• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권7호
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• pp.235-238
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• 2015

IEEE 802.15.4는 무선 센서노드들 사이의 연결을 가능하게 하는 대표적인 표준이다. 그러나 이 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 무선 센서네트워크는 기본적으로 숨은노드 충돌에 매우 취약하다는 약점을 갖고 있는데 이는 무선 센서네트워크 자체가 제한된 통신 반경과 짧은 배터리 수명을 갖고 있기 때문이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반의 무선 센서네트워크에서 노드들의 클러스터링을 통한 숨은노드 충돌 회피 및 성능향상 기법을 제안하다. 이 방법에서 사용되는 클러스트링은 각각의 무선 센서노드들이 갖고 있는 채널 품질 정보를 바탕으로 수행된다. 그리고 클러스터에 어느 정도의 무선자원을 할당해야 하는 문제도 다룬다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.87-91
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• 2010

IEEE 802.15.4과 IEEE 802.15.7은 대표적인 저속 무선망 및 가시광 WPAN 표준이다. 이 표준의 MAC 프로토콜들은 비컨 모드에서 GTS를 이용하여 실시간 응용 프로그램에 대한 QoS 보장 트래픽 플로우를 지원할 수 있다. 그러나 최적으로 할당하는 방법은 아직 명확하게 해결되지 않았다. IEEE 802.15.4 MAC에 관한 현재의 분석 모델은 주로 포화 트래픽 또는 non-bursty 불포화 트래픽 상황이란 가정 하에 개발되었다. 이러한 가정은 bursty 멀티미디어 트래픽의 특성을 반영하지 못한다. 이 논문에서는 burst Markov 변조On-Off 도착 트래픽을 사용하여 GTS 할당을 위한 새로운 분석 모델을 제안한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 논문은 IEEE 802.15.4 표준 기반의 Multiple Inputs Multiple Output (MIMO) 시스템에 space-time block coding (STBC) - Alamouti scheme을 적용하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 하는 $2{\times}1$ MISO와 $2{\times}2$ MIMO에 적용되었다. Matlab을 이용한 모의 실험을 수행하였고, 그 결과를 기존의 IEEE 802.15.4 Single Input Single Output (SISO) system과 switching diversity $1{\times}2$ Single Input Multiple Output (SIMO)와 비교하였다. 모의 실험 결과 제안된 기법은 IEEE 802.15.4 SISO 및 switching diversity 방식에 비해 더 나은 Bit Error Rate (Ber) 성능을 보이는 것을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권4호
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• pp.247-256
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• 2013

2011년 9월 IEEE 802.15.7 워킹그룹(Working group)을 통해 LED와 PD를 이용하는 가시광 무선 통신 기술에 대한 물리 계층과 MAC 계층에 대한 표준 규격이 완성됨에 따라 가시광 무선 통신 기술을 이용한 다양한 응용 서비스 기술 개발의 토대가 마련되었다. 이에 따라 가시광 무선 통신 기술은 상용화를 위한 응용 연구 단계로 진입하였으나 대부분의 가시광 무선 통신 환경 개발 현황이 PtP(Peer to peer) 환경을 고려하고 있다. 따라서 보다 다양한 응용 서비스의 개발을 위해서는 PtMP(Point to multi-point) 환경에 대한 연구가 요구된다. 이에 따라 본 논문에서는 IEEE 802.15.7 표준에서 정의한 물리계층과 MAC 계층의 특성을 반영한 스타 토폴로지 기반의 VPAN(Visible personal area network) 시스템 시뮬레이터를 구현하였고, 이를 기반으로 MAC 프로토콜에 영향을 끼치는 주요 파라미터들에 대한 네트워크 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1313-1319
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• 2017

본 논문에서는 IEEE 802.15.6 초광대역(Ultra Wide Band, UWB) 무선 인체 영역 네트워크(Wireless Body Area Networks, WBAN)에서 다중 홉 전송에 대한 성능을 평가한다. IEEE 802.15.6 UWB WBAN에 대한 물리 계층 패킷 구조와 인코딩, 디코딩 과정을 고려한다. 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리에 따라 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에 대한 데이터 전송 성공률과 에너지 효율을 제안하고 분석한다. 시뮬레이션을 통해, 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에서 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리의 변화에 따라 달라지는 데이터 전송 성공률과 에너지 효율에 대해 비교하고 평가한다. 최종적으로 다양한 변수와 상황에 따라 다중 홉 전송에 대한 에너지 효율을 파악하고, 에너지 효율이 가장 높은 전송 방법을 택하여 전송할 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1108-1130
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• 2013

Wireless Body Area Networks (WBANs) are becoming increasingly important to solve the issue of health care. IEEE 802.15.6 is a wireless communication standard for WBANs, aiming to provide a real-time and continuous monitoring. In this paper, we present our development of a modified Markov Chain model and a backoff model, in which most features such as user priorities, contention windows, modulation and coding schemes (MCSs), and frozen states are taken into account. Then we calculate the normalized throughput and average access delay of IEEE 802.15.6 networks under saturation and ideal channel conditions. We make an evaluation of network performances by comparing with IEEE 802.15.4 and the results validate that IEEE 802.15.6 networks can provide high quality of service (QoS) for nodes with high priorities.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1619-1627
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• 2014

웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 시각동기 통신 기술을 제안하였다. 제안하는 시각동기 구조는 WBAN Polling Access 구조를 활용하고 Time Stamp를 사용한 시각동기 미들웨어를 결합한다. 성능 평가에서는 WBAN Polling Access를 적용한 시각동기 성능 및 시각동기 미들웨어를 추가한 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 시각동기 방식의 효율성을 평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1610-1618
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• 2014

웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 저전력 Hibernation 통신 구조를 제안하였다. 제안하는 Hibernation 구조는 WBAN Wakeup Period 및 Wakeup Phase 메시지 필드들을 사용하여, WBAN의 주기적인 Inactive 구간에서 WUSB 통신 구간을 할당한다. 성능 평가에서는 WBAN Wakeup Period에 따른 성능 및 WUSB 통신량에 따른 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 Hibernation 구조의 효율성을 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권7호
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• pp.572-580
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• 2013

IEEE 802.15.4e은 산업용 네트워크 제어 시스템의 무선 네트워크 적용을 위해 개발된 통신 표준으로서, 기존경쟁 기반의 MAC 프로토콜이 갖는 전송 지연의 문제를 해결하기 위해 비경쟁 기반의 MAC 프로토콜을 제시하고 있다. 이에 본 논문은 IEEE 802.15.4e 기반 무선 네트워크 제어 시스템에 적용 가능한 네트워크 모델과 제어 모델을 제시하고, 성능 평가를 목적으로 한다. 이를 위해 각 모델에 대한 수학적 분석을 토대로 모의실험 환경을 구성하였으며, 무선 네트워크 환경의 주요 환경 요소인 거리, 전송 전력을 변화시켜 패킷 손실에 대한 영향을 분석하였다. 특히 제안하는 모델의 명확성을 입증하기 위해 중복 전송을 고려한 네트워크 모델을 대표적인 비선형 실시간 모델인 역진자 시스템에 도입하여 성능 분석을 수행하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 네트워크 및 제어기 모델이 사용 가능함을 확인하였고, 각 환경 변화에 따른 성능 추이를 살펴볼 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권1호
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• pp.1-21
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• 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.