• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1313-1319
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• 2017

본 논문에서는 IEEE 802.15.6 초광대역(Ultra Wide Band, UWB) 무선 인체 영역 네트워크(Wireless Body Area Networks, WBAN)에서 다중 홉 전송에 대한 성능을 평가한다. IEEE 802.15.6 UWB WBAN에 대한 물리 계층 패킷 구조와 인코딩, 디코딩 과정을 고려한다. 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리에 따라 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에 대한 데이터 전송 성공률과 에너지 효율을 제안하고 분석한다. 시뮬레이션을 통해, 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에서 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리의 변화에 따라 달라지는 데이터 전송 성공률과 에너지 효율에 대해 비교하고 평가한다. 최종적으로 다양한 변수와 상황에 따라 다중 홉 전송에 대한 에너지 효율을 파악하고, 에너지 효율이 가장 높은 전송 방법을 택하여 전송할 수 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1087-1095
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• 2014

최근 컴퓨터 기술의 발전으로 웨어러블 컴퓨터 기술이 개발되고 있다. 이는 HCI (human-centric interface)기술과 유비쿼터스 컴퓨팅 기술을 기반으로 한다. 웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 서로 다른 전송 우선 순위를 갖는 U-health WBAN 트래픽 및 WUSB트래픽의 QoS를 차등화하기 위한 통신 구조를 제안하였다. 제안내용 및 성능 평가에서는 단일 클래스 및 다중 클래스 환경에서 U-health WBAN 및 WUSB 트래픽의 수율 성능을 분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 QoS 차등화 효율성을 평가하였다.

• 정보와 통신
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• 제25권2호
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• pp.11-17
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• 2008

최근 IT-BT-NT 융합의 대표적인 기술이며, wearable computing이나 healthcare와 같은 대표적인 응용분야를 포함하는 WBAN (Wireless Body Area Network)에 대해 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층 및 응용 계층 등에 대해서 표준화가 진행되고 있다. IEEE 802.15 WG는 2006년 11월에 Wireless Medical BAN IG를 SG로 승인하였으며, 2007년 11월, 제51차 IEEE 802 WPAN 본회의에서 TG BAN으로 최종 승격하였다. 따라서, 본고에서는 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 WBAN 국내외 표준화 활동에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1619-1627
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• 2014

웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 시각동기 통신 기술을 제안하였다. 제안하는 시각동기 구조는 WBAN Polling Access 구조를 활용하고 Time Stamp를 사용한 시각동기 미들웨어를 결합한다. 성능 평가에서는 WBAN Polling Access를 적용한 시각동기 성능 및 시각동기 미들웨어를 추가한 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 시각동기 방식의 효율성을 평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1610-1618
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• 2014

웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 저전력 Hibernation 통신 구조를 제안하였다. 제안하는 Hibernation 구조는 WBAN Wakeup Period 및 Wakeup Phase 메시지 필드들을 사용하여, WBAN의 주기적인 Inactive 구간에서 WUSB 통신 구간을 할당한다. 성능 평가에서는 WBAN Wakeup Period에 따른 성능 및 WUSB 통신량에 따른 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 Hibernation 구조의 효율성을 평가하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1-11
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• 2015

인체를 중심으로 동작하는 WBAN(Wireless Body Area Network)은 의료 및 비의료 서비스를 동시에 제공하는 것을 목적으로 하며, 저전력, 다양한 전송률과 높은 데이터 신뢰성을 요구하는 근거리 통신 기술이다. 이러한 요구사항을 만족시킬 수 있는 통신기술 표준 중 IEEE 802.15.4는 WBAN 운영에 높은 호환성을 제공할 수 있어 이를 통한 다양한 연구가 진행되고 있다. 한편, IEEE 802.15.4 기반 다수의 WBAN이 밀집될 경우 발생하는 신호 간섭과 충돌은 데이터의 신뢰성을 저하시키는 주요한 원인되고 있으며, IEEE 802.15.4 표준은 다수의 네트워크가 공존하는 상황을 고려하여 설계되지 않았기 때문에 이에 대한 개선이 필요하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 사전 실험을 통해 IEEE 802.15.4 기반의 WBAN 간 공존 상황에서 발생할 수 있는 문제점들을 파악하였고, 실험 결과를 바탕으로 다수의 WBAN이 공존하는 상황에서의 신뢰성 저하를 완화하기 위한 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 동작은 크게 두 단계로 구분될 수 있으며, 첫 번째 단계에서는 슈퍼 프레임의 CFP 구간에서의 데이터 전송 방법을 개선하여 WBAN 간 충돌을 회피하며, 두 번째 단계에서는 채널 접근 방식을 전환함으로써 충돌을 완화한다. 제안하는 기법은 표준 기반의 WBAN과 비교 실험을 수행하여 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1589-1598
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• 2014

IEEE 802.15.6 표준화 문서에서 WBAN을 위한 MAC 프로토콜은 의료용 센서 노드의 주기적인 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서 8단계로 나누어진 트래픽 우선순위를 기준으로 응급 상황에서 발생하는 트래픽을 가장 높은 우선순위로 처리하는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 알고리즘을 수행하게 된다. 노드가 전송하는 응급 메시지는 충돌이 발생하게 되고 응급 메시지 전송을 위한 전송 지연을 만족하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며 재전송으로 인한 에너지 낭비를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 WBAN 환경에서 데이터 종류와 전송률을 고려한 CSMA/CA 알고리즘 요소기술을 제안하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을 때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 성공률과 에너지 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.544-547
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• 2016

WBAN (Wirless Body Area Network)은 IEEE 802.15.6에서 정의한 통신 표준으로 인체 내/외부 및 표면에 장착되는 무선 센서 장치들을 통해 의료 및 비의료 서비스를 동시에 제공하는 것을 목표로 한다. 이러한 WBAN은 인체 중심 구성과 네트워크 내부의 이동성 및 네트워크 단위의 이동성을 가지는 특성으로 인해 다수의 WBAN들이 좁은 공간에 공존할 수 있으며, 상호 간섭으로 인해 성능 저하와 같은 문제에 노출된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IEEE 802.15.6에서는 공존 상황을 이동성에 따라 3가지로 세분화 하였으며, 세분화된 각 상황에 적합한 공존성 해결 방안의 가이드라인을 제시하고 있다. 하지만 표준에서는 세분화한 공존 상황을 인지하는 알고리즘과 각 공존성 문제 해결방안의 상세 방안이 결여되어있다. 또한, WBAN의 공존성 문제를 해결하기 위해 제안된 기존의 연구들은 표준에서 정의한 공존상황을 고려하지 않고 있어 추후 표준 기반의 WBAN의 구현시 호환성이 결여된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 WBAN의 공존성 문제 해결에 대한 연구방향의 재조명이 필요한 때 이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6 표준과 기존의 공존성 문제 해결 방안을 소개하며, 기존 연구의 연구 접근 방법을 분석하고 문제점을 제시한다. 또한, WBAN의 공존성 문제에 대한 새로운 접근 방법과 연구 방향을 제시한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.84-91
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• 2011

최근 IEEE 802.15.6 을 중심으로 표준화가 진행중인 WBAN (Wireless Body Area Network) 은 인체 내부 혹은 인체로부터 3 미터 이내의 주변에서 일어나는 근거리 무선통신을 목적으로 하는 네트워크이다. 근거리 무선네트워크에서 효과적인 QoS 조절기법과 오디오 및 비디오 데이터를 한정된 대역폭에서의 효율적인 관리는 사용자 뿐 아니라, 통신네트워크의 부하측면에서도 중요한 요소이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6 고속 WBAN 표준에서, 한정된 데이터에 대해 수퍼프레임의 조정을 통해 효율적인 대역관리를 해주는 동적 할당 알고리즘과 가중치 공평 큐잉(WFQ:Weighted Fair Queueing) 알고리즘을 제안한다. 이것은 Quality of Service (QoS)를 기준으로 한 큐잉 알고리즘을 바탕으로 QoS의 질적인 요소에 대해 robust한 성능을 나타내며 공평성을 유지하고 시스템 성능을 최대화하는 효율적인 알고리즘이다. 제안한 알고리즘에 대한 성능평가 결과, 동적 할당을 적용한 경우 전송대역폭은 최대 5배가 확장되었으며, 가중치 공평큐잉을 적용한 경우 throughput은 최대 24.3%가 개선되고, delay bound 문제가 해결됨을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.87-93
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• 2012

Due to the development of information and communication, there is a rising interest on WBAN(Wireless Body Area Network) that maintain and check the human being health. According to the application of different quality of service and a special mechanism for transferring medical data are required in WBAN environment. In this paper, we proposed the new formed superframe that has CSMA/CA based TDMA scheduling and CSMA/CA used IEEE 802.15.4 in order to process emergency data and on-demand data in WBAN environment. We estimated performance of the proposed MAC protocol by compared performance of other MAC protocols that are IEEE 802.15.4 MAC protocl and Z-MAC protocol has contention access period based TDMA scheduling.