• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권8호
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• pp.1404-1422
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• 2011

In this paper, a new clear channel assessment (CCA) method: cascaded-CCA, is proposed. The primary motivation for the proposed approach is to integrate the respective advantages of two standard CCA mechanisms, energy detect and preamble detect, to arrive at a new dual threshold CCA family that can provide greater flexibility towards tuning MAC performance. Cascaded-CCA integrates energy efficiency of the energy detector (ED) and the reliability of the preamble detector (PD). The probability of detection/false alarm and power consumption of cascaded-CCA in the CCA modules of IEEE 802.11b are analyzed and compared with ED and PD as an example. The performance of cascaded-CCA is explored via MATLAB simulations that implement the CCA modules and medium access control (MAC) protocol for IEEE 802.11 and IEEE 802.15.4. Simulation results showed that cascaded-CCA improves the energy efficiency significantly compared to ED-only or PD-only CCA. In addition, ED, PD, and cascaded CCA are applied to a cognitive network scenario to validate the effectiveness of the proposed cascaded-CCA.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.59-63
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• 2022

근래에 와서 유틸리티들을 무선으로 원격제어 하는 스마트 팩토리 무선 이동 통신 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network) 얼라이언스에서는 EEE802.15.4g/e에 기반한 새로운 무선통신 표준화 규격으로 스마트팩토리와 같은 플랫폼 구축에 적합한 Wi-SUN 프로토콜 구조를 제시하였다. IEEE802.15.4e의 CSL(Coordinated Sampled Listening) 모드 MAC(Media Access Control)의 전력소모 측면의 성능을 분석하고 효율적 운용을 위한 고려 사항을 살펴본다. CSL-MAC은 비동기 방식으로 수신단에서 전력소모를 획기적으로 줄일 수는 있지만 송신단에서는 과도한 웨이크업시퀀스로 전력소모가 발생하는 단점을 가지는 것을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.510-516
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• 2010

In this paper, a dynamic GTS allocation method of wireless control networks is proposed for the use of factory automation using IEEE 802.15.4 MAC protocol. A superframe of IEEE 802.15.4 is applied to the transmission method of real-time periodic I/O data of wireless control systems within the limited time in factory environment. The method is proposed for efficient transmission of real-time periodic I/O traffic. The simulation results show the average network utilization and available I/O node numbers could be increased by the proposed method.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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• pp.289-292
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• 2006

In this paper, a wireless control network based on IEEE 802.15.4 MAC protocol is proposed. The superframe of IEEE 802.15.4 is applied to the proposed wireless control network. The transmission and bandwidth management method are proposed for efficient transmission in the superframe. By these methods, the proposed wireless control network protocol is able to transmit three types of data (periodic data, sporadic data, and non real-time message), and guarantee real-time transmission within deadline.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권1호
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• pp.119-125
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• 2008

This paper examines the use of a wireless Fieldbus based on IEEE 802.15.4 MAC protocol. The superframe of IEEE 802.15.4 is applied to a transmission scheme of real-time mixed data. The transmission and bandwidth allocation scheme are proposed for real-time communication using a superframe. The proposed wireless Fieldbus protocol is able to transmit three types of data (periodic data, sporadic data, and non real-time messages), and guarantee realtime transmission simultaneously within a limited timeframe.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1267-1270
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• 2009

IEEE 802.15.4 프로토콜은 구현이 용이하여 다양한 응용 네트워크에서 사용되고 있다. 하지만 대용량 데이터 전송시 백오프(back-off), CCA(Clear Channel Assesment), IFS(Inter Frame Space), ACK 시간 등이 MAC 계층에서 오버헤드로 작용하여 네트워크 성능 저하의 요인이 된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 프로토콜에서 사용되고 있는 블록(block) ACK 기법을 분석하고 이를 802.15.4 네트워크에 적용할 것을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석을 실시하고 제안한 기법이 802.15.4에서도 네트워크 처리량을 크게 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.159-164
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• 2016

본 논문에서는 기존의 IEEE 802.15.4 MAC 계층 표준으로 사용되는 슈퍼프레임 구조에서 1:N 상황의 네트워크를 대상으로 배터리 효율과 통신 성능이 개선된 슈퍼프레임 구조를 제안한다. 제안하는 슈퍼프레임은 2가지 구조를 변형 및 추가한다. 첫 번째, 비컨 도착 후에 제안하는 스케줄링 구간을 추가한다. 두 번째, 한 개의 경쟁 접근 구간을 2개로 분할한 구조로 변경한다. 엔드 디바이스의 LQI의 값에 따라 활성화 구간의 경쟁 접근 구간과 비경쟁 접근 구간으로 나누게 된다. 본 논문에서 기존의 CSMA/CA와 GTS할당에서의 배터리 소모와 비효율적인 프레임 전송 그리고 우선순위 고려에 대해 보완한다. $C{^+^+}$로 작성된 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해, 그 결과 배터리 소모와 전송 성능이 향상되었음을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.5835-5854
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• 2017

The implementation of IEEE 802.15.6 in Wireless Body Area Network (WBAN) is contention based. Meanwhile, IEEE 802.15.4 MAC provides limited 16 channels in the Superframe structure, making it unfit for N heterogeneous nature of patient's data. Also, the Beacon-enabled Carrier-Sense Multiple Access/Collision-Avoidance (CSMA/CA) scheduling access scheme in WBAN, allocates Contention-free Period (CAP) channels to emergency and non-emergency Biomedical Sensors (BMSs) using contention mechanism, increasing repetition in rounds. This reduces performance of the MAC protocol causing higher data collisions and delay, low data reliability, BMSs packet retransmissions and increased energy consumption. Moreover, it has no traffic differentiation method. This paper proposes a Low-delay Traffic-Aware Medium Access Control (LTA-MAC) protocol to provide sufficient channels with a higher bandwidth, and allocates them individually to non-emergency and emergency data. Also, a Contention Differentiated Adaptive Slot Allocation CSMA-CA (CDASA-CSMA/CA) for scheduling access scheme is proposed to reduce repetition in rounds, and assists in channels allocation to BMSs. Furthermore, an On-demand (OD) slot in the LTA-MAC to resolve the patient's data drops in the CSMA/CA scheme due to exceeding of threshold values in contentions is introduced. Simulation results demonstrate advantages of the proposed schemes over the IEEE 802.15.4 MAC and CSMA/CA scheme in terms of success rate, packet delivery delay, and energy consumption.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.191-198
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• 2008

6LoWPAN은 IEEE 802.15.4 표준의MAC 및 PHY 계층에서 IPv6 패킷을 전송하는 기술이다. IP 계층과 MAC 계층 사이에 위치한 어뎁테이션 계층에서는 IPv6 패킷의 단편화와 재조립을 수행한다. IETF 6LoWPAN WG의 표준트랙 기술문서인 RFC4944에서 패킷의 단편화와 재조립 기술에 대하여 정의하고 있다. 본 논문에서는 IPv6 패킷의 단편화와 재조립 성능을 평가하는 6PASim의 개발을 제안한다. 6PASim은 상위 계층으로부터 전달되는 IP 패킷을 IEEE 802.15.4 프레임에 실어 전송하는 패킷 송신 모듈과 전송된 프레임을 완벽한 IPv6 패킷으로 재조립하는 패킷 수신 모듈로 구성된다. 6PASim을 이용함으로 써 송, 수신된 데이터의 양과 제어메시지의 사용량을 평가 할 수 있다. 시뮬레이션 결과, SRM 기법이 IRM 기법보다 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권4호
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• pp.118-129
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• 2008

차량 접근 경고 시스템(VAWS: Vehicle Approach Warning Systems)은 급커브 구간에 진입하는 차량에게 반대편 차선의 차량 진입 정보를 운전자에게 제공하여 사고 위험을 줄이는데 도움을 주기 위한 시스템이다. 본 논문에서는 VAWS를 위한 IEEE 802.15.4 기반 계층구조 센서 네트워크 모델을 제안한다. 제안하는 네트워크 모델에서 토폴로지 제어 프로토콜은 네트워크의 생존시간을 지속시킬 수 있도록 자가 구성(self-organizing) 방식으로 트리 기반 토폴로지를 형성한다. 또한, 간단하면서도 효율적인 라우팅 프로토콜은 이 토폴로지를 기반으로 라우팅 테이블을 구성하고 센서 노드에서 생성된 데이터 패킷을 노변 경고 메시지 디스플레이와 연결되어 있는 베이스 스테이션까지 멀티홉 방식으로 전달한다. 이 프로토콜들은 기존의 IEEE 802.15.4 MAC계층에 포함된 확장 MAC 형태로 설계되며, 급커브 구간을 모델링한 시나리오에서의 시뮬레이션을 통하여 제안하는 네트워크 모델이 에너지 효율 및 네트워크 처리량 면에서 높은 성능을 나타냄을 보인다.