• 한국통신학회논문지
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• 제32권3A호
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• pp.230-236
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.15.3 High-Rate WPAN(Wireless Personal Area Network)의 메쉬 네트워크 구성을 위한 분산형 채널 자원 관리 방법을 제안한다. IEEE 802.15 TG(task group)5는 WPAM의 메쉬 네트워크 구성을 위해 MAC과 PHY 계층의 표준화를 진행중이다. 기존 WPAN에서 전송 파워의 증가나 수신측의 감도 증가없이 전송 범위 확장 방법의 연구와 네트워크 내에서 라우팅 기능의 강화를 통해서 보다 신뢰성 있는 통신을 가능케하는 것이 이 TG의 목표이다. 본 논문은 PNC(piconet coordinator)가 없이 각 DEV(device)들이 자신의 채널 자원을 예약하는 환경에서 DEV들이 공평하게 채널 자원을 사용하는 방법을 제안한다. 채널자원을 분배하는 PNC가 없으면 각 DEV는 자신이 사용할 채널자원을 미리 예약하여 사용한다. Piconet에 먼저 접속한 DEV는 많은 양의 채널자원 예약이 가능하지만 나중에 접속한 DEV는 상대적으로 적은 양의 채널자원만 예약할 수 있다. 이처럼 기존 방법에서는 DEV들이 공평하게 채널자원을 사용하지 못하는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 MAC 계층에서 채널 자원 할당의 불공평함을 해결하는 분산형 채널타임 할당 방법을 제안하고, 시뮬레이션을 통해서 자원 할당 방법의 성능을 평가한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.40-49
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• 2015

PicoCast는 개별 사용자를 중심으로 한 반경 수십 미터 범위의 공간("개인 공간")에서 저속의 센서/제어 데이터부터 음성 및 동영상 트래픽의 전송을 단일 프로토콜로써 지원하는 근거리 무선통신 방식으로서 ISO 표준으로 규격화되어 있다. 동일한 공간에 여러 사용자가 있는 경우 사용자 개별적으로 정의한 개인 공간이 중첩되는 경우가 많이 발생할 수 있다. 물리적으로 동일한 공간 내에 여러 PicoCast piconet들이 동시에 작동할 수 있으므로 상호 간섭이 발생하는 것은 피할 수 없다. 이와 같은 환경에서 PicoCast piconet 간의 상호 간섭이 데이터 전송에 얼마나 영향을 미치는지 분석하고, 간섭의 효과를 최소화하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 OPNET 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 PicoCast 프로토콜을 구현하고, PicoCast piconet 간의 간섭을 데이터 전송량을 근거로 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권8A호
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• pp.613-619
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• 2003

블루투스는 무선으로 근거리 디바이스들을 연결하는 통신 기술로, 하나의 마스터와 하나 이상의 슬레이브 기기가 피코넷을 구성하고, 피코넷들이 연결되어 스캐터넷을 이루게 된다. 스캐터넷에서 여러 피코넷에 속하면서, 피코넷간 연결을 해주는 디바이스를 브릿지 또는 게이트웨이 노드라고 하는데 스캐터넷이 효율적으로 동작하도록 하기 위해서는 피코넷 내부의 마스터와 슬레이브 간의 효과적인 피코넷 스케줄링과 함께 브릿지 노드를 효과적으로 스케줄링 해주는 스캐터넷 스케줄링이 필요하다. 본 논문에서는 랑데부 포인트와 랑데부 윈도우를 이용한 스캐터넷 스케줄링 알고리즘과 함께 스니프 모드를 이용한 피코넷 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 기존 방식과의 성능을 비교, 분석하였다. 그 결과 트래픽의 상태에 따라 링크에 할당되는 대역폭을 가변함으로써 무선자원을 효과적으로 분배할 수 있음을 보였다. 또한 제안된 알고리즘은 전력 소비 절약 모드인 스니프 모드의 사용으로 전력 소비를 절약할 수 있다는 장점을 갖는다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권1호
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• pp.38-47
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• 2003

블루투스의 통신 방식은 마스터에 의해 제어되는 TDD 기반의 방식으로, 슬레이브의 패킷 전송은 마스터의 패킷 전송 여부에 따라 종속적으로 이루어진다. 따라서 마스터 또는 슬레이브의 큐 내에 전송할 데이타가 없을 경우 POLL 또는 NULL 패킷 전송으로 인한 슬롯의 낭비가 발생할 수 있다. 그러므로 블루투스 인트라피코넷 통신에서 슬롯의 낭비를 최소화 할 수 있는 스케줄링 기법은 매우 중요한 요소이다. 그러나 인트라피코넷 스케줄링은 마스터에 의하여 이루어지므로, 일반적으로 알려진 스케줄링 기법을 적용하기 위해서는 마스터가 슬레이브의 큐 내의 대기 중인 데이타의 양을 알아야 하지만, 블루투스 통신 방식에는 이것이 불가능하다. 본 논문에서는 슬레이브 큐 내에 대기 중인 데이타의 양에 대한 정보 없이도 효율적인 스케줄링이 가능한 블루투스 피코넷 스케줄링 기법을 제안한다. 제안된 스케줄링 기법은 슬레이브와 마스터 간에 주고받은 패킷의 종류에 따라 마스터는 마스터와 슬레이브의 큐 내에 대기 중인 데이타의 존재여부를 식별하고 이를 기반으로 하여 슬레이브들과의 스케줄링을 수행한다. 제안된 스케줄링 기법과 기존의 스케줄링 기법간의 비교 실험을 통하여 제안된 스케줄링 기법의 우수함을 보인다.

• Biomedical Engineering Letters
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• 제8권4호
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• pp.365-371
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• 2018

Uninterrupted monitoring of multiple subjects is required for mass causality events, in hospital environment or for sports by medical technicians or physicians. Movement of subjects under monitoring requires such system to be wireless, sometimes demands multiple transmitters and a receiver as a base station and monitored parameter must not be corrupted by any noise before further diagnosis. A Bluetooth Piconet network is visualized, where each subject carries a Bluetooth transmitter module that acquires vital sign continuously and relays to Bluetooth enabled device where, further signal processing is done. In this paper, a wireless network is realized to capture ECG of two subjects performing different activities like cycling, jogging, staircase climbing at 100 Hz frequency using prototyped Bluetooth module. The paper demonstrates removal of baseline drift using Fast Fourier Transform and Inverse Fast Fourier Transform and removal of high frequency noise using moving average and S-Golay algorithm. Experimental results highlight the efficacy of the proposed work to monitor any vital sign parameters of multiple subjects simultaneously. The importance of removing baseline drift before high frequency noise removal is shown using experimental results. It is possible to use Bluetooth Piconet frame work to capture ECG simultaneously for more than two subjects. For the applications where there will be larger body movement, baseline drift removal is a major concern and hence along with wireless transmission issues, baseline drift removal before high frequency noise removal is necessary for further feature extraction.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권4호
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• pp.555-562
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• 2004

근거리 무선 개인 네트워크 시스템 즉, 블루투스의 피코넷을 위한 전력 및 차등 대역폭 할당을 고려한다. 대역폭 요구는 어플리케이션/서비스에 또는 시간에 따라서 변할 수도 있으므로, 제한된 자원을 서비스 요구를 만족하면서 다양한 서비스 클래스로 어떻게 할당할 것인가를 결정 하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 다양한 서비스 형태의 대역폭 요구를 만족하면서 전력 절약 모드 (즉, 스니프 모드)에 의해 전력 소비를 절약하는 간단하고 효율적인 대역폭 할당 메커니즘을 제안한다. 기존의 (가중치) 라운드 로빈 폴링 방법과 제안된 메커니즘을 비교하고, 전송율, 지연시간, 전력 소비 측면에서의 성능 향상을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권2호
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• pp.222-232
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• 2003

무선 정보 환경의 변화에 따라 다양한 정보에 대한 풍족감이 요구되고 이에 따라 많은 근거리 무선 통신 기술들이 개발 연구되어 왔으며, 그 중에서도 최근 근거리 무선 통신의 표준으로 각광받고 있는 Bluetooth는 많은 관심을 받고 있는 실정이다. 그러나 블루투스가 자체 보안 요소는 좀 더 큰 네트워크에 적용하기엔 많은 취약점을 보이고 있다. 따라서 본 논문에서는 블루투스의 일반적인 개요 및 블루투스의 보안에 관해서 알아보고 취약점을 분석한 뒤 이를 바탕으로 안전한 블루투스 조회과정에서의 안전한 연결을 거쳐 ECDSA와 그룹 키를 이용한 블루투스 피코넷의 형성과 유지 과정을 제안함으로써 블루투스가 가지는 자체 보안성의 취약점을 보완한 안전한 블루투스 시나리오를 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10B호
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• pp.639-647
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• 2005

WPAN에서는 망 중재를 위하여 하나의 피코넷 코디네이터(Piconet Coordinator; PNC)가 요구되는데, 이러한 코디네이터는 망을 구성하는 디바이스들 중에서 선발된다. 그리고 선발된 PNC가 피코넷을 이탈하거나 운영을 중지할 때 또는 현재의 PNC보다 더 능력이 우수한 디바이스가 피코넷에 참여할 때 PNC 핸드오버(Handover) 과정을 통하여 신규 PNC로 PNC역할이 이양된다. 고속 WPAN 표준화 권고안(IEEE 802.15.3)에서는 PNC 핸드오버를 위해 신규 PNC를 선발할 때 디바이스의 규격과 관련된 능력(Device Capability) 정보요소 (Information Element; IE)만을 기준으로 제시하고 있다. 본 논문에서는 PNC 후보를 선발할 때 고려해야 하는 정보요소로 통신가능성(Accessibility)을 살펴보고, 제시한 통신가능성 정보요소를 고려한 PNC 선택 방법을 제안하였다. 제안하는 PNC 선택 방법은 피코넷에 참여중인 디바이스들을 최대한 상속함으로써 보다 효과적인 피코넷 운영관리가 가능하며, 유지하고 있는 PNC 후보 목록을 이용하여 기존의 PNC가 긴급하게 피코넷에서 이탈하는 경우에 PNC 선택 과정 없이 PNC 후보 목록 중에 우선 순위가 가장 높은 디바이스에게 PNC 핸드오버를 실시할 수 있으므로 긴급한 경우에 효과적인 대처가 가능한 장점이 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3B호
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• pp.112-122
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• 2008

블루투스 시스템은 피코넷을 기반으로 네트워크를 형성하여 데이터를 전송한다. 하나의 피코넷에는 하나의 마스터 장치와 최대 일곱 개의 슬레이브 장치로 구성될 수 있다. 폴링기법을 사용한 피코넷의 마스터 장치는 잡 스케줄러를 수행하여 피코넷의 모든 슬레이브 장치들에게 데이터 전송 기회를 제공한다. 최대 데이터 전송률은 두개의 블루투스 장치로 이뤄진 피코넷에서 ACL 링크의 DH5형태의 패킷을 사용할 경우이다(최대 데이터 전송률: 723.2 kb/s). 그러나, 한 개의 마스터 장치와 두 개의 슬레이브 장치로 구성된 피코넷의 경우, 마스터 장치는 접속된 모든 슬레이브 장치에게 동등한 데이터 전송률을 제공해줘야 하기 때문에, 데이터 전송률은 절반(361.6 kb/s)으로 줄어든다. 그리고, 스캐터넷에서의 데이터 전송률은 더욱 낮아(최대 전송률: 302.2 kb/s) 지는 단점이 있다. 본 논문에서는 여러개의 피코넷으로 이루어진 스캐터넷에서의 낮은 데이터 전송률을 해결하기 위하여 "더블피코(DoublePico)"라 불리는 새로운 애드혹 네트워크 형태를 제안한다. 또한, 본 논문에서 제안된 더블피코는 블루투스를 이용한 애드혹 네트워크에서 높은 데이터 전송률(최대 전송률: 457.57 kb/s)을 제공한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.117-128
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• 2006

일반적인 IEEE 802.15.3 WPAN에서는 피코넷을 관리하던 PicoNet Coordinator(PNC)가 비정상적으로 망을 떠나게 되거나, 두 개 이상의 피코넷들이 인접해 있을 때 각 PNC로부터 주기적으로 송신되는 비컨 프레임들 사이에 충돌이 발생하게 되면, 각 피코넷에 속한 단말들이 해당 비컨 프레임을 수신하지 못하게 되면서 피코렛의 동작이 와해되는 심각한 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 두 가지의 방안을 제안하였다. 첫 번째는 PNC의 비정상적인 이탈에 대비하기 위해서 각 단말들이 능동적으로 프로브 프레임을 전송하여 해당 PNC의 동작여부를 확인하도록 함으로써 신속히 새로운 PNC를 선출하는 능동적 PNC 핸드오버 방법인 Active Seamless Coordinator Switching(ASCS) 방식이다. 두 번째는 밀집된 피코넷들의 각 PNC가 주기적으로 전송하는 비컨 프레임간의 충돌을 방지하기 위한 것으로써, 각 PNC들이 해당 피코넷의 수퍼프레임 정보를 수납한 Heart Beat(HB) 프레임을 비 주기적으로 전송하여 PNC의 비컨 프레임 송신시점을 조정하도록 함으로써 비컨 프레임간의 충돌을 방지하는 PNC Heart Beat 기반의 비컨 프레임 정렬(PNC HB based Beacon Alignment) 방식이다. 제안된 두 가지 방안에 대하여 모의실험을 통해 성능을 평가한 결과, 각 방식들은 유사한 기존 방식에 비해 피코넷의 와해기간을 단축시킬 수 있어, 각 단말이 겪는 프레임당 평균 지연시간과 수퍼프레임 별 전송효율이 향상됨을 확인하였다. 특히, 제안된 방식은 WPAN규격에서 허용되는 프레임들을 활용할 수 있으므로, 구현성이 높은 장점이 있다.