• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.280-285
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• 2008

ZigBee는 저전력 저속 근거리 무선 통신 프로토콜로서 센서 네트워크에 많은 적용이 되는 프로토콜이다. ZigBee가 PAN을 구성하는 방법은 Beacon Enabled PAN과 Non Beacon Enabled PAN의 두 가지가 존재 한다. Non Beacon Enabled PAN에서 데이터 전송방식은 End-Device가 원하는 시점에 Active 상태에 진입하여 데이터를 보내는 방법으로 저전력을 지원한다. 그러므로 Router는 End-Device가 데이터를 보내는 시간을 정확히 알 수 없게된다. 이런 문제를 해결하기 위해서 Router는 항상 Active 상태로 존재해야 한다. 이로 인해 Non Beacon Enabled PAN을 사용하는 센서 네트워크에서 Router는 별도의 상시 전원을 공급 받아야한다. 그러나 Non Beacon Enabled PAN의 ZigBee Router가 건전지와 같은 한정적인 전력 공급원을 가지게 되는 상황에서는 안정적인 네트워크 구축이 불가능하게 된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 PAN Time을 통한 네트워크 동기화를 사용한 저전력 알고리즘을 제안한다. End-Device는 PAN Time을 사용하여 PAN의 동기화를 수행하며, PAN Time을 통해 Router의 저전력 진입을 지원한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.215-217
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• 2014

본 논문에서는 ns-3 기반의 IEEE 802.15.4 모의 성능 평가에 대해 기술한다. IT 기술의 발달과 함께 차세대 전력망인 '스마트 그리드'가 대두되고 있다. 이에 따라 무선 센서들 간의 통신을 위해 IEEE 802.15.4 표준 기술이 채택되고 있다. IEEE 802.15.4 표준에는 beacon-enabled mode 와 non beacon-enabled mode 두 가지 채널 접근 기법이 존재하지만 특정 기법의 용도와 목적에 대해서는 구체적으로 명시되지 않는다. 따라서 본 논문에서는 스마트 그리드 환경에서 IEEE 802.15.4 의 두 채널 접근 기법의 성능을 시험하고 beacon-enabled mode 와 non beacon-enabled mode 간의 성능 분석을 통해 beacon-enabled mode 의 효용성에 대하여 연구한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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• pp.402-407
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• 2010

본 논문에서는 BOP(Beacon Only Period)를 포함하고 있는 MAC Superframe 구조에서의 beacon routing 방법을 제안한다. 노드들간의 communication 패턴은 노드들이 데이터를 sink로 전송하는 'nodes-to-sink reporting'을 기준으로 한다. Beacon routing은 매주기마다 전송하는 beacon에 routing을 위한 정보를 실어서 보내고 이 정보를 바탕으로 routing path를 설정하는 방법이다. 이 방법을 이용하면 routing을 결정할 때 beacon을 이용하기 때문에 라우팅을 위한 추가적인 패킷 전송이 없고, 경로 변경시 routing path를 실시간으로 변경할 수 있는 장점이 있다. 사용된 Routing 알고리즘은 4개의 cost 계산 방법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.616-620
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• 2006

IEEE 802.15.4 is designed for low-rate wireless personal area networks (LR_WPAN) and it attempts to provide a low data rate, low power, low cost wireless networking on the device-level communication. In this paper, I have established a realistic environment for the effect of collision in nonbeacon-enabled mode and beacon enabled mode. The data throughput and delivery ratio are investigated as the performance metrics.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.67-73
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• 2005

For power constrained applications, IEEE 802.15.4 networks may be operated in beacon enabled mode with inactive period. In this paper, we propose the Virtual Arrival Mechanism (VAM) to avoid the congestion at the beginning of each contention access period (CAP). Virtual Arrival Mechanism (VAM) is a kind of traffic shaping that spread the traffics congested at the beginning of CAP into the whole CAP. By using VAM, collisions and energy consumption can be reduced. Finally, we evaluate the performance enhancement of VAM using NS-2 simulator.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.1690-1697
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• 2016

In a beacon-enabled Zigbee network, the slotted CSMA/CA mechanism based on the super frame structure fairly provides communication chance for each node and makes a reasonable usage of the available energy. In the case of wireless nano sensors that are implanted into the target human body area for detecting disease symptoms or virus, such a nano-network requires a similar type of channel sharing and transmission of short length event-driven data. In this paper, for nano-network's in-body applications, we aim to design conceptually a new super frame derived from the existing beacon-enabled Zigbee MAC protocol. And we analyze the efficiency of the proposed super frame in the aspect of practical deployment.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.43-52
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• 2007

IEEE 802.15.4 specification which defines low-rate wireless personal area network(LR-WPAN) has application to home or building automation, remote control and sensing, intelligent management, environmental monitoring, and so on. Recently, it has been considered as an alternative technology to provide multimedia services such as automation via voice recognition, wireless headset and wireless camera for surveillance. In order to evaluate capability of voice traffic on the IEEE 802.15.4 LR-WPAN, we supposed two scenarios, voice traffic only and coexistence of voice and sensing traffic. For both cases we examined delay and packet loss rate in case of with and without acknowledgement, and various beacon period varying with beacon and superframe order values. In LR-WPAN with voice devices only, total 5 voice devices could be applicable and in the other case, i.e., coexisted cases of voice and sensor devices, a voice device was able to coexist with about 60 sensor devices.

• 한국전자거래학회지
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• 제15권4호
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• pp.49-58
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• 2010

무선 센서 네트워크 기술은 다양한 e-비즈니스 환경을 가능케 하는 차세대 기반 기술이다. 무선 센서 네트워크가 갖춰야 할 중요한 특징 중 하나는 에너지 효율성이다. 무선 센서 네트워크의 대표적인 국제표준인 IEEE 802.15.4는 에너지 효율을 위해 비컨 가능 모드를 제공하고 있다. 그러나 메쉬 토폴로지 같은 멀티 홉 네트워크에서 비컨 가능 모드를 이용하면 비컨끼리 충돌하여 센서 노드가 동기화하지 못할 수도 있다. 동기화하지 못한 노드는 통신에 참여할 수 없으므로 네트워크 내의 다른 노드에도 영향을 미친다. 본 논문에서는 메쉬 토폴로지를 이용하는 무선 센서 네트워크에서도 비컨 가능 모드를 이용하여 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 비컨 스케줄링 기법을 제안한다. 이 기법을 이용하여 노드들이 비활성 구간에는 전원을 꺼서 에너지를 절약할 수 있게 하고, 비컨간의 충돌을 방지할 수 있다. 제안하는 기법의 성능평가를 위해 QualNet 시뮬레이터를 사용하여 구현하였으며, 센서 네트워크의 대표적인 응용인 모니터링 상황을 가정하여 실험하였다. 실험을 통해 제안하는 기법을 이용하여 메쉬 토폴로지를 이용하는 네트워크에서도 에너지를 효율적으로 사용할 수 있음을 증명하였다.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.45-51
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• 2005

에너지 제약이 있는 응용 분야를 위하여 IEEE 802.15.4 표준은 비활성 주기를 가지는 비콘을 사용하는 네트워크로 동작해야할 필요가 있다. 본 논문에서는 각 경쟁 접근 주기의 앞부분에서 발생하는 혼잡 문제를 해결하기 위해 가상 도착 기법을 제안하였다. 가상 도착기법은 일종의 트래픽 형상화 기법으로 경쟁 접근 주기에 집중된 트래픽을 전체 영역으로 분산시킨다. 가상 도착 기법을 사용함으로써 충돌과 에너지 소모를 줄일 수 있다. 마지막으로 NS-2 시뮬레이터를 통하여 가상 도착기법의 성능을 평가하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.625-630
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• 2006

Zigbee 센서 네트워크에서는 multihop 전송을 위하여 tree topology와 beacon-enabled 네트워크 구성을 갖는다. 이러한 multihop beaconing 네트워크의 목적은 routing 노드들에게 Sleep할 기회를 주어 파워의 소모를 줄이고자 하는 데 있다. 파워의 소모를 줄이고 beacon 전송시의 충돌을 방지하기 위하여 beacon 전송 스케줄링이 필요한데 본 논문은 multihop을 지원하고 에너지 효율에 효과적인 beacon 전송 스케줄링 알고리즘과 이를 바탕으로 에너지 효율적인 라우팅 기법을 제안한다. 본 제안은 Zigbee coordinator의 beacon interval(BI)이 결정되면 네트워크 내의 beacon을 전송하는 모든 노드들은 Zigbee coordinator의 BI를 알고 모든 노드의 superframe duration(SD)은 동일하다고 가정한다. 이러한 가정하에서 beacon을 전송하는 노드들이 Zigbee coordinator의 BI 구간 중 항상 정해진 시간에 자신의 beacon을 전송한다면 beacon의 충돌을 막을 수 있음을 보여 준다. 또한 노드들이 서로의 beacon 전송 시간을 알 수 있기 때문에 목적지 노드의 beacon을 tracking하지 않고도 목적지 노드가 active 되는 시점에 패킷을 전송하면 에너지 측면에서 좀 더 효율적인 라우팅 기반을 제공한다는 것을 보여 준다.