• Journal of Broadcast Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.148-158
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• 2007

Recently, IEEE 802.15.4a(low-rate UWB) technique has been paid much attention to the LR-UWB communication system for WPAN. However, there are various interferences such as MPI(Multi Path Interference) or IPI(Inter Piconet Interference) in IEEE 802.15.4a wireless channel. In order to cancel various interferences occurred to WPAN environment, in this paper, we propose a UWB wireless communication system with high QoS(Quality of Service) which is a chaotic-OOK(On-Off Keying) system using unipolar ZCD(Zero Correlation Duration) spreading code in physical layer level. Furthermore, we analyze its performance via simulations and verify the availability of proposed system with prototype implementation.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• v.8 no.2
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• pp.76-83
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• 2008

A low power(9 mW) highly-digitized 2.4 GHz receiver for sensor network applications(IEEE 802.15.4 LR-WPAN) is realized by a $0.18{\mu}m$ CMOS process. We adopted a novel receiver architecture adding an intermediate frequency (IF) level detection scheme to a low-power complex fifth-order continuous-time(CT) bandpass L:tl modulator in order to digitalize the receiver. By the continuous-time bandpass architecture, the proposed $\Sigma\Delta$ modulator requires no additional anti-aliasing filter in front of the modulator. Using the IF detector, the achieved dynamic range(DR) of the over-all system is 95 dB at a sampling rate of 64 MHz. This modulator has a bandwidth of 2 MHz centered at 2 MHz. The power consumption of this receiver is 9.0 mW with a 1.8 V power supply.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.394-395
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• 2008

본 논문에서는 ZigBee (IEEE 802.15.4b Low-Rate Wireless Personal Area Network; LR-WPAN) 915MHz 대역 수신기에 주파수 옵셋에 따른 성능을 알아보고 수신기 Correlator에 Multiple delay differential filter를 적용하여 주파수 옵셋의 영향을 최소화하는 방법을 제시한다. AWGN 환경에서 주파수 옵셋의 영향이 최대와 최소(ZigBee frequency tolerance) ${\pm}80ppm$, $0{\sim}73200Hz$)일 때의 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안한 수신기의 성능을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.706-708
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• 2004

일반적인 무선 통신망은 데이터 전송 고속화에 중심을 두고 발전해 왔으나, 최근 무선 센서 네트워크와 같은 응용 분야에서 소량의 데이터와 낮은 처리 속도를 지원하면서 저비용, 경량, 저전력을 요구하는 무선 통신 기술이 필요하게 됨에 따라 IEEE에서 LR-WPAN(Low Rate-Wireless Personal Area Network)을 위한 새로운 IEEE 802.15.4 표준이 제시되었다. 현재 무선 센서 네트워크에 관한 연구는 소형 경량의 MAC(Medium Access Control ) 프로토콜 개발이 핵심 기술로 인식되면서, 저전력 소모를 위한 라우팅 기법, MAC 프로토콜의 패킷처리 기술 등이 우선적으로 진행 중이다. 그러나 무선 센서 네트워크와 같은 응용분야에 사용 가능한 표준인 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 실질적인 상용화를 위해서는 표준안 분석 및 검증 과정이 기본적으로 선행되어야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준안의 핵심인 MAC 프로토콜을 정형화된 명세 언어인 SDL(Specification and Description Language)를 이용하며 상세 설계 및 분석 후, 자동화 도구를 이용한 모의수행을 통하여 검증하였으며 표준안과의 비교 및 오류 수정을 거친 연구결과를 기술한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.993-996
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• 2007

LR-WPAN의 대표적인 기술인 ZigBee는 저속 전송속도를 갖는 홈오토메이션 및 데이터 네트워크를 위해 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 상위 프로토콜과 응용을 규격화한 기술이다. 특히 개방된 무선 환경인 ZigBee 네트워크에서는 무엇보다 보안의 중요성이 대두되고 있으며, ZigBee Alliance 규격에도보안 계층이 포함되어 있다. 그러나 암호화에 사용되는 링크키를 생성하기 위해 신뢰성 있는 정보(마스터키)를 평문으로 전송하기 때문에 직접적으로 노출되는 위험성과 방문자 위치 추적 등 디바이스의 이동이 빈번한 환경에서 PAN 코디네이터의 과부하가 발생할 수 있는 등의 여러 가지 문제점이 존재하고 있다. 본 논문에서는 Du 등이 제안한 사전 키 분배 기법을 이용하여 ZigBee 네트워크에서의 효율적인 키 분배 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 디바이스에게 임의의 행렬 열과 행 값을 송신하여 링크키를 생성함으로서 이전의 문제점을 해결하고 더욱 빠른 통신이 가능하도록 하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.1213-1216
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 네트워크에서 계층화된 주소 할당방식을 통한 TDMA 방식의 비콘 스케쥴링 기법을 제안한다. 본 제안은 각 노드가 데이터를 전달할 다음 노드의 active 구간을 비콘 추적 없이도 알 수 있어 데이터 전송시에 다음 노드의 경쟁구간(Contention Access Period, CAP)에 바로 참여할 수 있는 있는 형태로 되어 있다. 또한 계층적 주소 할당 방식을 사용하므로 다중 홉(multi-hop) 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 라우팅이 가능해진다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• v.7 no.3
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• pp.103-108
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• 2007

In this paper, a low-power 2.4 GHz front-end for sensor network application (IEEE 802.15.4 LR-WPAN) is designed in a 0.18 um CMOS process. A power supply circuit with a novel temperature-compensation scheme is presented. The simulation and measurement results show that the front-end (LNA, Mixer) can achieve a voltage gain of 35.3 dB and a noise figure(NF) of 3.1 dB while consuming 5.04 mW (LNA: 2.16 mW, Mixer: 2.88 mW) of power at $27^{\circ}C$. The NF includes the loss of BALUN and BPF. The low-IF architecture is used. The voltage gain, noise figure and third-order intercept point (IIP3) variations over -45$^{\circ}C$ to 85$^{\circ}C$ are less than 0.2 dB, 0.25 dB and 1.5 dB, respectively.

• International journal of advanced smart convergence
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• v.1 no.2
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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.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.973-976
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• 2005

In IEEE 802.15.4 (Low-Rate Wireless Personal Area Network) specification, a successful reception and validation of a data or MAC command frame can be confirmed with an acknowledgment. However, the specification does not support security for acknowledgment frame; the lack of a MAC covering acknowledgments allows an adversary to forge an acknowledgment for any frame. This paper proposes an identity authentication mechanism at the link layer for acknowledgment frame in IEEE 802.15.4 network. With the proposed mechanism there is only three bits for authentication, which can greatly reduce overhead. The encrypted bit stream for identity authentication will be transmitted to device by coordinator within association process. Statistical method indicates that our mechanism is successful in handling MAC layer attack.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06d
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• pp.185-189
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• 2010

IEEE 802.15.4는 저전력 무선 개인 네트워크(LR-WPAN, Low Rate-Wireless Personal Area Network)를 위한 표준으로 무선 센서 네트워크 기술에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 IEEE 802.15.4는 멀티홉 네트워크나 여러 개의 PAN(Personal Area Network)으로 구성된 네트워크에 대해서는 상세하게 기술하고 있지 않다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 ZigBee RF4CE 네트워크에서 사용하는 multiple star 토폴로지를 주목하였다. multiple star 토폴로지처럼 여러 개의 PAN 간에 통신이 이루어질 경우, 이를 에너지 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 비컨 간격(Beacon Interval)과 슈퍼프레임 시간(Superframe Duration)을 분석한다. 이를 위해 QualNet 시뮬레이터를 이용하여 multiple star 토폴로지 네트워크를 형성하고, 비컨 간격과 슈퍼프레임 시간을 결정하는 요소에 대해 분석하였다.