본 논문에서는 ZigBee (IEEE 802.15.4b Low-Rate Wireless Personal Area Network; LR-WPAN) 915MHz 대역 수신기에 주파수 옵셋에 따른 성능을 알아보고 수신기 Correlator에 Multiple delay differential filter를 적용하여 주파수 옵셋의 영향을 최소화하는 방법을 제시한다. AWGN 환경에서 주파수 옵셋의 영향이 최대와 최소(ZigBee frequency tolerance) ${\pm}80ppm$, $0{\sim}73200Hz$)일 때의 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안한 수신기의 성능을 검증한다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2004.10c
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pp.706-708
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2004
일반적인 무선 통신망은 데이터 전송 고속화에 중심을 두고 발전해 왔으나, 최근 무선 센서 네트워크와 같은 응용 분야에서 소량의 데이터와 낮은 처리 속도를 지원하면서 저비용, 경량, 저전력을 요구하는 무선 통신 기술이 필요하게 됨에 따라 IEEE에서 LR-WPAN(Low Rate-Wireless Personal Area Network)을 위한 새로운 IEEE 802.15.4 표준이 제시되었다. 현재 무선 센서 네트워크에 관한 연구는 소형 경량의 MAC(Medium Access Control ) 프로토콜 개발이 핵심 기술로 인식되면서, 저전력 소모를 위한 라우팅 기법, MAC 프로토콜의 패킷처리 기술 등이 우선적으로 진행 중이다. 그러나 무선 센서 네트워크와 같은 응용분야에 사용 가능한 표준인 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 실질적인 상용화를 위해서는 표준안 분석 및 검증 과정이 기본적으로 선행되어야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준안의 핵심인 MAC 프로토콜을 정형화된 명세 언어인 SDL(Specification and Description Language)를 이용하며 상세 설계 및 분석 후, 자동화 도구를 이용한 모의수행을 통하여 검증하였으며 표준안과의 비교 및 오류 수정을 거친 연구결과를 기술한다.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2005.11a
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pp.973-976
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2005
In IEEE 802.15.4 (Low-Rate Wireless Personal Area Network) specification, a successful reception and validation of a data or MAC command frame can be confirmed with an acknowledgment. However, the specification does not support security for acknowledgment frame; the lack of a MAC covering acknowledgments allows an adversary to forge an acknowledgment for any frame. This paper proposes an identity authentication mechanism at the link layer for acknowledgment frame in IEEE 802.15.4 network. With the proposed mechanism there is only three bits for authentication, which can greatly reduce overhead. The encrypted bit stream for identity authentication will be transmitted to device by coordinator within association process. Statistical method indicates that our mechanism is successful in handling MAC layer attack.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2010.06d
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pp.185-189
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2010
IEEE 802.15.4는 저전력 무선 개인 네트워크(LR-WPAN, Low Rate-Wireless Personal Area Network)를 위한 표준으로 무선 센서 네트워크 기술에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 IEEE 802.15.4는 멀티홉 네트워크나 여러 개의 PAN(Personal Area Network)으로 구성된 네트워크에 대해서는 상세하게 기술하고 있지 않다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 ZigBee RF4CE 네트워크에서 사용하는 multiple star 토폴로지를 주목하였다. multiple star 토폴로지처럼 여러 개의 PAN 간에 통신이 이루어질 경우, 이를 에너지 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 비컨 간격(Beacon Interval)과 슈퍼프레임 시간(Superframe Duration)을 분석한다. 이를 위해 QualNet 시뮬레이터를 이용하여 multiple star 토폴로지 네트워크를 형성하고, 비컨 간격과 슈퍼프레임 시간을 결정하는 요소에 대해 분석하였다.
Kim Hayang;Kim Minjung;Kim Kyungae;Kim Jintae;Lee Seungjun
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2004.11a
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pp.291-294
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2004
Wireless sensor network을 위 한 MAC(Medium Access Control) layer를 low-rate WPAN을 목적으로 한 IEEE 802.15.4 사양에 따라 구현하고 검증하였다. 센서 네트워크의 노드는 배터리로 동작하므로 에너지 소모가 가장 큰 걸림돌이 된다. power saving을 위한 몇 가지 방법을 포함한 IEEE 802.15.4 MAC protocol을 구현함으로써 wireless sensor network에 적용 가능함을 보였다.
The superframe structure of IEEE 802.15.4, an international standard for low rate WPAN, is composed of CAP(Contention access period) and CFP(Contention free period). CAP is the contention-based access period, while CFP is contention-free access period for supporting QoS by allocating fixed bandwidth. The standard can support QoS for only a few devices, because the maximum number of GTSs is 7. Furthermore, as the value of BO (Beacon order) or SO (Superframe order) increases, the size of a time slot increases. This makes it difficult to precisely allocate bandwidth for any device, because the bandwidth is allocated by the unit of GTS. The proposed scheme of this paper can reduce the waste of BW in CFP by adaptively reducing the size of a time slot in CFP as the value of BO or SO increases and increase the number of GTSs to 127 by modifying the standard. The performance analysis shows that the proposed scheme can dramatically increase the bandwidth utilization during the CFP when comparing with IEEE 802.15.4.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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v.48
no.10
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pp.35-42
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2011
WPAN(Wireless Personal Area Network) have many advantages such as using low power and cheap price, small size. So it is recently increasing application range such as personal portable device, home network and sensor network so and on. IEEE 802.15.3 basically has the point to point or peer to peer UM(Usage Model). But using devises that need data transmission is increasing in the house and office. Therefor UM of point to multipoint is proposed. In this paper, I proposed Multicast ACK mechanism on the point to multipoint UM. So it is able to transfer data to multiple devices as this Multicast transfer method at a time. Thus, throughput performance is improved. But the problem that increases data transfer delay is appeared because of adding Multicast ACK traffic. We compared the performance between standard and proposed mechanism through a numerical analysis.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.17
no.12
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pp.121-129
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2012
In this paper, we proposed WBAN system model to management an application that requires low rate data transfer in IEEE 802.15.4. We have to use different wireless sensor network technology to transfer different date rate and emergency message in medical application service. A suitable system model for WBAN and a WBAN MAC protocol in order to solve these existing system problems are proposed. Firstly, the priority queuing was applied to contention access period, and the system model which could guarantee transmission of a MAC command frame was proposed. Secondly, the MAC frame was newly defined to use the system model which was proposed above. Thirdly, WBAN CSMA/CA back-off algorithm based on data transmission rate was proposed to enhance data throughput and transmission probability of the data frame which does not have priority in the proposed WBAN system. The proposed algorithm is designed to be variable CSMA/CA algorithm parameter, depending on data rate. For the evaluation of WBAN CSMA/CA algorithm, we used Castalia. As a result of the simulation, it is found that the proposed system model can not only relieve loads of data processing, but also probability of collision was decreased.
Park, Hye-Lim;Kwon, Yi-Gi;Choi, Min-Ho;Kim, Young-Lok;Lee, Seung-Hoon;Jeon, Young-Deuk;Kwon, Jong-Kee
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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v.11
no.2
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pp.95-103
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2011
This paper proposes a 6b 1.2 GS/s 47.8 mW 0.17 $mm^2$ 65 nm CMOS ADC for high-rate wireless personal area network systems. The proposed ADC employs a source follower-free flash architecture with a wide input range of 1.0 $V_{p-p}$ at a 1.2 V supply voltage to minimize power consumption and high comparator offset effects in a nanometer CMOS technology. The track-and-hold circuits without source followers, the differential difference amplifiers with active loads in pre-amps, and the output averaging layout scheme properly handle a wide-range input signal with low distortion. The interpolation scheme halves the required number of pre-amps while three-stage cascaded latches implement a skew-free GS/s operation. The two-step bubble correction logic removes a maximum of three consecutive bubble code errors. The prototype ADC in a 65 nm CMOS demonstrates a measured DNL and INL within 0.77 LSB and 0.98 LSB, respectively. The ADC shows a maximum SNDR of 33.2 dB and a maximum SFDR of 44.7 dB at 1.2 GS/s. The ADC with an active die area of 0.17 $mm^2$ consumes 47.8 mW at 1.2 V and 1.2 GS/s.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.11
no.11
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pp.2021-2026
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2007
In the parer, we design a non-coherent UWB system by adopting the architecture of a simplified asynchronous transmission and the edge-triggered pulse transmission, which makes e system performance independent of the share of the transmitted waveform, robust to multipath channels. The designed non-coherent UWB transceiver architecture has an advantage of the simple realization since any mixer, high-speed correlator, and high-sampling A/D converter are not necessary at the cost of performance degradation of about 3dB. Further, the designed non-coherent UWB transceiver is actually implemented with the wireless CANVAS prototype testbed in short range indoor application environments such as a lecture room. The implemented prototype testbed is proven to offer the data rate of 115kbps on the conditions of Peer-to-Peer(P-to-P) in the indoor channel within the range of about 10m.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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