최근 IEEE 802.11n 표준의 상용화와 함께 무선랜 환경에서 실시간 멀티미디어 서비스를 이용하려는 수요가 증가하고 있다. 그러나 IEEE 802.11i 보안표준에서 정의한 IEEE 802.1x 인증과정은 끊김 없는 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하기에는 핸드오프 지연시간이 너무 길다. 본 논문은 고속의 핸드오프를 지원하기 위해 CAPWAP(Control And Provisioning Wireless Access Point) 아키텍처를 이용한 티켓 기반의 핸드오프 메커니즘을 소개한다.
멀티모드 휴대 단말의 보급이 본격화되고 다양한 유무선 통신 인프라가 확대됨에 따라 이기종 네트워크 간의 핸드오버 서비스가 무엇보다 요구되는 시점이다. IEEE 802.21 WG에서는 이기종 네트워크간 심리스한 수직 핸드오버 서비스를 목적으로 MIH 표준 기술을 발간하였고, 최근에는 MIH 기술을 방송 네트워크로의 핸드오버를 위해 사용하도록 추가적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 본 글은 이기종 네트워크간의 수직 핸드오버 서비스에 효과적으로 사용될 수 있는 IEEE 802.21 MIH 표준의 주요 핵심 기술 및 표준화 현황에 대해 알아보고 통신 네트워크와 방송 네트워크 간의 핸드오버 서비스 제공을 위해 최근 IEEE 802.21 WG 산하에 생성된 IEEE 802.21 TGb의 표준화 진행사항에 대하여 정리해 본다.
IEEE 802.1 AVB는 LAN 상에서 동작하는 장치들의 시간을 동기화하고 저지연 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 기술이다. 연구 중인 세부 표준 중에서도 IEEE 802.1Qav는 시간/손실에 민감한 스트림의 전달을 담당하는 표준이다. 현재 유선망에서의 프레임 전달 방법은 draft 버전 6에 이르러 거의 완성되어 가지만, 아직까지 무선망에 대한 표준은 정의되지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 AVB 규격을 지원하는 무선망에서의 PCF 기반의 프레임 전달 방법을 제시한다.
본 논문에서는 ISO/IEEE 11073 개인건강기기(Personal Health Device: PHD) 표준을 임베디드시스템 상에 구현할 경우, 요구되는 시스템 재원을 파악하고자, ISO/IEEE 11073 개인건강기기 표준의 구현에 대한 복잡도 분석(Complexity Analysis)을 수행하였다. 다양한 개인용 건강기기 중 체중계, 혈압계, 그리고 혈당계의 구현된 프로그램을 기반으로 모의코드를 작성하였다. 그리고 난 후 프로그램 메모리 공간 및 데이터 메모리 공간 두 개의 다른 관점에서 복잡도 분석모델을 하였다. 개인건강기기는 그 특성상 재원 또는 성능의 제약이 있어 본 연구의 결과는 상기 표준의 구현에 요구되는 추가적인 시스템 재원을 추정하는데 유용하게 활용될 수 있다.
IEEE는 세계적으로 전기.전자 분야의 표준화를 담당하고 있는 가장 큰 위원회이다. 동 위원회에서 1394번째로 제안된 기술적 방법이 표준으로 채택됨으로써 명명된 IEEE1394는 지난 ‘95년 이 위원회가 제정한 차세대 고속 멀티미디어 인터페이스의 새로운 기술 규격을 말한다.
무선 센서 네트워크는 일반적으로 엔드 장치에 연결된 센서가 측정한 데이터를 코디네이터에게로 전달하는 자원이 한정된 장치들로 구성된다. 무선 센서 네트워크에서 가장 많이 사용되는 매체 접근제어 프로토콜은 IEEE 802.15.4 표준인데, 이것은 적정한 데이터 전송률을 가지면서 저전력, 저비용의 무선 통신을 지원하기 위해 표준으로 도입되었다. 이 논문에서는 텍사스 인스트루먼트의 CC2530 상에서 IEEE 802.15.4 프로토콜 스택과 UART 인터페이스를 구현하는 방법에 관하여 논의한다. 프레임 캡처를 통해 IEEE 802.15.4 프로토콜이 구현된 보드에서 UART를 통한 데이터 전송이 올바르게 동작됨을 보인다.
IEEE 802.15.4과 IEEE 802.15.7은 대표적인 저속 무선망 및 가시광 WPAN 표준이다. 이 표준의 MAC 프로토콜들은 비컨 모드에서 GTS를 이용하여 실시간 응용 프로그램에 대한 QoS 보장 트래픽 플로우를 지원할 수 있다. 그러나 최적으로 할당하는 방법은 아직 명확하게 해결되지 않았다. IEEE 802.15.4 MAC에 관한 현재의 분석 모델은 주로 포화 트래픽 또는 non-bursty 불포화 트래픽 상황이란 가정 하에 개발되었다. 이러한 가정은 bursty 멀티미디어 트래픽의 특성을 반영하지 못한다. 이 논문에서는 burst Markov 변조On-Off 도착 트래픽을 사용하여 GTS 할당을 위한 새로운 분석 모델을 제안한다.
본 글에서는 일반적인 무선 LAN 기술과 사용 주파수 대역에 대해서 간략히 기술하였고, 특히, 스펙트럼 확산방식을 사용하는 무선 LAN의 규제항목을 DS방식과 FH방식으로 구분하여 IEEE 802.11 표준(안)을 중심으로 두 방식을 비교하였다. 그리고 무선 LAN과 관련된 제외국 표준(안) 및 관련 법규(ETS 300 328 표준(안), IEEE 802.11 표준(안), FCC Part 15.247, 일본 RCR-33A 등)를 국내 무선 LAN 기술기준과 비교하여 새로운 기술기준 항목을 도출하였다.
IEEE 802.15.4는 TDMA(time division multiple access) 방식으로 동작하는 LWPAN(low-rate wireless personal area networks)의 표준이다. 그러나 IEEE 802.15.4는 QoS(quality of service), 확장성, 신뢰성 등에 제약이 있다. 기존 IEEE 802.15.4에서는 QoS 지원을 위하여 GTS(guaranteed time slot)을 사용한다. 그러나 GTS는 멀티 홉 환경에서 다수의 장치들의 QoS를 만족시키기에 효과적인 방법이 아니며, 멀티 주파수 채널에 대한 고려도 없다. 이러한 제약 사항을 보완하기 위하여 IEEE 802.15.4의 MAC(medium access control) 부계층을 강화한 표준으로써 IEEE 802.15.4e가 개발 중이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4e에서 멀티 채널, 멀티 홉 환경의 종단 장치간 전송 지연을 만족시키기 위한 스케줄링 방식을 제안하고, 시뮬레이터를 이용하여 성능 평가를 수행하였다.
IEEE 802.15.4는 물리 계층(PHY)과 매체 접근 계층(MAC)을 정의하는 표준으로서, 저속도 무선 개인 통신망(Low Rate Wireless Personal Area Networks, LR-WPANs)을 위한 표준 중 하나이다. IEEE 802.15.4 프로토콜은 장치간의 저가격, 저속도 유비쿼터스 통신을 지향하기 때문에 PHY/MAC의 구현에 있어서 고도화된 최적화가 중요한 요구사항이라 할 수 있다. 최근 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 성능 분석에 대한 많은 연구가 진행되었으며, 이를 반영하여 송수신기는 가격 및 성능의 장점이 있는 SoC로 구현되는 추세이다. 이러한 구현 과정에서 CSMA-CA 및 MAC 프레임의 처리와 같은 표준에서 명시한 MAC의 세부 기능들은 성능의 향상을 위해 하드웨어 지향의 Low-MAC과 이를 이용한 소프트웨어 기반의 상위 MAC으로 구현된다. 본 논문은 IEEE 802.15.4 LR-WPAN의 물리계층과 매체 접근 계층 간의 최적화를 위해 Hardwired Low-MAC (HL-MAC)과 상태 기계 (State Machine)를 통해 작은 코드 사이즈와 향상된 에너지 효율을 갖는 최적화 프로토콜을 구현방법을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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