• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.148-155
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• 2009

Precise localization heavily relies on the accuracy of its underlying ranging technique. It has been known that the Chirp Spread Spectrum (CSS) defined in the IEEE 802.15.4a provides more dependable ranging accuracy than the Received Signal Strength Indicator (RSSI) in the IEEE 802.15.4. This paper examines the accuracy of the CSS-based ranging technique in the indoor/outdoor environments and discovers its consistent inaccuracy in different environments. Next, it proposes an error-correction architecture for the CSS-based ranging technique that exploits the per-environment consistent inaccuracy information and user visiting patterns (represented by weights for each environment).

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.504-507
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• 2005

차세데 홈네트워크 환경하에서는 다양한 데이터 통신 무선기기들이 홈/오피스에서 공존할 것이다. 예를들어 무선랜, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 무선 USB, UWB(Ultra Wideband) 등이 함께 주파수를 공유하게 될 것이며, 특히 ISM 대역은 서비스, 산업, 의료용 등으로 다양한 응용이 가느하기 때문에 전파 간섭이 예상된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b 무선랜(WLAN)과 IEEE 802.15.4 저전력 저속 무선팬(WPAN) 무선기기에 대하여 간섭실험을 하였으며 두 무선기기가 상호 공존할 수 있는 공유 조건에 대해 분석하였다. 무선랜(WLAN)과 무선팬(WPAN)의 주파수 대역이 완전히 오버랩된 경우 간섭 레벨과 무선팬의 패킷 전송 횟수를 변화 시켜 상호간의 간섭 영향 저도를 측정하고 상호 무선기기간의 간섭 결과를 바탕으로 상호 무선기기간의 주파수 공유 조건을 제시하고자 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.1420-1430
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• 2011

본 논문은 IEEE 802.15.4의 MAC 계층에서 노드간 거리와 환경에 따라 적절한 전송전력 값을 설정하여 무선 모뎀의 에너지 소비를 최적화하는 방법에 대하여 제안한다. 제안된 방법은 적절한 전송전력을 결정할 때 이진검색 기법으로 빠르게 최적의 전송전력을 찾을 수 있고, 다수의 메시지 전송에 따르는 오버헤드를 최소화할 수 있다. 결정된 전송전력은 데이터 패킷을 전송할 때 사용되고, 데이터-수신확인 패킷의 교환과정에서 전파환경에 따라 변경된 네트워크 품질에 따라 동적으로 수정된다. 시뮬레이션 실험결과 본 논문에서 제안하는 방법은 IEEE 802.15.4 표준에 비해 에너지 소비량은 30% 감소하고, 단위 에너지양에 의한 데이터 전송량은 2.5배 증가하는 결과를 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.804-806
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• 2009

최근 실내 위치 인식을 위하여 IEEE 802.15.4a에 기반한 거리측정 및 이 값들을 이용한 다양한 위치 인식 기법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 실내에서 간단한 초음파 모듈과 적은 수의 IEEE 802.15.4a 노드를 이용하여 고정밀 위치정보를 제공하는 기법을 제시한다. 제안된 기법이 기존의 삼변측량기법에 비해서 실내환경에 존재하는 다양한 전파 방해에 덜 민감하여 보다 높은 정밀도를 제공한다는 것을 실제적인 구현과 실험을 통하여 검증한다. 또한, 제안된 기법은 삼변측량을 이용할 때보다 상대적으로 적은 수의 노드를 이용하기 때문에 경제적인 측면에서도 이점이 존재한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.83-88
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• 2020

본 논문에서는 진보된 프리앰블 탐지 기술인 MIM을 무선 센서 노드에 적용하는 방안을 제시한다. 또한 MIM 기능을 탑재한 센서 노드들이 IEEE 802.15.4 방식의 센서와 경쟁할 경우 발생할 수 있는 처리량과 공정성 사이의 트레이드오프 관계를 분석한다. MIM 센서들은 IEEE 802.15.4 기반의 센서에 비해 추가적인 동시전송 기회를 가져 처리량 측면에서 이득이 생기는 반면 IEEE 802.15.4 방식의 센서 노드들은 MIM 센서 노드들의 동시다발적인 추가 전송으로 인해 전송 기회를 제한받는다. 성능 평가를 위해 파이썬으로 시험환경을 구축하고 상용 센서 노드의 설정값을 반영하여 모의시험을 수행한 결과 MIM을 적용한 경우 최대 40% 수준의 처리량 향상을 확인하였다. 한편 동시전송 임계값을 적절히 조절함으로써 처리량과 공정성 측면에서 균형을 맞출 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.2185-2191
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• 2007

전통적인 센서 네트워크는 고가의 센서와 케이블로 연결되어 있어, 센싱 데이터를 수집할 때 유연성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. WSN은 저가의 장비를 사용하고, 임무를 여러 노드에서 나누어서 수행하기 때문에 다각도에서 세밀한 데이터를 수집할 수 있다. 본 논문에서는 대한석탄공사의 작업현장에서 IEEE802.15.4 MAC을 이용하여, 채탄 작업환경을 그대로 적용한 채탄토폴로지를 구성하였다. 채탄 작업시에 작업 관리자의 이동성 지원을 위한 모델들을 제안하였고, 시뮬레이션을 수행하여 최적의 모델을 선정하였다. 본 논문의 결과는 대한석탄공사와 다른 광업소에서 WSN을 적용할 때 중요 자료로 사용할 수 있을 것이다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.11-19
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• 2020

IoT has been consistently used in various fields such as smart home, wearables, and healthcare. Since IoT devices are small terminals, relatively simple wireless communication protocols such as IEEE 802.15.4 and ISO 18000 series are used. In this paper, we designed the 802.15.4q 2.4 GHz TASK physical layer. Physical protocol data unit of TASK supports bit-level interleaving and shortened BCH encoding. It is spread by unique ternary sequences. There are four spreading factors to choose the data rate according to the communication channel environment. The TASK physical layer was designed using verilog-HDL and verified through the loop-back test of the transceiver. The designed TASK physical layer was implemented in a fpga and tested using MAXIM RFICs. The PER was about 0% at 10 dB SNR. It is expected to be used in small, low power IoT applications.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권5호
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• pp.1733-1751
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• 2015

The IEEE 802.15.4 standard not only provides a maximum of seven guaranteed time slots (GTSs) for allocation within a superframe to support time-critical traffic, but also achieves ultralow complexity, cost, and power in low-rate and short-distance wireless personal area networks (WPANs). Real-time wireless body area sensor networks (WBASNs), as a special purpose WPAN, can perfectly use the IEEE 802. 15. 4 standard for its wireless connection. In this paper, we propose an adaptive GTS allocation scheme for real-time WBASN data transmissions with different priorities in consideration of low latency, fairness, and bandwidth utilization. The proposed GTS allocation scheme combines a weight-based priority assignment algorithm with an innovative starvation avoidance scheme. Simulation results show that the proposed method significantly outperforms the existing GTS implementation for the traditional IEEE 802.15.4 in terms of average delay, contention free period bandwidth utilization, and fairness.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권1B호
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• pp.86-97
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• 2009

실시간 위치 측정 시스템은 사람 또는 사물의 위치를 측정하고 추적하는 시스템이다. TDOA 기반의 실시간 위치 측정 시스템은 태그로부터 전달된 신호의 도착시간 차이를 이용하여 위치를 측정한다. TDOA 기반의 실시간 위치 측정 시스템에서 리더들 간의 도착시간 차이를 계산하기 위해서는 리더 간 시각 동기화가 필수적이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 네트워크에서의 실시간 위치 측정 시스템을 위한 정밀 시각 동기 시스템을 제안한다. IEEE 802.15.4 네트워크에서 정밀한 시각 동기를 이루기 위해서 본 논문에서는 네트워크 프로토콜 스택의 지연과 지터 등의 에러요인을 분석한다. 분석된 에러 요인들에 기반하여 하드웨어 시각 측정 장치를 개발하고, 칼만 필터를 적용하여 네트워크 프로토콜에서 발생하는 지연과 지터를 최소화하였다. 제안한 기법을 통하여 성능평가 결과, 실시간 위치 측정 시스템에서의 리더들은 상호간에 10나노초 이하의 시각 동기를 이루었다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제1권2호
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• pp.34-38
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• 2012

The recent increase in use of the IEEE 802.15.4 standard for wireless connectivity in personal area networks makes of it an important technology for low-cost low-power wireless personal area networks. Studies showed that voice communications over IEEE 802.15.4 networks is feasible by Guaranteed Time Slot (GTS) allocation; but there are some constraints to accommodate voice transmission beyond two hops due to the excessive transmission delay. In this paper, we propose a GTS allocation scheme for bidirectional voice traffic in IEEE 802.15.4 multihop networks with the goal of achieving fairness and optimization of resource allocation. The proposed scheme uses a greedy algorithm to allocate GTSs to devices for successful completion of voice transmission with efficient use of bandwidth while considering closest devices with another factor for starvation avoidance. We analyze and validate the proposed scheme in terms of fairness and resource optimization through numeral analysis.