• 정보와 통신
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• 제24권6호
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• pp.18-28
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• 2007

IEEE Std 802.15.4 표준기술은 저속 데이터 전송속도의 무선 통신 능력을 위한 표준을 정의한다. 본고에서는 IEEE 802.15.4 MAC 기능을 요약해서 기술한다. 또한 보안기술 부분은 IEEE 802.15.4-2006 규격을 기준으로 해서 간략히 설명하고, 2003 버전과의 차이점에 대해서도 비교 설명한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.838-839
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• 2016

IEEE 802.15.4는 저전력, 낮은 가격이지만, 긴 생애의 응용에 있어서는 무선센서네트워크를 포함한다. 현재, IP 아키텍쳐인건 아니건 WSN에서 사용되는 802.15.4의 연결은 통신속도 이하이다. 그러한 논거는 어떤 IP의 실제 효율성의 경우의 실험 측정의 확신없이 오랜 기간동안 지속되어 왔다. RFC944에서는 IETF는 저전력, 개인영역네트워크상의 IPv6 통신을 가능하게 하는 6LoWPAN의 규격을 제안하였다. 본 논문에서는 이러한 통신의 방향과 미래의 값진 주제로서 이에 대한 제안을 한다.

• 융합보안논문지
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• 제15권7호
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• pp.103-110
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• 2015

IoT (Internet of Things) 환경에서 센서노드들과 주고받는 데이터에 대한 보안의 중요성이 높아지고 있다. IoT에 기본이 되는 IEEE 802.15.4에서는 센서노드와 PAN Coordinator 또는 센서노드와 센서노드간의 안전한 통신을 위한 키가 사전에 공유되어 있음을 가정하고 있다. 특히, 네트워크 가입 과정에서 센서노드에 대한 개별 인증이 고려되지 않는 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 모든 디바이스에게 사전 공유된 키가 있음을 가정한 기존 연구들의 문제점을 해결한 안전한 가입 프로토콜을 제안한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.22-32
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• 2013

최근 무선 센서 네트워크(WNS: Wireless Sensor Network)가 큰 관심을 받고 있으며, IEEE 802.15.4 표준 규격을 기반으로 상위 계층 규격을 표준화하여 산업 분야에 적용하기 위한 ZigBee의 필요성이 대두되고 있다. 현재 IEEE 802.15.4/ZigBee 통신 채널에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 다양한 채널 환경에 대한 성능 분석 또한 관심의 대상이다. 본 논문에서는 다양한 채널 환경에서의 IEEE 802.15.4 전파전파 특성분석을 통한 채널 모델을 제안한다. 또한 IEEE 802.15.4/ZigBee 표준의 2.4GHz 대역 물리계층에서 각 채널 환경에 대한 성능을 비교 분석한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.419-428
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• 2008

IEEE 802.15.4에서는 실시간 전송을 위해 GTS 요청 패킷을 조정자에게 전송하여 전송 시간을 미리 예약한다. 본 논문에서는 GTS 예약 지연 시간을 감소하기 위해 802.11e와 같이 일반 데이터와 GTS 요청 패킷의 전송 우위를 차별화하기 위해 두 개의 전송 큐를 사용하는 GTS-FAT 방안을 소개한다. 즉 기존 방식은 이 두 종류의 패킷을 하나의 경쟁 윈도우에 의해 전송하였으나, GTS-FAT 방안은 두 종류의 패킷을 서로 다른 큐에 저장하고 서로 다른 경쟁 윈도우에 의해 전송한다. 또한 본 논문에서는 GTS-FAT의 서비스 지연시간을 분석하기 위해 기존의 802.15.4의 모델과 802.11e의 성능 모델을 결합한 수학적 모델을 제안한다. 제안된 모델의 수치 분석에 의하면 GTS-FAT 방안은 일반 데이터가 GTS 요청 패킷보다 4배 정도 많은 경우에 데이터 전송지연은 6.1%정도 증가하였으나 예약 요청 지연시간을 최대 50%까지 줄였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권3호
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• pp.1462-1476
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• 2017

The current literature on discrete-time Markov chain (DTMC) based analysis of IEEE 802.15.6 MAC protocols for wireless body area networks (WBANs), do not consider the ACK timeout state, wherein the colliding nodes check the ill fate of their transmissions, while other contending nodes perform backoff check that slot as usual. In this paper, our DTMC model accurately captures the carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) mechanism of IEEE 802.15.6 medium access control (MAC) and allows the contending nodes performing backoff to utilize the ACK timeout slot during collisions. The compared rigorous results are obtained by considering a non-ideal channel in non-saturation conditions, and CSMA/CA parameters pertaining to UWB PHY of IEEE 802.15.6 MAC protocols.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.191-198
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• 2008

6LoWPAN은 IEEE 802.15.4 표준의MAC 및 PHY 계층에서 IPv6 패킷을 전송하는 기술이다. IP 계층과 MAC 계층 사이에 위치한 어뎁테이션 계층에서는 IPv6 패킷의 단편화와 재조립을 수행한다. IETF 6LoWPAN WG의 표준트랙 기술문서인 RFC4944에서 패킷의 단편화와 재조립 기술에 대하여 정의하고 있다. 본 논문에서는 IPv6 패킷의 단편화와 재조립 성능을 평가하는 6PASim의 개발을 제안한다. 6PASim은 상위 계층으로부터 전달되는 IP 패킷을 IEEE 802.15.4 프레임에 실어 전송하는 패킷 송신 모듈과 전송된 프레임을 완벽한 IPv6 패킷으로 재조립하는 패킷 수신 모듈로 구성된다. 6PASim을 이용함으로 써 송, 수신된 데이터의 양과 제어메시지의 사용량을 평가 할 수 있다. 시뮬레이션 결과, SRM 기법이 IRM 기법보다 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권2호
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• pp.132-141
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• 2011

IEEE 802.15.4 networks are a feasible platform candidate for connecting all health-care-related equipment dispersed across a hospital room to collect critical time-sensitive data about patient health state, such as the heart rate and blood pressure. To meet the quality of service requirements of health-care systems, this paper proposes a multi-priority queue system that differentiates between various types of frames. The effect of the proposed system on the average delay and throughput is explored herein. By employing different contention window parameters, as in IEEE 802.11e, this multi-queue system prioritizes frames on the basis of priority classes. Performance under both saturated and unsaturated traffic conditions was evaluated using a novel analytical model that comprehensively integrates two legacy models for 802.15.4 and 802.11e. To improve the accuracy, our model also accommodates the transmission retries and deferment algorithms that significantly affect the performance of IEEE 802.15.4. The multi-queue scheme is predicted to separate the average delay and throughput of two different classes by up to 48.4% and 46%, respectively, without wasting bandwidth. These outcomes imply that the multi-queue system should be employed in health-care systems for prompt allocation of synchronous channels and faster delivery of urgent information. The simulation results validate these model's predictions with a maximum deviation of 7.6%.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1561-1569
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• 2016

IoT환경에서 센서 디바이스의 사용이 증가함에 따라 보안에 대한 필요성도 중요해지고 있다. 센서 디바이스가 IEEE 802.15.4 기반 LoWPAN에 배치되는 경우 필수적으로 PAN Coordinator와의 가입 과정이 수행되고 후속적으로 디바이스 간 바인딩 과정이 진행된다. 가입 및 바인딩 과정에서는 사전 분배된 네트워크 키 또는 인증서를 이용해 디바이스의 인증 및 키 분배를 한다. 하지만, 기존 방식에서 사용하는 네트워크 키는 그룹인증에 한정된 역할을 하며 인증서의 발급에서도 개별식별이 이루어지지 않는 문제점이 있다. 본 논문에서는 사전 분배된 네트워크 키의 문제점을 보완한 LoWPAN 환경에서 디바이스의 안전한 가입 및 바인딩 프로토콜을 제안한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1-11
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• 2015

인체를 중심으로 동작하는 WBAN(Wireless Body Area Network)은 의료 및 비의료 서비스를 동시에 제공하는 것을 목적으로 하며, 저전력, 다양한 전송률과 높은 데이터 신뢰성을 요구하는 근거리 통신 기술이다. 이러한 요구사항을 만족시킬 수 있는 통신기술 표준 중 IEEE 802.15.4는 WBAN 운영에 높은 호환성을 제공할 수 있어 이를 통한 다양한 연구가 진행되고 있다. 한편, IEEE 802.15.4 기반 다수의 WBAN이 밀집될 경우 발생하는 신호 간섭과 충돌은 데이터의 신뢰성을 저하시키는 주요한 원인되고 있으며, IEEE 802.15.4 표준은 다수의 네트워크가 공존하는 상황을 고려하여 설계되지 않았기 때문에 이에 대한 개선이 필요하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 사전 실험을 통해 IEEE 802.15.4 기반의 WBAN 간 공존 상황에서 발생할 수 있는 문제점들을 파악하였고, 실험 결과를 바탕으로 다수의 WBAN이 공존하는 상황에서의 신뢰성 저하를 완화하기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 동작은 크게 두 단계로 구분될 수 있으며, 첫 번째 단계에서는 슈퍼 프레임의 CFP 구간에서의 데이터 전송 방법을 개선하여 WBAN 간 충돌을 회피하며, 두 번째 단계에서는 채널 접근 방식을 전환함으로써 충돌을 완화한다. 제안하는 기법은 표준 기반의 WBAN과 비교 실험을 수행하여 성능을 검증하였다.