• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권7호
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• pp.235-238
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• 2015

IEEE 802.15.4는 무선 센서노드들 사이의 연결을 가능하게 하는 대표적인 표준이다. 그러나 이 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 무선 센서네트워크는 기본적으로 숨은노드 충돌에 매우 취약하다는 약점을 갖고 있는데 이는 무선 센서네트워크 자체가 제한된 통신 반경과 짧은 배터리 수명을 갖고 있기 때문이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반의 무선 센서네트워크에서 노드들의 클러스터링을 통한 숨은노드 충돌 회피 및 성능향상 기법을 제안하다. 이 방법에서 사용되는 클러스트링은 각각의 무선 센서노드들이 갖고 있는 채널 품질 정보를 바탕으로 수행된다. 그리고 클러스터에 어느 정도의 무선자원을 할당해야 하는 문제도 다룬다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권3호
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• pp.293-299
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• 2016

Recently, as IoT (Internet of Things) becomes more important, low cost implementation of sensor nodes also becomes critical issues for two well-known standards, IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 which stands for WPAN (Wireless Personal Area Network) and WBAN (Wireless Body Area Network), respectively. This paper presents the area-optimized AES-CCM (Advanced Encryption Standard - Counter with CBC-MAC) hardware security engine which can support both IEEE 802.15.4 and IEEE 802.15.6 standards. First, for the low cost design, we propose the 8-bit AES encryption core with the S-box that consists of fully combinational logic based on composite field arithmetic. We also exploit the toggle method to reduce the complexity of design further by reusing the AES core for performing two operation mode of AES-CCM. The implementation results show that the total gate count of proposed AES-CCM security engine can be reduced by up to 42.5% compared to the conventional design.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권3호
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• pp.239-246
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• 2013

기존 IEEE 802.15.4는 PHY 계층과 MAC 계층에서의 표준을 제공하며 저전력, 저대역폭, 저속 데이터 통신을 특징으로 한다. 이러한 한계점으로 인하여 IEEE 802.15.4는 센서 검출, 홈 네트워크 등의 제한된 용도로만 쓰였으나 최근 음성과 같은 멀티미디어 데이터를 전송하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존 센서 네트워크 기반 Peer-to-Peer 음성 통신의 개선을 통해 다수 사용자간의 음성 통신을 지원하기 위하여 새로운 IEEE 802.15.4 PHY 기반 TDMA/TDD MAC을 설계하고 그룹 통신을 할 수 있는 하드웨어를 개발 하였다. 또한 설계된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 실험을 통해 Mean Opinion Score (MOS)를 측정 하였으며 이는 사인파를 사용하는 방법을 이용하여 검증하였고 본 논문에서 제안하는 시스템이 실제 환경에서 다양한 응용 솔루션으로 개발 될 수 있음을 기대하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.205-212
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• 2017

This paper focuses on worst-case delay analysis of the time-triggered IEEE 802.15.4 protocol to satisfy the industrial quality-of-service (QoS) performance. The IEEE 802.15.4 protocol is considered to be unsuitable for industrial networks because its medium access control method is contention-based CSMA/CA, which exhibits unstable performance with an unbounded delay distribution under heavy traffic. To avoid these limitations, this paper presents a time-triggered version of the nonbeacon-enabled network of IEEE 802.15.4 that relies on a time division multiplexing access (TDMA) method implemented in the application layer without any modification of specification. The timing analysis of this time-triggered IEEE 802.15.4 was executed, and the worst-case transmission delay was calculated. Based on this analysis, the time-triggered IEEE 802.15.4 is a promising alternative for wireless industrial networking.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권3호
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• pp.62-73
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• 2012

저속, 저전력, 저가의 특징을 갖는 IEEE 802.15.4 standard는 무선 센서 네트워크 환경에서 효율적이다. IEEE 802.15.4 표준에서 사용하는 다양한 토폴로지 중에서도 많은 노드들이 참여하는 클러스터-트리 토폴로지는 싱크 노드 주변에 트래픽이 집중되어 전송 지연과 에너지 소모 증가 및 데이터 손실을 초래하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 데이터 전송을 위해 패킷간의 충돌을 최소화하고 제한된 에너지를 효율적으로 사용하기 위해 액티브 구간을 동적으로 할당하는 MRS-DCA알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 IEEE 802.15.4 standard의 액티브구간에 RP(Reservation Period)를 할당하여 사용한다. 또한, EWMA를 이용한 할당 알고리즘으로 트래픽을 예측하고 이것을 기반으로 RP와 CAP를 동적으로 할당함으로써 안정적인 데이터 전송을 보장한다. 제안하는 MRS-DCA알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.4, DCA scheme과 비교한 결과, 액티브 구간의 단축으로 전력 소모가 적어지고 충돌 회피율의 상승으로 높은 전송률을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.28-33
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• 2007

802.15.4 네트워크의 성능 분석에 대한 연구가 활발히 진행되었는데 기존의 연구는 시뮬레이션이나 수학적 모델링에 의한 분석이 대부분이며 실제 동작 환경에서의 실험을 통한 성 능 평가는 미미 하였다. 본 논문에서는 802.15.4 MAC을 탑재한 센서 노드 장비를 사용하여 다양한 환경에서 그 성능을 실측하였다. 실험을 통해 1) 802.15.4 MAC의 최대 처리율, 2) 여러 개의 노드들이 경쟁할 경우의MAC 공정성, 3) 동일한 대역폭을 사용하는 무선랜 공존 시 충돌에 따른 성능 변화를 측정하고 패킷손실률과 최대처리율로 분석하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.24-30
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• 2007

According to development of wireless communication technologies, we need not only high data rate but low data rate system of low power consumption. This low data rate system is utilized in the field of home automation, health care, sensoring and monitoring, etc. IEEE 802.15.4 LR-WPAN system is the best choice for realizing ubiquitous networking system. In this paper SoC Architecture for IEEE 802.15.4 Low Rate WPAN is designed. IEEE 802.15.4 Low Rate WPAN system serves the functions and realization of home area network. We propose the SoC architecture for 868/915MHz frequency band of IEEE 802.15.4 Low Rate WPAN system. The key issue is to design SoC architecture which provides the function of Low Rate WPAN system to meet the requirement of IEEE 802.15.4 standards.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1A호
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• pp.75-82
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• 2007

이 논문은 IEEE 802.15.4기반 센서 네트워크에서 파워 소모를 줄이는 방법을 고려하였다. 파워 소모를 줄이기 위해 함께 동작되는 센서들의 sampling time에 바탕을 두어 비콘 구간을 조절하는 적응적 비콘 구간 제어방법과 실제 전송될 데이터 량에 따라 적응적으로 슈퍼프레임 구간을 조절하는 적응적 슈퍼프레임 구간 제어 방법을 제안한다. 또한 위 두 가지 방법의 통합 방법인 적응적 통합 제어 방법을 제안한다. 이 논문에서 제안한 파워 절감 방식의 유효성을 보이기 위해 ns-2 시뮬레이터를 통해 모의실험 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.383-385
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• 2007

IEEE 802.15.4 is a standard designed for low rate wireless personal area networks(LR-WPANs). This paper presents the analytical model for to derive the saturation throughput of collision avoidance protocol of IEEE 802.15.4 in ad hoc network. we assume that nodes placed according to a two-dimensional Poisson distribution.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.49-56
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• 2006

본 논문에서는 2003년 표준화된 저속, 저전력, 저가의 근거리 무선 통신망(WPAN, Wireless Personal Area Network)기술로서 유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준의 2.4GHz 대역의 물리계층에 대한 설계 및 검증에 관해 기술하였다. IEEE 802.15.4 LR-WPAN 표준에서 제시하는 주파수 tolerance 인 ${\pm}40ppm$을 만족하는 반송파 주파수 옵셋 보상 방법과 다양한 유비쿼터스 센서 네트워크 환경에 적절하게 반응하기 위한 임계값 재 설정 방법의 적응형 정합 필터에 기반한 심볼 동기부를 설계하였다. 본 논문에서 제안한 방법에 의해 동기를 위한 연산량이 i, q 위상에서 각각 1/l6으로 감소가 되었으며, 약 0.5dB의 성능 향상을 얻을 수 있었다. 하드웨어 구현은 verilog HDL을 사용하였고, FGPA를 이용한 테스트 보드를 통해 성능 검증을 수행하였다.