• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10d
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• pp.1-5
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• 2006

초소형 저전력 기기간의 무선 통신을 위한 표준인 IEEE 802.15.4는 하나의 PAN 내부에서의 데이터 교환을 위한 메커니즘만을 제공한다. 따라서 다수의 PAN이 인접해 있을 경우 비콘 프레임 및 데이터 프레임의 충돌이 발생할 수 있으며 이러한 문제는 PAN의 이동성이 증가됨에 따라 더욱 심각해진다. 또한 ISM 주파수 대역을 사용하는 다른 무선 통신 장치들과의 충돌이 발생할 수 있다. 그러나 현재 IEEE 802.15.4 에서는 이러한 혼잡한 채널을 회피할 수 있는 메커니즘이 없다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해소하기 위하여 PAN을 구성하는 코디네이터와 종단장치들의 채널 변경을 통한 신뢰성 있는 혼잡 채널 회피 기능을 제공하는 채널 스위칭 프로토콜(Channel Switching Protocol, CSP)을 제안하며, 제안한 프로토콜 모듈을 상용 임베디드 장치인 옥타컴의 Nano-24에 구현하여 동작을 검증 하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• v.15 no.1
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• pp.87-101
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• 2013

In industrial applications, sensor networks have to satisfy specified time requirements of exchanged messages. IEEE 802.15.4 defines the communication protocol of the physical and medium access control layers for wireless sensor networks, which support real-time transmission through guaranteed time slots (GTSs). In order to improve the performance of IEEE 802.15.4 in industrial applications, this paper proposes a new traffic scheduling algorithm for GTS. This algorithm concentrates on time-critical industrial periodic messages and determines the values of network and node parameters for GTS. It guarantees real-time requirements of periodic messages for industrial automation systems up to the order of tens to hundreds of milliseconds depending on the traffic condition of the network system. A series of simulation results are obtained to examine the validity of the scheduling algorithm proposed in this study. The simulation results show that this scheduling algorithm not only guarantees real-time requirements for periodic message but also improves the scalability, bandwidth utilization, and energy efficiency of the network with a slight modification of the existing IEEE 802.15.4 protocol.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2006.06a
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• pp.125-126
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• 2006

본 논문에서는 주파수 오차가 큰 IEEE 802.15.4 시스템에서의 프레임 동기 및 주파수 추정기법을 제안한다. 주파수 오차의 영향을 제거하기 위해 coherent 방식이 아닌 non-coherent 방식의 프레임 동기가 요구된다. 차등 신호와 절대값을 이용하여 주파수 옵셋의 영향을 완벽히 제거한 프레임 동기를 제안하였다. 그리고 주파수 옵셋 추정의 분산을 줄이기 위한 over-sampling 주기의 주파수 옵셋 검출 기법을 제안하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• v.1 no.2
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• pp.34-38
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• 2012

The recent increase in use of the IEEE 802.15.4 standard for wireless connectivity in personal area networks makes of it an important technology for low-cost low-power wireless personal area networks. Studies showed that voice communications over IEEE 802.15.4 networks is feasible by Guaranteed Time Slot (GTS) allocation; but there are some constraints to accommodate voice transmission beyond two hops due to the excessive transmission delay. In this paper, we propose a GTS allocation scheme for bidirectional voice traffic in IEEE 802.15.4 multihop networks with the goal of achieving fairness and optimization of resource allocation. The proposed scheme uses a greedy algorithm to allocate GTSs to devices for successful completion of voice transmission with efficient use of bandwidth while considering closest devices with another factor for starvation avoidance. We analyze and validate the proposed scheme in terms of fairness and resource optimization through numeral analysis.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06d
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• pp.231-235
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• 2010

IEEE 802.15.4 무선 센서 네트워크는 표적 추적, 재난 관리 등의 실시간 시스템 구축을 위한 기술로써 그 수요가 증가하고 있다. 전체 네트워크의 수명을 최대화하기 위해서 네트워크 토폴로지, 각 노드의 Beacon Interval(BI)과 Superframe Duration(SD), 그리고 송신 출력을 고려해야한다. 본 논문에서는 클러스터 트리 기반의 IEEE 802.15.4 무선 센서 네트워크에서 실시간성 데이터의 종단간 데드라인을 결정적으로 보장하고 각 노드의 전력 소모량을 줄여 전체 네트워크의 수명을 최대화하기 위해 고려해야할 파라미터를 소개하고 이에 대해 논의한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• v.9 no.5
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• pp.1733-1751
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• 2015

The IEEE 802.15.4 standard not only provides a maximum of seven guaranteed time slots (GTSs) for allocation within a superframe to support time-critical traffic, but also achieves ultralow complexity, cost, and power in low-rate and short-distance wireless personal area networks (WPANs). Real-time wireless body area sensor networks (WBASNs), as a special purpose WPAN, can perfectly use the IEEE 802. 15. 4 standard for its wireless connection. In this paper, we propose an adaptive GTS allocation scheme for real-time WBASN data transmissions with different priorities in consideration of low latency, fairness, and bandwidth utilization. The proposed GTS allocation scheme combines a weight-based priority assignment algorithm with an innovative starvation avoidance scheme. Simulation results show that the proposed method significantly outperforms the existing GTS implementation for the traditional IEEE 802.15.4 in terms of average delay, contention free period bandwidth utilization, and fairness.

• Journal of IKEEE
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• v.20 no.1
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• pp.107-110
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• 2016

In this paper, an IEEE 802.15.4 LR-WPAN 868/915 MHz ZigBee transceiver for IoT systems was designed and implemented. Non-coherent demodulation was exploited to satisfy ${\pm}80ppm$ frequency offset recommended in IEEE 802.15.4 LR-WPAN. Variable bitrate was supported according to operation modes. SPI module was embedded to connect various MCUs. The designed Zigbee transceiver was described in Verilog HDL and it was synthesized and verified in $0.18{\mu}m$ process. Its gate count was about 32,000 gates.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.1042-1044
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• 2007

IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 하는 무선 액세스 기술은 진화된 컴퓨팅 시스템을 구축하는 데 있어 광범위하게 사용될 수 있을 것이다. 이러한 기술의 활용은 보안성과 공정성이 보장되어야 하지만, 무선 환경에서 악의적인 디바이스는 불공정한 방법을 사용하여 채널 대역폭을 차지할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 공격에 대응할 수 있도록 코디네이터의 결정에 의해 정상적인 디바이스가 채널에 우선적으로 액세스 할 수 있는 메커니즘을 제안하고, 이를 위해 기존의 IEEE 802.15.4 표준을 활용할 수 있는 방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안하는 메커니즘이 MAC 레이어에서의 공격을 효과적으로 방지할 수 있음을 보여준다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2006.06a
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• pp.47-48
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• 2006

In this paper, we analyze the impact of superframe order on the performance of the IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA. A new analytic model to evaluate the saturation throughput is proposed. The new model describes slot time behaviors of the IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA. The proposed model is validated via the comparison with ns-2 simulation results.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2007.07a
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• pp.31-32
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• 2007

This paper is concerned with design methodology of gateway using IEEE 802.15.4 for DeviceNet. Wireless gateway is composed of DeviceNet master and IEEE 802.15.4 coordinator and node devices. The test results show the availability of implemented gateway.