스케줄링 기법을 설계했다. 제안된 기법은 실시간 및 비실시간 데이터간에 독립적인 처리 알고리즘을 적용하기 때문에 전체적인 제어 네트워크의 성능 향상을 가져올 수 있다. 제안된 알고리즘의 효용성을 증명하기 위하여 OPnet Modeler 기반의 IEEE 802.15.4 시뮬레이션 모델을 구현하고 주어진 주기 및 긴급 데이터를 이용하여 제안된 기법이 실시간성 향상에 기여함을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.10-17
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• 2009

본 논문에서는 915MHz 대역 IEEE 802.15.4b LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network) 비동기 DSSS O-QPSK 기반 수신 시스템의 주파수 옵셋 영향을 분석하고, 차분 필터를 추가 함으로써 주파수 옵셋을 보상할 수 있는 방법을 제시한다. IEEE 802.15.4b 915MHz 규격에서는 DSSS PSSS-ASK 변조방식과 DSSS O-QPSK 변조방식을 채용하여 250kbps의 전송율을 갖는 새로운 방식을 제시하고 있다. 본 논문에서 사용한 DSSS O-QPSK 변조방식은 40ppm(주파수 옵셋 36.6kHz)까지는 BER에 변화가 없으나, 그 이상의 주파수 옵셋이 발생하면 BER이 높아져 안정적인 수신이 어려운 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 DSSS O-QPSK 기반 수신기의 상관기에 MDDF(Multiple Delay Differential Filter)를 적용하여 ${\pm}80ppm$에서도 안정적인 수신이 가능함을 보인다. 제안 알고리즘의 성능을 검증하기 위해, 다양한 AWGN 및 주파수 옵셋 환경을 가정한 컴퓨터 모의실험의 결과를 제시하고, 그 유효성을 입증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.101-108
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• 2007

센서 네트워크를 위한 IEEE 802.15.4표준에서는 여러 개의 Full Function Device(FFD)들이 독립적으로 송신하는 비컨들간의 충돌 현상이 존재한다. 이러한 비컨의 충돌은 디바이스간의 타임 동기를 잃게 할 뿐만 아니라, 통신 불능 상태까지 이르게 한다. 이를 개선하기 위해IEEE 802.15.4b 표준안에서는 Post Beacon Period(PBP)를 추가로 정의하여 사용하지만, 역시 다단 토폴로지에서는 비컨충돌의 가능성이 존재할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 비컨 충돌의 문제점을 해결하기 위해 FFD가 최초 결합 절차 시 코디네이터가 할당하는 Shor Address 값을 이용하여 비컨 송신 시기를 스스로 결정하는 새로운 비컨 정렬 방식을 제시하였으며, NS-2를 이용하여 제시된 방식의 비컨 충돌 회피 과정을 모의 실험하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.213-222
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• 2009

IEEE 802.15.3 HR-PAN은 PHY와 MAC으로 구성되어 있다. 그 중 MAC 기술은 부족한 채널 자원을 관리하는 중요한 역할을 한다. 기존 IEEE 802.15.3의 MAC 프로토콜에서 각 DEV에게 채널을 할당하는 방법은 네트워크의 상태나 주위 환경과 무관하게 고정된 형태이다. 이 논문에서 제안한 Hybrid MAC 프로토콜은 IEEE 802.15.3 HR-WPAN 환경에서 네트워크의 상태에 따라 TDMA 방식과 CSMA 방식을 유동적으로 사용할 수 있게 된다. 이 논문에서는 TDMA의 장점인 충돌 없는 전송시간의 보장과 CSMA의 장점인 높은 채널 사용률을 결합하여 802.15.3의 standard MAC보다 보다 높은 전송률을 보이는 Hybrid MAC을 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.238-243
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• 2009

현재 공장의 생산 시스템의 서버와 클라이언트의 데이터 송수신은 대부분 유선 통신망을 이용한 자동화 시스템으로 이루어져있다. 유선 통신망을 이용한 시스템인 생산 설비 기기 및 검사 장비는 교체시 많은 시간적, 경제적 비용이 발생하는 단점이 있다. 따라서 공정 과정에서 상이한 장비의 관리 및 제어를 위한 유지, 보수비용이 발생하고 있으며, 장비의 노후 및 신기술이 적용된 장비로의 교체 시 이 기종 간의 통신망 혼재로 생산 라인의 일시적 중단 및 추가적인 비용이 발생하고 있다. 이러한 문제들은 산업용 장비들 간의 무선 통신을 통하여 해결 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 무선 네트워크 환경에서 저비용의 신뢰성 있는 통신 방식인 IEEE 802.15.4 기술을 적용하여 공간적 복잡도를 해결하고, 서로 다른 장비간의 유선 통신망을 무선으로 전환하였을 때, 얼마나 좋은 성능을 나타내는지 분석하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.32-40
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• 2016

센서네트워크 센서노드의 위치정보는 기본적으로 센싱 데이터가 얻어진 위치를 알려주는 목적으로 사용되며 Context 기반 고차원 서비스를 제공하기 위한 가장 중요한 정보중 하나이다. 센서네트워크상에서 위치인식을 위해 다양한 방법들이 연구되고 제안되어 왔으며, 이러한 방법 중에 IEEE 802.15.4 센서네트워크의 물리 계층과 매체 접근 계층을 이용한 위치인식 방법에 관한 연구방법이 크게 대두되고 있다. IEEE 802.15.4 프로토콜은 장치간의 저가격, 저속의 무선 통신을 지향하기 때문에 구현에 있어서 고도화된 최적화가 중요한 요구사항이라 할 수 있다. 하지만 수신 신호의 세기를 가지고 센서 노드들의 위치를 계산하는 방법은 최적화 문제의 해를 구하기 위한 과정이기 때문에 많은 연산 량이 필요로 하게 되고, IEEE802.15.4를 지원하는 System-On-a-Chip (SoC)의 경우 8비트 마이크로 컨트롤러기반으로 설계되어 있다는 점을 고려하면, IEEE802.15.4 기반의 위치 인식 서비스를 위해서는 하드웨어에 기반을 둔 위치 인식 엔진의 필요성이 무엇보다 중요하다. 본 논문은 IEEE 802.15.4 물리계층에 기반을 둔 가중치 기반의 최대우도방법 위치인식기 하드웨어 구현에 관해 제안하고자 한다. 테스트 베드를 이용한 필드테스트 결과 제안하는 하드웨어 기반 가중치 방식의 위치 인식방법은 정확도에서 10% 정도의 개선과 함께 내장 마이크로 컨트롤러의 연산량 및 메모리 액세스를 30% 정도 감소시켜 시스템 전원소모를 줄일 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1561-1569
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• 2016

IoT환경에서 센서 디바이스의 사용이 증가함에 따라 보안에 대한 필요성도 중요해지고 있다. 센서 디바이스가 IEEE 802.15.4 기반 LoWPAN에 배치되는 경우 필수적으로 PAN Coordinator와의 가입 과정이 수행되고 후속적으로 디바이스 간 바인딩 과정이 진행된다. 가입 및 바인딩 과정에서는 사전 분배된 네트워크 키 또는 인증서를 이용해 디바이스의 인증 및 키 분배를 한다. 하지만, 기존 방식에서 사용하는 네트워크 키는 그룹인증에 한정된 역할을 하며 인증서의 발급에서도 개별식별이 이루어지지 않는 문제점이 있다. 본 논문에서는 사전 분배된 네트워크 키의 문제점을 보완한 LoWPAN 환경에서 디바이스의 안전한 가입 및 바인딩 프로토콜을 제안한다.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.132-137
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• 2009

In this paper, a position recognition system is designed, implemented, and tested using IEEE 802.15.4a PHY (CSS) hardware and Tiny OS environment. The system is designed with extensibility and flexibility. The system consists of five kinds of nodes which have different functions from each other. Three communication channels are used for collision avoidance. In each cell, an arbiter node is used to minimize message collisions. The proposed arbitration protocol is designed to support mobility of arbitrary target nodes. Target nodes calculates their locations with communications to four location reference nodes which are placed on the comers of each cell.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5C호
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• pp.519-533
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• 2006

IEEE 802.15.4 저속 무선 개인망 표준에서 기술하고 있는 채널의 숫자는 같은 지역 내에서 많은 수의 개인망을 동시에 운용하기에는 매우 부족하다. 이러한 제한을 해결하기 위해서, 우리는 많은 개인망이 공존하는 경우 가용한 채널의 숫자를 늘릴 수 있는 가상 채널(Virtual Channel)이라는 개념을 소개한다. 기본적으로 가상 채널은 이미 다른 개인망에 의해 점유된 논리적 채널 속에의 비활성 구간 속에 슈퍼 프레임을 위치시키는 방법을 통해 새롭게 만들어 지는 채널을 가리킨다. 이러한 가상 채널을 사용하여 하나의 채널 내에 공존하는 개인망들의 공존능력을 최대화하기 위하여 이 논문에서는 충돌 수퍼프레임 스케줄러(Least Collision-Scheduler)와 복잡도가 줄어든 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 그리고 다수의 채널이 주어졌을 경우, 주어진 채널을 효율적으로 관리하는 가상채널 선택기(Virtual Channel Selector)를 제안한다. 부가적으로, 공존하는 많은 개인망들 간의 비동기화 문제를 해결하기 위한 간단하고 실제적인 동기화 기술을 고안한다. 우리는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 이러한 가상 채널 기법을 사용할 경우 개인망의 공존 능력에 있어 획기적인 개선을 이룰 수 있음을 확인하였다.