• 한국항행학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.764-773
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• 2011

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.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.19-31
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• 2014

이 논문에서는 IEEE 802.15.4 노드들이 WiFi 트래픽의 간섭을 피해 새로운 채널에서 동작하기 위해 다수의 IEEE 802.15.4 채널들에 대한 병렬적인 백오프지연과정과 WiFi 트래픽의 주파수 스펙트럼을 고려한 채널탐색방법에 연구되었다. WiFi 트래픽에 의해 점유되는 채널들을 탐색하기 위해, 인접한 채널들에 대한 전력을 동시에 측정하는 방법, 기준보다 큰 채널전력의 지속시간을 확인하는 방법, RSSI 샘플 데이터에 대한 신호처리로 비콘 프레임과 같은 주기성을 찾는 방법에 대해 분석되었다. IEEE 802.11 네트워크와 중첩된 무선채널에서 IEEE 802.15.4 노드들의 CSMA-CA 알고리즘의 동작에 대해서 설명하였다. 하나의 IEEE 802.15.4 장치로 다수의 IEEE 802.15.4 채널에 대해 병렬적으로 백오프지연과정을 수행하는 방법을 그 알고리즘의 설명과 함께 제안하였다. 제안된 방법이 구현된 실험시스템으로 측정된 데이터를 분석할 때, WiFi 트래픽이 발생될 때 이와 연관된 다수의 인접한 IEEE 802.15.4 채널에서 매체접근지연시간이 동시에 증가하는 것으로 관찰되었다. IEEE 802.15.4의 채널에서 다른 트래픽에 의한 간섭을 판단하기 위한 채널평가함수를 정의하였다. WiFi에 의해 간섭을 받는 IEEE 802.15.4 채널들을 탐색하기 위해 인접채널들에 대한 채널평가를 함께 고려하는 채널탐색방법을 제시하였고 실험결과는 WiFi에 의해 간섭이 일어나는 채널들을 올바르게 찾는 특성을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.179-191
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• 2014

이 논문에서는 WiFi 트래픽으로 인해 IEEE 802.15.4 노드에서 프레임 전송에 장애가 발생할 때, IEEE 802.15.4 네트워크의 노드들을 새로운 채널에서 동작시키기 위한 프레임 전송방법과 특성에 연구되었다. WiFi 트래픽의 간섭에 대한 평가, 간섭이 적거나 없는 새로운 채널의 탐색 및 동작채널을 변경하기 위한 연구들에 대해 분석하였다. IEEE 802.11 네트워크와 중첩된 무선채널에서 IEEE 802.15.4 프레임의 전송지연과 CSMA-CA 알고리즘을 적용하지 않은 IEEE 802.15.4 프레임 전송시 프레임들의 충돌 및 IEEE 802.11 노드들의 동작에 대해 설명하였다. 충돌된 IEEE 802.15.4 프레임의 잔여부분을 사용하기 위해 프레임형식코드블럭들을 포함한 프레임의 전송방법이 제안되었다. 제안된 방법의 실험을 통해, 충돌시 프레임형식코드블럭들이 수신기에서 동기화되어 수신되는 현상을 관찰하고, IEEE 802.15.4 프레임에서 충돌을 겪는 위치, 프레임수신율에 대한 특성이 분석되었다. WiFi 트래픽의 간섭을 피하기 위해 IEEE 802.15.4 네트워크의 채널변경명령을 전송하고 응답을 얻기까지 걸리는 시간을 측정한 실험결과는 제안된 방법이 기존의 방법보다 개선된 성능을 나타낸다.

• 전기학회논문지P
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• 제63권2호
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• pp.81-88
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• 2014

In this paper, an implementation of concurrent backoff delay process on a single chip with IEEE 802.15.4 hardware and 8051 processor core that can be used for analyzing the interference on IEEE 802.15.4 channels due to WiFi traffics is studied. The backoff delay process of IEEE 802.15.4 CSMA-CA algorithm is explained. The characteristics of random number generator, timer, and CCA register included in the single chip are described with their control procedure in order to implement the process. A concurrent backoff delay process to evaluate multiple IEEE 802.15.4 channels is proposed, and a method to service the associated tasks at sequentially ordered backoff delay events occurring on the channels is explained. For the implementation of the concurrent backoff delay process on a single chip IEEE 802.15.4 hardware, the elements for the single channel backoff delay process and their control procedure are used to be extended to multiple channels with little modification. The medium access delay on each channel, which is available after execution of the concurrent backoff delay process, is displayed on the LCD of an IEEE 802.15.4 channel analyzer. The experimental results show that we can easily identify the interference on IEEE 802.15.4 channels caused by WiFi traffics in comparison with the way displaying measured channel powers.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.74-84
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• 2005

In this paper, a new coexistence mechanism between IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11, ACROS (Active Channel Reservation for coexistence), is proposed. The key idea of ACROS is to reserve the channel for IEEE 802.15.4 transmission. During the reservation, IEEE 802.11 transmissions cannot be occurred. Request-to-send/clear-to-send mechanism of IEEE 802.11 is used to reserve channel. The proposed ACROS mechanism is implemented into PC based prototype. By the experiments, the $e{\pm}ciency$ of ACROS is proved.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.181-186
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• 2017

IEC 61850은 전력 설비 자동화를 위한 표준안이다. 이더넷을 사용하는 IEC 61850을 사용하면, 소규모 배전 변전소인 경우 그 가치보다 자동화하는데 더 많은 비용이 소요될 수 있다. 따라서 소규모 배전 변전소 자동화에는 적은 비용과 간편한 설치가 요구된다. 본 논문에서는 저렴하고 설치가 간편한 IEEE 802.15.4를 사용하고, 기존의 IEC 61850 장비와 연결하기 위해 라즈베리파이를 이용한 IEC 61850과 IEEE 802.15.4간의 브리지를 구현하였다. IEEE 1588을 사용하여, SV, GOOSE와 MMS 같은 IEC 61850 트래픽 성능 평가를 수행하였다. IEC 61850 요구 사항과 성능 평가 결과를 분석하여, IEEE 802.15.4의 적용 범위를 결정하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.13-24
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• 2013

IEEE 802.15.4 네트워크와 WiFi 네트워크가 서로 중첩되게 설치되고 인접한 주파수 대역을 사용하도록 설정된 경우 IEEE 802.15.4 네트워크의 노드들에서 프레임전송지연이 불규칙하게 커지고 프레임 전송이 자주 실패하므로 응용에서 요구되는 전송서비스 품질을 보장할 수 없다. 이 논문에서는 WiFi 트래픽으로 인한 간섭현상을 평가하기 위해 IEEE 802.15.4 네트워크 노드의 전송지연모델과 실험시스템을 설명한 후 간섭평가요소들을 측정하고 그 특성에 대해서 분석하였다. WiFi 네트워크로부터의 간섭을 판정하기 위해 IEEE 802.15.4 매체접근제어계층과 물리계층 프로토콜 요소를 순차적으로 사용하는 방법이 제안되었다. 제안된 방법은 송신기에서 프레임의 전송실패와 전송지연을 변수로 하는 평가함수가 기준치를 넘는 경우 무선채널의 전력을 집중적으로 측정하여 계산된 평균채널전력으로 간섭을 최종적으로 판정하는 방식이다. 이 방식에 대한 실험결과는 다른 유사한 방식에 비해 간섭에 대한 판정시간은 줄어들고, 판정빈도는 증가함을 보인다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.87-91
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• 2010

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.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.9-17
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• 2005

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 affected by 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. Further, this paper suggests a packet length to reduce the effect of the IEEE 802.15.4 interference and obtain a maximum throughput of the IEEE 802.11b. The analytical results are validated using simulation.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제13권3호
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• pp.353-358
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• 2012

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.