• 한국통신학회논문지
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• 제31권3B호
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• pp.216-223
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• 2006

Koinonia는 고속 무선 개인 네트워크(Wireless Personal Atra Network: WPAN) 기술로 무선으로 근거리 디바이스들을 연결하여 통신을 하기위해 개발되었다. 피코넷(piconet)은 하나의 마스터(master)와 하나 이상의 슬레이브(slave)로 구성되며, 다중 피코넷(multi-piconet)은 처음 구성된 피코넷(최상위피코넷: parent piconet)과 이를 기반으로 형성된 하위 피코넷(child piconet)으로 구성된다. 이와 같은 하위 피코넷은 상위 피코넷에서 슬레이브 역할과 하위 피코넷에서 마스터 역할을 하는 하위 마스터(child master)와 슬레이브로 구성된다. 본 논문에서는 이와 같은 구조로 다중 피코넷이 형성되고, 이에 따라 할당되어지는 CTA(Channel Time Allocation)의 최대 용량(maximum capacity)을 계층 수, 하위 피코넷의 슬레이브 수 등에 따라 비교, 분석하였다. 하나의 슈퍼프레임이 최대로 이용할 수 있는 용량(capacity)이 65.535ms로 일정하기 때문에 계층에 따라 형성되는 하위 피코넷의 수와 피코넷에 속한 슬레이브 수가 증가함에 따라 이용할 수 있는 용량이 감소하는데, 이에 대한 일정한 용량 감소를 정량적으로 제시하였다. 또한 다중 피코넷의 하위 피코넷의 수가 증가함에 따라 이용 할 수 있는 용량의 감소를 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권6B호
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• pp.350-357
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• 2007

IEEE 802.15.3 High-rate WPAN(Wireless Personal Area Network)은 무선으로 약 l0m이내의 근거리 디바이스들을 연결하여 고속 통신을 지원하기 위해 개발되었다. 피코넷(piconet)은 하나의 PNC (Piconet Coordinator)와 하나 이상의 디바이스(device)로 구성된다. 부모 피코넷(parent piconet)에 합류(association)한 디바이스는 PNC가 되어 자식 피코넷(child piconet)을 형성할 수 있다. 부모 피코넷과 자식 피코넷들로 구성된 메쉬(mesh) 네트워크에서는 멀티-홉(multi-hop) 통신이 가능하게 된다. 본 논문에서 메쉬 네트워크의 최대 레벨과 가용 슈퍼프레임 크기를 분석하고, 멀티-홉 전송을 위한 디바이스 탐색시간을 랜덤 메쉬 네트워크 환경에서 분석한다. 일정한 영역에서 디바이스 수가 증가함에 따라 형성되는 메쉬 네트워크의 레벨은 최대 약 1.9까지 가능하며, 가용 슈퍼프레임 크기는 약 52ms이고, 디바이스 탐색시간은 약 155ms 소요됨을 확인할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.151-157
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• 2002

본 논문에서는 임펄스 잡음, 라이시안 페이딩, 그리고 동일채널간섭이 존재하는 블루투스 복합 피코넷에서 PER 성능과 패킷 처리율의 개선에 대하여 연구하였다. 특히, 블루투스 복합 피코넷에서 동일채널간섭의 영향을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과로부터 복합 피코넷에 의한 동일채널간섭과 임펄스 잡음은 블루투스 복합 피코넷의 성능에 영향을 주며 SAW-ARQ 기법은 블루투스 패킷의 전송 성능을 개선하는데 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권8A호
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• pp.656-663
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• 2005

본 논문에서는 IEEE 802.15.3 High-Rate WPAN (Wireless Personal Area Network) 환경에서 다중 채널을 사용하여 향상된 성능의 MAC 프로토콜을 제안한다. IEEE 802.15.3 High-Rate WPAN은 10m 내외의 거리에서 실시간 비디오 및 대용량 파일 전송을 목적으로 설계된 MAC과 PHY의 표준을 말한다. 현재 표준의 MAC 프로토콜은 하나의 무선 채널을 piconet 내의 모든 DEV가 공유하여 사용한다. 이 중 PNC(Piconet Coordinator)는 TDMA(Time Division Multiple Access)방식으로 DEV들에게 채널타임을 할당한다. 이런 경우 piconet내의 통신하는 DEV의 수가 많아지게 되면 superframe의 길이가 길어져 전송되는 데이터의 aggregate throughput이 떨어지고 QoS(Quality of Service)를 보장하지 못한다. 본 논문에서 하나의 piconet이 여러 개의 채널을 동시에 사용하여 aggregate throughput을 향상시키고 QoS를 보장하는 다중채널 MAC 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 향상된 성능을 증명한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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• pp.505-507
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• 2003

IEEE 802.15.3 High­Rate WPAN(Wireless Personal Area Network)는 10m 내외의 무선환경에서 실시간 비디오, 고품질 오디오 및 대용량 파일 전송을 가능케 하는 기술이다. 하나의 네트워크를 piconet단위로 구성하고 하나의 piconet에는 PNC(piconet coordinator)가 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식으로 DEV(device)들에게 채널타임을 할당한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 High­Rate WPAN 환경에서 하나의 piconet이 형성된 경우 동시에 여러 개의 채널을 최대한 활용하기 위한 다중 채널 MAC을 제안하고 이를 위한 타임 할당 방식을 연구한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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• pp.459-463
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• 2001

We model and simulate master-driven TDD wireless communication systems, e.g., Bluetooth systems. We model the Bluetooth system and use the BONeS simulation tool to conduct event-drivers simulations. In order to support more than seven slave devices in a piconet, a park mode is considered and modeled. We evaluate the performance, i.e., throughput and delay, using simulations when multi-connections (bath ACL and SCO connections) are present in a piconet. We show that the data rate of ACL connections may be less than 20 kbps when SCO connection(s) and more than six ACL connections are jointly supported in a piconet. In addition, if up to five ACL connections are supported, the average delay is shown to be maintained less than 20 msec. Our results can serve as a guideline to the design of master-driven TDD wireless communication systems with performance requirements.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.84-94
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• 2006

본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11B호
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• pp.792-803
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• 2005

초광대역 무선통신 (UWB) 기술은 그 자체가 가지고 있는 고속, 저전력, 다중 경로 환경의 강인함 등의 특성으로 고속형 WPAN에 적합한 기술로 평가받고 있다. 본 논문에서는 UWB 기술을 사용하는 WPAN 환경에서 전력 소비를 효율적으로 분산시킬 수 있는 MAC 계층에서의 다중 홉 프레임 중계 방식을 새롭게 제안한다. 본 논문에서는 적절한 중계 단말을 선택하기 위해 PAPSF (Power Aware Path Status Factor)를 정의한다. PAPSF는 SINR과 각 단말에서의 송신 전력 정보로부터 결정 할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 에드 혹 라우팅 프로토콜의 특성으로 인하여 쉽게 중계 단말로 사용될 가능성이 높은 PNC를 통한 프레임 중계 방식과 비교할 때 더 높은 데이터 처리량을 가지며, 전체 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 또한 전력 소모를 PNC 뿐만 아니라 피코넷에 존재하는 다른 단말들로 쉽게 분산시킬 수 있어 PNC의 급격한 배터리 소모를 방지하고, 빈번한 PNC 변경을 막을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권7B호
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• pp.469-476
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• 2008

본 논문에서는 AFH (Adaptive Frequency Hopping) 알고리즘을 사용하는 블루투스 (Bluetooth) 로 이루어진 피코넷 (Piconet) 이 WLAN (Wireless Local Area Network) 과 공존할 때 피코넷 패킷간의 충돌과 통합 처리량을 수학적으로 분석하였다. AFH 알고리즘에 의해 줄어든 블루투스의 흡수가 피코넷 간의 패킷 충돌을 증가 시킬 수 있고 통합 처리량에도 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다. 또한 다중 경로 페이딩 채널을 고려하여 다수의 피코넷이 패킷을 전송할 때 동일 주파수를 사용하더라도 주변의 피코넷의 신호 세기에 따라 패킷의 충돌 확률에도 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다. 본 연구는 블루투스와 WLAN 사용에 있어서 시스템의 파라미터 설정에 참고할 만한 가이드라인이 될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.201-207
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• 2003

일반적으로 블루투스 기술은 기기들이 한의 중심기기에 7개의 보조기기가 연결된 소형 네트워크를 피코넷 구성하게 하는 통신규약을 의미한다. 스캐터넷은 피코넷과 피코넷 간의 통신으로 이루어져 있다. 스캐터넷의 형태로는 트리와 링 형태가 있다. 그리고 링 형태가 모바일 환경에 더욱 적합하다고 한다. 본 노문은 트리와 링 구조의 성능을 비교 분석하여 어떤 형태가 모바일 환경에 적합한지를 알아보았다. 성능 측정은 단말기들이 빈번하게 추가 삭제되는 모바일 환경에서 스캐터넷 형성 알고리즘을 분석하여 스캐터넷 형성시간을 비교하였다. 실험 결과는 노드 수의 증가에 따라 트리 구조보다는 링 구조가 스캐터넷 형성 시간이 빠르고 시간의 차이의 폭이 넓어졌다.