• 한국ITS학회 논문지
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• 제5권2호
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• pp.19-28
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• 2006

IEEE 802.15.4a에서는 거리/위치 인식과 저속 데이터 송수신을 위해 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기의 구현을 요구하며, 이를 위해 LR-WPAN 시스템은 간단한 변복조 방법을 사용하는 송수신기를 필요로 하게 된다. 본 논문에서는 무선 다중 경로 채널 상황을 다소 극복하기 위해 PPM+BPSK 방식의 변복조 방식과 채널에 의해 왜곡된 신호를 windowing을 통해 신호를 보상해주는 방식을 UWB 대역에서 동작하는 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network) 시스템에 적용시킨 후 수신기의 방식에 따른 성능을 비교, 분석해 본다. 신호 보상을 위한 수신기는 Preamble을 사용하여 채널 특성을 파악한 후, 채널 파라미터를 사용하여 다중 경로 채널의 영향에 의해 지연/간섭 및 왜곡되어 수신되는 데이터신호를 수신단의 채널 왜곡 보상기에서 windowing를 사용하여 보상해 줌으로써 복조기에서 신호 검출이 용이하도록 채널왜곡 보상기가 신호를 전처리 해주는 방식을 사용하였다. 수신기는 Coherent 방식과 Non-Coherent 방식으로 동작되며, 모의 실험 결과 수신기의 방식에 관계없이 LOS(Line-of-Sight) 채널보다 NLOS(Non-Line-of-Sight) 채널에서의 성능 향상이 상대적으로 좋아진다는 특징이 있다는 것을 확인하였고, Coherent/Non-Coherent 방식에 상관없이 모든 채널 환경에서 성능 향상을 보이는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.303-304
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• 2008

In this paper, the performance of DSSS OQPSK architecture for 868/915MHz LR-WPAN(Low-Rate Wire less Personal Area Network) is analyzed. Since the frequency offset of ${\pm}40ppm$ on 868/915MHz band is recommended in IEEE 802.15.4 LR-WPAN specification. it is required to have a non-coherent detection that is stable operation in the channel environment with large frequency offset is required.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1737-1738
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• 2008

In this paper, the performance of DSSS O-QPSK architecture for IEEE 802.15.4b LR-WPAN (Low-Rate Wire less Personal Area Network) is analyzed. Since the frequency offset of $\pm$40ppm on 868/915MHz band is recommended in IEEE 802.15.4b LR-WPAN specification. it is required to have a non-coherent detection that is stable operation in the channel environment with large frequency offset is required.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.49-56
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• 2006

본 논문에서는 2003년 표준화된 저속, 저전력, 저가의 근거리 무선 통신망(WPAN, Wireless Personal Area Network)기술로서 유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준의 2.4GHz 대역의 물리계층에 대한 설계 및 검증에 관해 기술하였다. IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준에서 제시하는 주파수 tolerance 인 ${\pm}40ppm$을 만족하는 반송파 주파수 옵셋 보상 방법과 다양한 유비쿼터스 센서 네트워크 환경에 적절하게 반응하기 위한 임계값 재 설정 방법의 적응형 정합 필터에 기반한 심볼 동기부를 설계하였다. 본 논문에서 제안한 방법에 의해 동기를 위한 연산량이 i, q 위상에서 각각 1/l6으로 감소가 되었으며, 약 0.5dB의 성능 향상을 얻을 수 있었다. 하드웨어 구현은 verilog HDL을 사용하였고, FGPA를 이용한 테스트 보드를 통해 성능 검증을 수행하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.24-30
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• 2007

According to development of wireless communication technologies, we need not only high data rate but low data rate system of low power consumption. This low data rate system is utilized in the field of home automation, health care, sensoring and monitoring, etc. IEEE 802.15.4 LR-WPAN system is the best choice for realizing ubiquitous networking system. In this paper SoC Architecture for IEEE 802.15.4 Low Rate WPAN is designed. IEEE 802.15.4 Low Rate WPAN system serves the functions and realization of home area network. We propose the SoC architecture for 868/915MHz frequency band of IEEE 802.15.4 Low Rate WPAN system. The key issue is to design SoC architecture which provides the function of Low Rate WPAN system to meet the requirement of IEEE 802.15.4 standards.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.476-482
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• 2014

최근 다양한 센서를 활용하는 응용분야의 증가로, 가변전송률을 지원하는 무선 통신 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 이를 위해 2.45 GHz 주파수 대역을 사용하는 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 시스템이 보편적으로 활용되고 있으나, LR-WPAN 시스템은 250 kbps의 단일 전송률만을 지원하고 있어 다양한 센서 네트워크 시스템에 응용되기에는 한계가 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 31.25 kbps, 62.5 kbps, 125 kbps의 가변 전송률을 지원할 수 있는 프리앰블 구조를 정의하고, 주파수 오프셋에 강인한 이중 상관알고리즘을 기반으로 저복잡도 특성을 갖는 시간 동기부의 하드웨어 구조를 설계하였다. 제안된 시간 동기부는 18.36 K의 logic slices 및 4개의 DSP48s로 합성되었으며, 기존의 구조 대비 각각 79.1%와 99.4%의 감소를 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.54-67
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• 2006

센서 노드의 저전력 저가격을 지향하는 Low Rate WPAN (Wireless Personal Area Network)은 유비쿼터스 환경을 실현하는 중요한 기술이다. LR WPAN의 표준화를 담당하고 있는 IEEE 802.15.4와 ZigBee Alliance에서는 대칭키 방식의 키 설정 및 관리 프로토콜인 SKKE(Symmetric -Key Key Establishment)를 권고하고 있으나, 키의 생성과 교환에서 전자서명과 같은 인증과정이나 보안 알고리즘의 부재로 보안에 취약성이 있다. 본 논문에서는 위에서 서술한 LR WPAN의 보안적인 문제점들을 해결하기 위하여 공개키 지반의 키 교환 및 보안 알고리즘을 제안하였다. 또한 통신 신뢰성 및 보안에 대한 취약성을 가지는 전력선 통신 기반의 원격검침시스템의 단점을 보완할 수 있는 IEEE 802.15.4 WPAN 기반의 원격검침 모델을 제시하고, 원격검침 프로파일에 제안한 보안 알고리즘을 적용함으로써 보안성을 향상시키도록 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2C호
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• pp.145-152
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• 2009

임펄스 기반의 초광대역 통신 기술은 이론적으로 근거리에서 고속의 데이터 전송과 고해상도의 거리 인지 및 무선 측위가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 이러한 기능들을 수행하기 위해서는 우선적으로 고속의 ADC (Analog to Digital Convertor)가 요구되며 특히, 시간 기반의 무선 측위 기법을 적용할 경우 더욱 그러하다. 그러나 현실적으로 GHz 이상의 고속의 ADC는 매우 고가이기 때문에 본 논문에서 목표로 하는 저비용을 고려한 저속의 무선 개인 영역 네트워크 (Low Rate - Wireless Personal Area Network; LR-WPAN)에서는 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 저속의 ADC로 고정밀의 무선 측위가 가능한 주파수 영역에서의 측위 기법을 소개하고 아날로그 단에서 주파수 변환을 위해 FM (Frequency Modulation) 방식을 접목시킨 새로운 형태의 non-coherent 기반의 수신 구조를 제안한다. 제안된 기법에 대한 성능을 검증하기 위해서 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 모델을 적용하였으며 시뮬레이션 결과로부터 제안된 방안의 우수성을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.1-10
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.15.TG4a에서 저속 데이터 전송률을 가지는 WPAN을 위한 표준안 중 하나로 제안한 LR-UWB 시스템을 위한 채널 추정 기법과, 송신 단에서 신호 변조 시 심볼 내 반복되는 펄스 신호들의 전력 레벨을 채널 상환에 따라 유동적으로 할당하는 방법을 제안한다. 채널 추정을 위해 사용된 Preamble은 한 개의 직교 코드가 아닌 두 개의 직교 코드를 사용하여 구성한다. 상관 특성이 좋은 코드 두 개를 사용함으로써 확산 이득을 통해 더욱 정확한 채널 추정이 가능하다는 장점이 있다. 추정된 채널 정보는 수신된 신호의 Burst 구간의 동기를 맞춰주고, 수신된 신호에서 Burst 신호의 채널 상황에 따라 변화되는 에너지 분포에 의해 결정되는 전력 할당 방법에 대한 정보를 송신 단에서 알아내어 Burst를 구성하는 반복 펄스들의 전력 레벨을 바꿔주게 된다. 모의실험을 통한 성능 분석은 IEEE 802.15.4a에서 제시하는 LR-WPAN을 위한 S-V 채널 상황에서 수신기의 방식에 따른 성능을 비교, 분석해 본다. 수신기는 Coherent 방식과 Non-Coherent 방식으로 동작되며, 모의실험 결과 수신기의 방식에 관계없이 LOS(Line-of-Sight) 채널보다 NLOS (Non-Line-of-Sight) 채널에서의 성능 향상이 크다는 특징이 있다는 것을 확인하였고, NLOS 상황에서도 신호의 지연 확산이 클수록 좀 더 큰 성능 향상을 보이는 것을 확인 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6C호
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• pp.561-570
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• 2009

임펄스 기반의 초광대역 통신 기술은 이론적으로 근거리에서 고속의 데이터 전송과 고해상도의 거리 인지 및 무선 측위가 가능하다는 장점을 가지고 있지만 이러한 기능들을 수행하기 위해서는 우선적으로 고속의 ADC(Analog to Digital Convertor)가 요구되며 특히, 시간 기반의 무선 측위 기법을 적용할 경우 더욱 그러하다. 그러나 현실적으로 GHz 이상의 고속의 ADC는 매우 고가이기 때문에 본 논문에서 목표로 하는 저비용을 고려한 저속의 무선 개인 영역 네트워크 (Low Rate - Wireless Personal Area Network; LR-WPAN)에서는 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 저속의 ADC로 고정밀의 무선 측위가 가능한 주파수 영역에서 계산의 복잡도가 낮은 AR(Auto Regressive) 모델을 기반으로한 레인징 기법을 소개하고, 아날로그 단에서 주파수 변환을 위해 카운터를 이용한 VCO(Voltage Control Oscillator) 방식의 non-coherent 기반의 수신 구조를 제안한다. 제안된 기법에 대한 성능을 검증하기 위해서 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 모델을 적용하였으며 시뮬레이션 결과로부터 제안된 레인징 및 측위 방안의 우수성을 검증하였다.