최근 와이파이를 채용한 스마트폰에 대한 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 무선랜에 기반한 새로운 신규 기술들이 활발히 연구되고 있다. Gbps 이상의 전송을 가능하게 하는 IEEE 802.11ac는 차세대 스마트폰을 위한 핵심 기술로서 기존의 IEEE 802.11n에서는 수용할 수 없었던 초고화질의 비디오 전송을 가능하게 한다. 또한 최근에는 무선랜을 사용하여 최대 수 km까지 광역으로 서비스를 지원하기 위한 광역 무선랜이 IEEE 802.11af 및 802.11ah에서 연구되고 있으며, 초기 링크 셋업 시간을 획기적으로 절감하기 위한 IEEE 802.11ai 기술도 활발히 논의되고 있다. 본고에서는 이러한 IEEE 802.11ac, IEEE 802.11af, IEEE 802.11ah, IEEE 802.11ai 무선랜 기술에 대한 표준화 추진 현황 및 주요 이슈들에 대해 기술하고자 한다.
현재 IEEE 802.11표준은 AP와 STA사이의 인증 및 보안 메커니즘이 취약하다고 많이 알려져 있다. 따라서, IEEE는 RSN(Robust Security Network)을 802.11에 대한 보안 아키텍처를 제안했다. RSN은 접근제어와, 인증, 그리고 키 관리 기반으로 IEEE 802.1X 표준을 사용한다. 본 논문에서는 IEEE 802.1X 또는, 802.11이 결합된 몇 가지 모델에 대한 취약점을 제시하고, 세션가로채기 또는 MiM(Man-in the-Middle)공격에 대응 할 수 있는 STA와 AP간의 접근제어, 인증 메커니즘을 설계하였다.
Coexistence of different wireless systems that share the 2.4 GHz ISM frequency band is becoming one of the most important issue. This paper presents a model of the interference that IEEE 802.11b may experience because of IEEE 802.15.4. The packet error rate (PER) of IEEE 802.11b under the interference of IEEE 802.15.4 is analyzed. The PER is obtained by using the bit error rate (BER) and the collision time. The analytical results are validated using simulation.
본 논문은 IEEE802.11n 시스템의 패킷 검출에 필요한 알고리즘을 제안한다. IEEE802.11n 시스템은 다중 송수신 안테나 시스템으로서 IEEE802.11a 시스템에서 적용되는 알고리즘과 달리 다중 수신부에서 적용 가능한 결합 기법을 고려하여 적용하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 단일 송수신 안테나 시스템에서 사용하는 이중 슬라이딩 윈도우 알고리즘과 지연 후 상관 알고리즘을 다중 수신 안테나 결합 알고리즘과 하이브리드하게 결합하여 패킷 검출부 알고리즘을 제시하고, 각각의 성능을 11n 환경에서 모의 실험하고 그 결과를 제시하였다.
분산 네트워크의 노드들은 그룹 동작을 위해 기본적으로 장치들 간의 시각 동기를 요구한다. 정밀한 시각 동기는 분산 네트워크에서 다양한 응용의 확장을 가져다 줄 뿐만 아니라 보다 정확한 정보를 제공한다. IEEE 1588은 근거리 네트워크 내에서 노드들 간에 정밀한 시각 동기를 제공하기 위한 표준이다. 본 논문에서는 IEEE 1588을 지그비(Zigbee) 네트워크로 확장하기 위한 PTP 게이트웨이를 설계 및 구현한다. PTP 게이트웨이는 이더넷 기반의 IEEE 1588을 지그비 네트워크로 확장할 수 있으며, 이더넷을 통해 연결된 둘 이상의 지그비 네트워크에서 IEEE 1588 프로토콜을 이용하여 동일한 참조 시각을 공유할 수 있다. 또한, 본 논문에서는 PTP 게이트웨이를 이용한 IEEE 1588 기반의 시각 동기 기법에 대한 실험과 성능평가를 언급한다. 성능평가 결과, 이더넷을 경유한 두 지그비 네트워크에서 노드들 간에 약 300 나노초의 표준편차를 이루었다.
본 논문에서는 무인자동차 시스템 개발을 위하여 적용 가능한 통신을 살펴보고 대안으로 IEEE 802.11a를 제안한다. IEEE 802.11a는 2.4GHz ISM 대역을 사용하는 IEEE 802.11b/g와 달리 5GHz 대 역의 OFDM 변조방식을 사용해 ISM 대역의 IEEE 802.11b/g와 비교하여 간섭으로 인한 성능저하 현상에 강점을 가지고 있으며, 최대 54Mbps의 통신 속도를 제공한다. 무인자동차의 이동성을 보장하기 위한 핵심 요구사항인 로밍 기능을 중점으로 아파트 주차장에서 Soft Roaming과 Hard Roaming방식을 구성하여 실험을 진행하였다. 각각의 실험 결과 값을 토대로 IEEE 802.11a를 무인자동차 시스템에 적용하기 위한 최적의 방법을 제시한다.
WAVE 시스템에서는 통신 보안 기능을 지원하기 위해 IEEE Std 1609.2 규격이 정의되었다. IEEE Std 1609.2에서는 자동차 통신에서의 보안 서비스 및 관리 메시지의 구조를 ASN.1으로 정의하였다. 또한 이 메시지 구조를 COER 방식으로 인코딩하도록 하고 있다. 본 논문에서는 IEEE Std 1609.2에 정의된 보안 메시지를 처리하는 IEEE Std 1609.2 메시지 인코더/디코더를 설계 및 구현하였다. 설계된 인코더/디코더는 IEEE Std 1609.2 메시지 구조에 부합하는 C 언어 데이터 구조의 메시지를 생성하는 모듈, 메시지 인코더 모듈, 메시지 디코더 모듈로 구성되며, 리눅스 환경에서 구현되었다. 또한 구현된 인코더/디코더의 수행 속도를 측정하여 그 성능을 분석하였다.
오늘날 모든 칩들에는 보드레벨 테스트를 위한 IEEE 1149.1 TAP 컨트롤러가 설계되어 내장된다. 하지만 최근에는 보드레벨 테스트뿐만 아니라 기능적 목적을 위해서 TAP 컨트롤러가 내장되는 경우도 다수 존재한다. 따라서 이러한 IEEE 1149.1 TAP 컨트롤러 회로를 테스트하고 모니터링 할 수 있는 동시 에러 검출 (CED: Concurrent Error Detection) 테스트 기법이 개발되었다. 본 논문에서는 기존에 제안된 여러 종류의 CED 테스트 기법을 IEEE 1149.1 TAP 컨트롤러에 적용하여 최적의 면적 오버헤드를 구현하는 기법에 대해 연구한다. 중복 기법과 패리티 예측 기법, 그리고 혼합 기법을 각각 연구하였으며, 혼합기법이 IEEE 1149.1 TAP 컨트롤러를 테스트하는 데 가장 적합한 CED 기법임을 실험을 통하여 알 수 있었다. 따라서 혼합기법은 앞으로 IEEE 1149.1 TAP 컨트롤러를 테스트하는 데 널리 사용될 수 있을 것이다. 또한 본 논문에서는 기존에 제안된 기법을 더욱 향상시켜 TAP 컨트롤러를 테스트하는 데에 소요되는 면적 오버헤드를 최소화 시켰다.
다양한 Intellectual Property(IP)로 이루어진 복잡한 SoC 테스트에 있어 테스트 비용 절감은 필수적이다. 본 논문에서는 IEEE Std. 1500과 IEEE Std. 1149.7 인터페이스를 사용하여 적은 수의 핀 수로 IP 기반의 System-on-a-Chip(SoC) 테스트를 가능케 하는 테스트 구조를 제안한다. IEEE Std. 1500은 IP 기반의 SoC 테스트에 있어 각 IP를 테스트할 수 있는 독립된 접근 경로를 제공한다. 본 논문에서는 이러한 독립된 테스트 경로를 IEEE Std. 1149.7로 제어 가능하도록 구성함으로서 SoC의 테스트 핀 수를 2 핀으로 줄일 수 있게 한다. 본 기술은 Wafer 및 Package 수준 테스트에 요구되는 테스트 핀 수를 줄임으로서 동시에 테스트 가능한 대상회로의 수를 늘릴 수 있고, 결과적으로 전체적인 양산 테스트 비용을 크게 절감할 수 있게 한다.
본 연구에서는 초고속 WLAN(Wireless LAN)인 IEEE 802.11ac 및 802.11ad 에서 처리율 향상을 위한 전송율 제어기법과 이에 따른 MCS(Modulation and Coding Scheme)의 적용방안을 제시한다. IEEE 802.11ac 및 802.11ad 표준은 기존의 IEEE 802.11b/g/a 무선 LAN표준과는 달리 송신측이 시간적으로 변하는 채널조건에 따라 전송율을 제어하여 처리율을 높일 수 있도록 하기 위해 많은 MCS 기능을 지원한다. 그러나 이들 표준에서는 전송율을 제어할 수 있는 알고리듬을 제시하고 있지 않으므로 본 연구에서는 전송율 제어 알고리듬에 대하여 살펴보고 MCS의 적용 방안을 제시한다. 특히 IEEE 802.11ac 무선 LAN의 DCF 처리율 성능을 에러를 갖는 채널 환경하에서 분석하기 위해 A-MPDU 기법이 활용되었고 패킷 에러율, 단말장치의 수, 프레임의 수, 프레임 페이로드 크기 및 전송 확률이 변수로 사용되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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