• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10d
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• pp.510-513
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• 2007

무선 센서 네트워크의 표준인 IEEE 802.15.4는 전력소모를 줄이기 위해 비컨을 사용하는 슈퍼프레임 구조를 지원하는데 이를 멀티 홈 네트워크 환경에 적용시킬 경우 비컨의 충돌이 발생한다. 네트워크의 정보를 담은 비컨이 충돌되면 노드간의 통신에 장애가 발생하고 새로 네트워크에 참여하고자하는 노드도 수용할 수 없게 된다. 이와 같은 문제를 개선하고자 본 논문에서는 현재 제안되어있는 비컨 충돌 회피 방법들을 분석하고 이를 바탕으로 이웃 노드의 정보를 이용하여 다수의 센서 노드가 중복된 시간에 비컨을 전송할 수 있도록 하여 전체 네트워크에 비컨이 전송되는 시간을 줄이는 방법을 제시한다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.23 no.3
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• pp.1-11
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• 2018

This paper explores the reliability issue especially associated with the time-division synchronous communication when a networking stack is implemented using software timers provided by embedded operating systems. Especially, we explore the reliability of beacon synchronization of IEEE 802.15.4. Our experiments based on its practical implementation clearly show that processing delays or losses of hardware timer interrupts used for software timers lead to occasional failures in beacon synchronization. To avoid such failures, we suggest a reception time compensation scheme that turns on the receiver earlier than expected.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.32 no.1A
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• pp.101-108
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• 2007

There nay be collisions among beacons from several full function devices in IEEE 802.15.4 sensor networks. These collision of beacons may cause devices to lose time synchronization, and thus be unable to association. To solve this problem, the IEEE 802.15.4b defines a new Post Beacon Period(PBP), but it does not still alleviate the beacon collision problem. In this paper, we propose two automatic beacon alignment schemes that a node itself can decide its beacon start time using its short address that has been assigned during association. We also simulate and investigate our proposed automatic beacon collision avoidance schemes using NS-2 simulator.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.37 no.6C
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• pp.483-491
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• 2012

In vehicle-to-vehicle (V2V) communications, each vehicle should periodically disseminate a beacon message including the kinematics information, such as position, speed, steering, etc., so that a neighbor vehicle can better perceive and predict the movement of the vehicle. However, a simple broadcasting of such messages may lead to a low reception probability as well as an excessive delay. In this paper, we attempt to analyze the impact of the following key parameters of the beacon dissemination on the performance of vehicular networks: beacon period, carrier-sensing range, and contention window (CW) size. We first derive a beacon period which is inversely proportional to the vehicle speed. Next, we mathematically formulate the maximum beacon load to demonstrate the necessity of the transmit power control. We finally present an approximate closed-form solution of the optimal CW size that leads to the maximum throughput of beacon messages in vehicular networks.

• Journal of IKEEE
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• v.24 no.4
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• pp.1017-1021
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• 2020

In the V2X communications, each vehicle periodically broadcasts a message, called a beacon, so that its neighbor vehicles can accurately predict the near-future positions of the sending vehicle. In particular, the mobility-adaptive beacon broadcast (MAB2) scheme keeps the tracking error of a sending vehicle below a fixed threshold within a few consecutive beacon losses. In this paper, we present a random-early beacon broadcast (REB2) scheme that addresses the beacon aging problem of the MAB2 scheme. The simulation results show that, for a neighbor vehicle within 100 m distance, the tracking failure probability of REB2 scheme can be reduced to less than 1/10 of that of MAB2 scheme.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.10 no.4
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• pp.146-150
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• 2015

The COSPAS-SARSAT committee decides MEOSAR (Medium-Earth Orbit for search and rescue) service development for installing 406MHz SAR instruments on their respective MEO navigation satellite system of the United States, EU, and Russia, since 2000. The transmitted beacon signal is separately arrived by satellites with different FOA (Frequency of Arrival) and TOA (Time of Arrival). It is directly transferred to MEOLUT. In MEOLUT, a LUT track at least 3 or 4 satellites simultaneously and estimate location of beacon using time difference of arrival (TDOA) and frequency difference arrival (FDOA). But the transmitted distress signals may be overlapped each other because the distress beacons transmit signal on mean interval of 50 seconds in arbitrary time. It's difficult that simultaneously estimate location of beacon by current scheme for several overlapped distress signal. So we use cross ambiguity function (CAF) Map algorithm and present Multi-CAF MAP scheme in order to satisfy performance requirement of system. The performance is analyzed for COSAPS-SARSAT MEOSAR.

• The Journal of Society for e-Business Studies
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• v.15 no.4
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• pp.49-58
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• 2010

The wireless sensor network technology becomes one of core technologies to make it possible to implement various e-business applications. Energy efficiency is an important issue in wireless sensor networks. IEEE 802.15.4, a representative international standard for wireless sensor networks, provides the beacon enabled mode for energy-efficient communication. However, the beacons may conflict each other when the network is of multi-hop topology such as mesh or cluster-tree topology with beacon-enabled mode. The beacon conflict causes the failure of synchronization between sensor nodes, and affects other nodes in the network in that unsynchronized nodes cannot participate in communication. In this paper, we suggest an energy-efficient beacon scheduling for the wireless sensor networks. Nodes can save their energy duringperiod and prevent beacon conflict using beacon scheduling. We implement the scheduling using QualNet, and evaluate the performance under mesh topology networks. It turns out that the proposed scheduling may improve the energy efficiency in the networks.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.2B
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• pp.117-128
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• 2006

For the legacy IEEE 802.15.3 WPAN protocol, an unpredictable piconet coordinator(PNC) leaving from a piconet without a proper handoff procedure causes an absence of PNC, and thus the piconet gets collapsed. In addition, several beacons from PNCs in adjacent piconets may be collided on a device(DEV) located between those piconets. This beacon collision eventually makes the DEV leave from the piconet. To remedy these two problems, we here propose an Active Seamless Coordinator Switching(ASCS) scheme and a PNC HB based Beacon Alignment(PHBA) one. In the ASCS scheme, a PNC assigns a number of DEVs as next possible PNCs in sequence for provisioning against the abrupt breakdown of the current active PNC. Each nominated DEV proactively sends a probe frame to confirm the operation status of the active PNC. For the case of no response from the PNC, the nominated DEV tries to become a new PNC immediately. In the second PHBA scheme, each PNC is allow to broadcast a special Heart Beat(HB) frame randomly during a superframe period. When a DEV receives a HB frame from other PNC, it promptly sends the related PNCs a special Hiccup Beat(HCB) frame with the superframe information of its associated PNC. As a result, the HCB frame makes both PNCs align their superframe beginning time in order to yield no more beacon collisions. For these two proposed schemes, we show the performance by simulations. We can confirm the enhancement of throughput for each superframe and average frame transfer delay, since each scheme can reduce the duration of piconet collapse. Finally, it is worth while to note that the proposed schemes can be operated with frames those are permitted in the legacy WPAN standard.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• v.2
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• pp.541-546
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• 2006

Zigbee를 이용한 실내 위치 측정 기법에서는 수신신호세기(RSSI) 측정치를 거리측정치로 활용하여 삼각측량법이나 DB 검색법을 이용하여 위치를 구한다. RSSI 측정치는 Zigbee 통신에서 기본적으로 제공하는 값으로 하드웨어 추가 없이 거리 측정에 사용할 수 있지만 정확도가 떨어진다. 이를 해결하기 위해 초음파 센서를 장착하고 RF와 초음파의 속도차이를 이용하여 정확한 거리를 측정할 수 있다. 이렇게 구해진 거리를 이용하면 정확한 위치를 구할 수 있다. 이를 구현하는 방법으로 본 논문에서는 고정된 위치의 비컨들이 순차적으로 신호를 전송하여 노드의 위치를 구하는 경우 발생하는 비컨의 전송 스케줄, 추가 및 동기 유지의 어려움을 해결할 수 있도록 노드에서 신호를 전송하고 비컨에서 구한 거리를 다시 노드로 Zigbee 통신을 이용하여 전달하여 위치를 구하는 기법을 제시하였다. 추가로 본 논문에서는 비컨 수의 제약으로 위치를 구할 수 없는 경우에 초음파 측정치에 추가하여 RSSI 측정치를 동시에 이용하는 위치측정기법을 제시하고, 실제 정적, 동적 실험을 통하여 그 유용성을 보였다. 3개 이상의 초음파 신호가 수신되는 경우 cm 급의 정확도로 위치를 10Hz 이상으로 구할 수 있었으며, 2개 이하의 초음파 신호가 수신되는 경우에도 RSSI 측정치가 있으면 수십 cm 급의 정확도로 위치를 구할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06d
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• pp.305-307
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• 2012

무선 센서 네트워크에서 실시간 서비스는 중요한 이슈들 중 하나이다. 일반적으로, 기존의 연구는 이를 위해 비컨 (beacon)에 의존한다. 최근, 자원 제약적인 환경의 무선 센서 네트워크에서는 비컨으로 인한 제어 오버헤드 또한 부담이므로, 이를 극복하기 위한 비컨리스 라우팅이 제안되었다. 그러므로, 비컨리스 방안을 기반으로 한 실시간 통신이 활용 된다면 적은 에너지 소모로 환경적 제약에 유리하게 작용할 것이다. 그러나 이를 위해서는 새로운 도전에 직면한다. 전통적인 실시간 통신에서는, 요구 시간 안에 데이터를 전달하기 위해 각 노드들이 단일 홉 지연 시간을 파악하고 있어야 한다. 이 지연 시간은 비컨 메시지를 통한 이웃 노드 정보에 기반하여 파악되며, 이를 바탕으로 송신자가 적합한 다음 중계 노드를 선정한다. 그러나, 수신자 기반의 비컨리스 방안에서는 수신자가 스스로 다음 중계 노드를 결정하는 방식이기 때문에 기존의 송신자를 기준으로 한 지연 시간을 그대로 사용할 수 없다. 또한 비컨리스 라우팅을 위한 경쟁 지연 시간도 단일 홉 지연 시간에 포함되어야 한다. 따라서, 지연 시간 측정 원리가 새롭게 설계되어야 한다. 본 논문에서는 수신자 기반의 실시간 라우팅 방안을 제안한다. 제안 방안에서, 우리는 새로운 지연시간 측정 방법을 제시한다. 송신자로부터 수신자로의 단일 홉 지연 시간은 수신자에 의해 계산되어, 수신자는 실시간 제약 사항을 만족하는지 스스로가 결정할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안 방안이 비컨없이도 우수한 성능으로 실시간 서비스를 지원할 수 있음을 보여준다.