• 제목/요약/키워드: Wireless personal area network

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Zigbee의 저전력화와 채널간섭 분석 (Analysis of Low Power and Channel Interferences for Zigbee)

  • 강민구;신호진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.33-41
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    • 2010
  • 무선PAN(Wireless Personal Area Network, WPAN)에서 Zigbee의 저전력화와 채널간섭을 개선하고자, Zigbee망의 전력소모와 통신패턴을 분석하였다. Zigbee의 ad-hoc특성인 토폴로지 변화로 인한 동적 망구성시 토폴로지의 저전력화를 위해 종단장치(end device)들이 채널검색주기를 설정할 때 종단장치의 배터리 수명을 고려한 통신패턴을 분석하였다. 또한, Zigbee의 Random Back off 통신방식에서 무선랜(WLAN)과 채널간섭을 고려한 통신패턴도 분석하였다. 이로서, Zigbee의 종단장치의 배터리 수명을 연장하고자 종단 장치의 채널검색 주기를 설정하는 통신패턴을 설정하였으며, Zigbee의 협력장치(coordinator)와 종단장치 사이의 최적의 통신패턴의 분석을 통해 채널간섭을 최소화 할 수 있었다.

효율적인 원거리 데이터 전송을 위한 Zigbee 노드들의 그룹화 알고리즘 (Grouping Algorithms of Zigbee Nodes for Efficient Data Transmission to Long Range)

  • 우성제;신복덕
    • 전기학회논문지
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    • 제61권4호
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    • pp.632-638
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    • 2012
  • ZigBee network, based on PHY, MAC layer provides a specification for a suite of high level communication protocols using small, low-power digital radio based on an IEEE 802.15.4 standard. Meshing is a type of daisy chaining from one device to another. This technique allows the short range of an individual node to be expanded and multiplied, covering a much larger area. Each wireless technology that makes it to market serves a special purpose or function. Zigbee provides short-range connectivity in what is called a personal-area network (PAN). Within ZigBee PAN coordinator as manages an entire ZigBee network, the short range of frequency band was only selected because the technology allows typically less than 100 kbp or ZigBee troubles in retransmission processing and delaying data tranmission works to create unproductive condition of work. This research was proposed the method, based on short range frequency of zigBee nodes enable to long range of remote data transmission with specific algorithm tools.

무선 인체통신 네트워크를 위한 복합 우선순위 MAC 기법 (Hybrid Priority Medium Access Control Scheme for Wireless Body Area Networks)

  • 이인환;이건우;조성호;조성래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9B호
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    • pp.1305-1313
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    • 2010
  • 지난 몇 년간 무선 개인 거리 네트워크는 (WPAN)는 다양한 건강관리 응용분야에서 널리 연구되어왔다. 그러나, 하드웨어 장치의 한계성으로 인해 WPAN의 효용성에 대한 문제점이 도출되었다. 이를 개선하고자 무선 인체통신 네트워크 (WBAN: Wireless Body Area Network)의 개념이 탄생하였고 이러한 WBAN을 위하여 다용도의 MAC계층 프로토콜을 설계할 필요성이 대두됐다. 더불어, 환자에게 긴급 상황이 발생했을 경우, 최종 목적지로 긴급메세지가 전해지는 우선권을 가진 메커니즘이 필요하게 되었다. 본 논문은 WBAN을 위한 복합 우선순위 MAC이라 일컬어지는 우선순위 메커니즘에 대해 기술한다. 또한, 시뮬레이션의 확장을 통해, 평균 패킷 지연 시간을 최소화 할 수 있는 MAC 프로토콜을 제안한다. 이들을 통해, 환자에게 긴급 상황이 발생했을 때 충분한 도움시간과 의학적 치료지원 시간이 제공 될 수 있도록 한다. NS-2를 기반으로 한 성능평가 시뮬레이션을 통해, 우리의 복합 우선순위 MAC의 뛰어난 성능과 유용성을 입증한다.

선박환경에서 CSMA/CA기반 HR-WPAN 시스템의 에너지 효율적 전송파라미터 선택방식분석 (Energy Efficient Transmission Parameters Selection Method for CSMA/CA based HR-WPAN System under Ship Environment)

  • 박영민;이우영;이성로;이연우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권10A호
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    • pp.760-768
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    • 2009
  • 본 논문에서는 선박에 적용할 e-네비게이션을 위한 HR(high rate)-WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템에 대한 전송 파라미터를 분석하여 최적 전송파라미터 선택방식을 제시한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 CSMA/CA기반의 HR-WPAN을 SAN(Ship Area Network)에 적용할 경우에 고려되어야하는 에너지 효율성 측면에서의 전송파라미터들을 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 각 선박환경별로 분석하여 제안한다. 특히 SAN환경에서 무선채널의 경로손실(path loss)을 결정하는 가장 큰 파라미터인 선박의 다양한 재질을 고려하여 각 HR-WPAN의 전송파라미터별로 에너지 소모량을 분석하여 파라미터 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 선박환경에 따라서 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할크기의 적절한 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였다.

Area-Optimized Multi-Standard AES-CCM Security Engine for IEEE 802.15.4 / 802.15.6

  • Choi, Injun;Kim, Ji-Hoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권3호
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    • pp.293-299
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    • 2016
  • Recently, as IoT (Internet of Things) becomes more important, low cost implementation of sensor nodes also becomes critical issues for two well-known standards, IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 which stands for WPAN (Wireless Personal Area Network) and WBAN (Wireless Body Area Network), respectively. This paper presents the area-optimized AES-CCM (Advanced Encryption Standard - Counter with CBC-MAC) hardware security engine which can support both IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 standards. First, for the low cost design, we propose the 8-bit AES encryption core with the S-box that consists of fully combinational logic based on composite field arithmetic. We also exploit the toggle method to reduce the complexity of design further by reusing the AES core for performing two operation mode of AES-CCM. The implementation results show that the total gate count of proposed AES-CCM security engine can be reduced by up to 42.5% compared to the conventional design.

IEEE 802.15.4 무선센서네트워크의 실시간 트래픽 처리를 위한 프레임/슬롯 할당방법 (Frame/Slot Allocation Method for Real-time Traffic in IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks)

  • 김형석
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제44권3호
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    • pp.49-56
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    • 2007
  • IEEE 802.15.4 저속 무선 개인 통신망(low rate wireless personal area network)은 유비쿼터스 센서네트워크를 구성하는데에 적합한 프로토콜이다. 그러므로, 최근에 다양한 응용네트워크에서 IEEE 802.15.4 프로토콜에 대한 관심이 증대하고 있다. 본 논문에서는 실시간 트래픽 처리를 위하여 보장 시간 슬롯(Guaranteed time slots, GTS)을 할당하며, 이러한 할당방식을 적용시에 IEEE 802.15.4 프레임 및 부프레임과 관련된 최적의 파라미터들을 획득하는 방법을 제안한다. 네트워크에 있는 각 노드에 할당된 대역폭과 주기값에 대한 요구사항들이 주어질 때, 이들 요구사항들을 만족시키는 비콘 주기(beacon period)와 활성/비활성 부프레임 시간들의 후보들을 선택하고, 이들 중 가장 낮은 듀티 사이클(duty cycle)을 낼 수 있는 파라미터를 선택한다. 이들 최적 파라미터를 기반으로 하여 본 논문의 분석 결과는 소모전력 절약을 포함한 네트워크 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 방식을 제공한다.

Koinonia 고속 WPAN에서 보안을 위한 대칭/비대칭 비밀 키 교환 방법 (Generation and Distribution of Symmetric/Asymmetric Secret Keys for Secure Communications in Koinonia High-rate WPAN)

  • 임순빈;정쌍봉;이태진;전선도;이현석;권대길;조진웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권6B호
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    • pp.551-560
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    • 2006
  • 무선 개인 네트워크(Wireless Personal Area Network: WPAN)에서 보안은 최근 무선 환경이 가지고 있는 기본적인 단점들을 극복하기 위한 중요한 이슈 중 하나이다. IEEE 802.15 등 WPAN 표준들에는 몇몇 보안 관련 기본 메커니즘이 정의되어 있지만 아직 해결해야 할 문제들이 남아있다. 고속 WPAN 기술 중 하나인 Koinonia는 무선으로 근거리 디바이스들을 연결하여 10Mbps 정도의 고속 통신을 하기 위해 개발되었다. Koinonia WPAN의 피코넷(piconet)은 하나의 마스터(Master)와 하나 이상의 슬레이브(Slave)로 구성되며, 이와 같이 구성된 피코넷에서 기기 간 안전한 데이터 전송을 보장하기위한 보안 관련 내용은 정의되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Koinonia의 피코넷 내 기기 간 통신시 안전한 데이터 통신을 위한 대칭/비대칭 키 기반의 키 생성 및 분배, 인증 및 보안방법을 제안하고 성능을 분석한다. 보안 요구 분석을 기반으로 Koinonia WPAN의 보안 요구에 만족함을 알 수 있다.

Capacity Analysis of Internet Protocol Television (IPTV) over IEEE 802.11ac Wireless Local Area Networks (WLANs)

  • Virdi, Chander Kant;Shah, Zawar;Levula, Andrew;Ullah, Imdad
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권2호
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    • pp.327-333
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    • 2022
  • Internet Protocol Television (IPTV) has emerged as a personal entertainment source for home users. Streaming IPTV content over a wireless medium with good Quality of Service (QoS) can be a challenging task as IPTV content requires more bandwidth and Wireless Local Area Networks (WLANs) are susceptible to packet loss, delay and jitter. This research presents the capacity of IPTV using User Datagram Protocol (UDP) and TCP Friendly Rate Control (TFRC) over IEEE 802.11ac WLANs in good and bad network conditions. Experimental results show that in good network conditions, UDP and TFRC could accommodate a maximum of 78 and 75 Standard Definition Television (SDTV) users, respectively. In contrast, 15 and 11 High-Definition Television (HDTV) users were supported by UDP and TFRC, respectively. Performance of UDP and TFRC was identical in bad network conditions and same number of SDTV and HDTV users were supported by TFRC and UDP. With background Transmission Control Protocol (TCP) traffic, both UDP and TFRC can support nearly the same number of SDTV users. It was found that TFRC can co-exist fairly with TCP by giving more throughput to TCP unlike UDP.

Performance Study on ZigBee-Based Wireless Personal Area Networks for Real-Time Health Monitoring

  • Koh, Bernard Kai-Ping;Kong, Peng-Yong
    • ETRI Journal
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    • 제28권4호
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    • pp.537-540
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    • 2006
  • When multiple ZigBee wireless personal area networks (WPANs) are in close proximity to each other, contentions and collisions in transmissions will lead to increased packet delays. However, there is no existing study on how delay performance would be affected in a crowded real-life environment where each person walking down a busy street would be wearing a ZigBee WPAN. This letter studies the use of ZigBee WPANs in such a real-life environment for real-time heart beat monitoring. To be pragmatic, we derived a mobility pattern from the analysis of a real-life video trace. Then, we estimated the delay performance from the video trace by combining data collected from ZigBee experiments. The results show that the 300 ms packet delay requirement will not be met for only 11% of the time. When failure occurs, it will last for an average duration of 1.4 s.

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Decision Feedback Equalizer for DS-UWB Systems

  • 신오순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권5A호
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    • pp.500-508
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    • 2008
  • Direct-sequence ultra-wideband(DS-UWB) system is being considered as one of promising transmission technologies for wireless personal area networks(WPANs). Due to relatively low spreading factors and huge bandwidth of transmit signal, a DS-UWB receiver needs to be equipped not only with a rake receiver but also with an equalizer, of which the equalizer is not required for traditional direct-sequence code division multiple access(DS-CDMA) systems. The number of rake fingers is limited in practice, influencing the performance of the subsequent equalizer. In this paper, we derive a decision feedback equalizer(DFE) for DS-UWB systems based on the minimum mean square error(MMSE) criterion, and investigate the impact of various parameters on the DFE performance in realistic scenarios. In particular, we propose an approach to improving the performance of the DFE using additional channel estimates for multipaths not combined in the rake receiver, and discuss how the accuracy of channel estimation affects desirable DFE configuration. Moreover, we present simulation results that show the impact of turbo equalization on the DFE performance.