DSSS 동기탐색을 위한 이중 데이터 흐름 경로를 갖는 정합필터

송명렬,Song Myong-Lyol 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.1A

본 논문에서는 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 수신기에서 초기동기 탐색에 사용될 수 있는 정합필터에 대해서 연구하였다. 하드웨어기술언어 (HDL)로 표현될 수 있는 단일 데이터 흐름 경로를 갖는 정합필터가 설명되었다. 필터 연산의 처리시간을 개선하기 위해 데이터의 흐름이 이중으로 표현될 수 있도록 식이 정리되고 이와 연관된 하드웨어 모델이 제시되었다. 제안된 모델은 고속 처리를 위해 병렬처리와 파이프라인을 기반으로 하고 일련의 메모리, 곱셈기, 누산기로 구성된 두 개의 데이터 흐름 경로가 평행하게 배열된 구조이다. 제안된 모델에 대해 성능을 분석하였고 단인 데이터 흐름 경로 구조의 정합필터와 비교하였다. In this Paper, the matched filter for searching initial synchronization in DSSS (direct sequence spread spectrum) receiver is studied. The matched filter with a single data flow path is described which can be presented by HDL (Hardware Description Language). In order to improve the processing time of operations for the filter, equations are arranged to represent two data flow paths and the associated hardware model is proposed. The model has an architecture based on parallelism and pipeline for fast processing, in which two data flow paths with a series of memory, multiplier and accumulator are placed in parallel. The performance of the model is analyzed and compared with the matched filter with a single data flow path.

저전력 무선접속에서 비콘 탐색

송명렬,Song, Myong-Lyol 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.4A

IEEE 802.l1b 무선 네트워크에서 스테이션들이 저전력 모드로 동작할 때, 스테이션들은 액세스 포인트 (AP)가 주기적으로 전송하는 비콘(beacon)에 동기를 맞춘다. 잡음이나 이웃한 무선 네트워크의 트래픽으로 인해 비콘 수신에 장애가 발생하는 경우 다음 번 비콘까지 깨어서 에너지를 소모하게 된다. 이 논문에서 에너지를 적게 소모하면서 다음 비콘을 탐지하기 위한 방법을 제안한다. IEEE 802.l1b 무선 인터페이스의 저전력 모드에서 비콘 수신 장애 문제점이 설명되었고 에너지 소모를 줄이기 위한 새로운 탐지 방법이 제안되었다. 네트워크 시뮬레이터인 ns2를 이용하여 제안된 방법에 대해 모의실험이 수행되었고 IEEE 802.l1b의 저전력 모드와 비교했다. 스테이션이 깨어있는 시간으로 측정된 결과는 무선 네트워크에서 프레임의 수신오류가 발생할 때 에너지 소모가 개선되는 것을 보여준다. In IEEE 802.11b wireless network, stations synchronize themselves to the beacons periodically sent by the access point(AP) when they are running in low power mode. In case of missing beacon due to noise or traffic from neighboring wireless network stations must be awake until they get the next beacon, which causes energy consumption in stations. In this paper, we propose a scheme searching next beacon consuming little energy. The problems of missing beacon in low power mode of IEEE 802.11b wireless interface are described and a new method to reduce energy consumption is proposed. The proposed method is simulated with the network simulator, ns2, and compared with the low power mode of the IEEE 802.11b. The result measured in terms of station's wakeup time shows some enhancement in energy consumption when some errors occur in receiving frames.

IEEE 802.11b에서 가상비트맵을 제어하는 저전력 무선 접속 기법

송명렬,Song Myong-Lyol 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.1a

IEEE 802.11b 무선 네트워크에서 스테이션들이 저전력 모드로 동작할 때, 액세스 포인트(AP)가 주기적으로 비콘(beacon)을 전송하여 스테이션들을 관리한다. 비콘을 수신한 후 스테이션들이 전송매체에 대해 경쟁하고 전송매체가 이용 가능할 때까지 전송매체의 상태를 계속해서 검사한다. 따라서 각 스테이션에서 에너지 소모는 무선 네트워크의 부하에 따라 증가한다. 이 논문에서 다수의 스테이션들이 있는 무선 네트워크에서 가상비트맵을 제어하여 스테이션에서 에너지 소모를 줄이는 방법을 제안한다. IEEE 802.11b 무선 인터페이스의 저전력 모드의 문제점이 설명되었고 에너지 소모를 줄이기 위한 새로운 방법이 제안되었다. 네트워크 시뮬레이터인 ns2를 이용하여 제안된 방법에 대해 모의실험이 수행되었고 IEEE 802.11b의 저전력 모드와 비교했다. 스테이션이 깨어있는 시간으로 측정된 결과는 무선 네트워크에서 다수의 스테이션들이 AP를 경유하여 통신이 이루어질 때 에너지 소모가 개선되는 것을 보여준다. In IEEE 802.11b wireless network, the access point(AP) sends beacons periodically to manage stations when they are running in low power mode. Stations contend for the transmission medium after they receive a beacon and continuously check its state until it becomes available. Thus the energy consumption of each station increases as the load of wireless network. In this paper, we propose a method to reduce energy consumption controlling virtual bitmap in wireless network with multiple stations. The problems of low power mode in IEEE 802.11b wireless interface are described and a new method to reduce energy consumption is proposed. The proposed method is simulated with the network simulator, ns2, and compared with the low power mode of the IEEE 802.11b. The result measured in terms of station's wakeup time shows some enhancement in energy consumption when multiple stations are communicating through the AP in wireless network.

무선 랜에서 간섭을 피하기 위한 채널 탐색 프로토콜

송명렬(Myong-Lyol Song) 한국통신학회 2008 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.7

IEEE 802.11b에서 적응적인 비콘 수신 기법

송명렬(Myong-Lyol Song) 한국통신학회 2007 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.7

WiFi 트래픽 간섭을 피하기 위한 IEEE 802.15.4 노드의 채널탐색방법

송명렬 ( Myong Lyol Song ) 한국인터넷정보학회 2014 인터넷정보학회논문지 Vol.15 No.2

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 무선 채널에서 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. In this paper, a parallel backoff delay procedure on multiple IEEE 802.15.4 channels and a channel searching method considering the frequency spectrum of WiFi traffic are studied for IEEE 802.15.4 nodes to avoid the interference from WiFi traffic. In order to search the channels being occupied by WiFi traffic, we analyzed the methods measuring the powers of adjacent channels simultaneously, checking the duration of measured power levels greater than a threshold, and finding the same periodicity of sampled RSSI data as the beacon frame by signal processing. In an wireless channel overlapped with IEEE 802.11 network, the operation of CSMA-CA algorithm for IEEE 802.15.4 nodes is explained. A method to execute a parallel backoff procedure on multiples IEEE 802.15.4 channels by an IEEE 802.15.4 device is proposed with the description of its algorithm. When we analyze the data measured by the experimental system implemented with the proposed method, it is observed that medium access delay times increase at the same time in the associated IEEE 802.15.4 channels that are adjacent each other during the generation of WiFi traffic. A channel evaluation function to decide the interference from other traffic on an IEEE 802.15.4 channel is defined. A channel searching method considering the channel evaluations on the adjacent channels together is proposed in order to search the IEEE 802.15.4 channels interfered by WiFi, and the experimental results show that it correctly finds the channels interfered by WiFi traffic.

저전력 무선접속에서 비콘 수신을 위한 타이머의 동적 제어

송명렬(Myong-Lyol Song) 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.12A

IEEE 802.11b 무선 네트워크에서 스테이션들이 저전력 모드로 동작할 때, 스테이션들은 액세스 포인트 (AP)가 주기적으로 전송하는 비콘(beacon)을 수신하여 동기를 맞춘다. 예정된 시각에 무선채널이 사용 중인 경우 AP에서 비콘 전송이 지연되므로, 스테이션은 비콘을 수신하기 위해 충분한 시간 동안 깨어있어야 한다. 이 논문에서는 수신된 비콘의 지연시간을 측정하여 다음 비콘을 수신하기 위해 스테이션이 깨어있어야 할 시간을 결정하는 방법을 제안한다. AP에서 비콘의 전송지연에 대해 분석하였다. 제안된 방법에 대해 모의실험이 수행되었고 분석을 통해 제안된 방법의 특성을 설명하였다. 스테이션이 깨어있는 시간으로 측정된 결과는 에너지 소모가 개선될 수 있음을 보여준다. In IEEE 802.11b wireless network, stations synchronize themselves to the beacons periodically sent by the access point (AP) when they are running in low power mode. Stations stay awake for enough time to receive beacon because it is delayed in AP if the wireless channel has been being used by other traffic at each scheduled instant. In this paper, we propose a method that measures the delay of received beacons and calculates wake-up interval of station to receive the next one. Beacon transmission delay at the AP is analyzed. The proposed method is simulated and its characteristics are described in the analysis. The result measured in terms of station's wake-up interval shows some enhancement in energy consumption.

IEEE 802.11b 무선 랜에서 저 전력 스테이션을 위한 전송 제어 기법

송명렬 ( Myong-lyol Song ) 한국인터넷정보학회 2008 인터넷정보학회논문지 Vol.9 No.2

IEEE 802.11b 무선 네트워크에서 스테이션들이 저 전력 모드로 동작할 때, 스테이션들은 액세스 포인트 (AP)가 주기적으로 전송하는 비콘 (beacon)을 수신하여 동기를 맞춘다. 예정된 TBTT (target beacon transmission time)에 무선채널이 사용 중인 경우 비콘 전송이 지연되고 스테이션들은 지연된 비콘을 수신할 때까지 깨어있어야 한다. 이 논문에서는 다음 TBTT까지 데이터를 성공적으로 전송하기에 시간이 적은 경우 스테이션들이 전송을 지연하는 방법을 제안한다. 이 방법으로 매 TBTT 마다 지연이 없는 비콘 전송이 보장되므로 저 전력 스테이션들이 비콘을 수신하기 위해 깨어있는 시간이 줄어든다. 제안된 방법에 대해 모의실험이 수행되었고 결과 분석을 통해 제안된 방법의 특성을 설명하였다. 비콘 지연시간으로 측정된 결과는 에너지 소모가 개선됨을 보여준다. In IEEE 802.11b wireless LAN, stations keep synchronization by receiving beacons being periodically sent by the AP (access point) when they run in low power mode. Beacon transmission is delayed if wireless channel is busy at a scheduled TBTT (target beacon transmission time), and stations must be awake until they receive the delayed beacon. In this paper, we propose a scheme that stations get their transmission delayed if they have little time for successful data transmission by the next TBTT. Beacon transmission without delay is guaranteed at every TBTT with this method so that the awake time of low power stations to receive beacon can be reduced. The proposed method is simulated and its characteristics are described with the analysis of the results. The measured results in terms of beacon delay show some enhancement in energy consumption.

WiFi의 간섭을 평가하기 위한 IEEE 802.15.4 채널분석기의 구현

송명렬(Myong-Lyol Song),진현준(Hyun-Joon Jin) 대한전기학회 2014 전기학회논문지 P Vol.63 No.2

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.

WiFi 트래픽의 간섭환경에서 IEEE 802.15.4 노드의 프레임 전송 및 채널변경 방법

송명렬 ( Myong Lyol Song ) 한국인터넷정보학회 2014 인터넷정보학회논문지 Vol.15 No.1

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. In this paper, a frame transmission method to make IEEE 802.15.4 nodes run at a new channel and its characteristics are studied when they experience difficulties in transmission of frames due to WiFi traffic. The researches on evaluating the interference from WiFi traffic, searching for a new channel with little interference or not, and changing the operating channel are analyzed. In an wireless channel overlapped with IEEE 802.11 network, the transmission delay of IEEE 802.15.4 frames, the collision of frames in sending IEEE 802.15.4 frames without applying CSMA-CA algorithm, and the operation of IEEE 802.11 nodes are explained. A transmission method of frames including frame-formated code blocks in order to use the rest part of collided IEEE 802.15.4 frame is proposed. In the experiments of the proposed method, it is observed that frame-formated code blocks are synchronized and received by receivers in case of collision, and then the collided positions in IEEE 802.15.4 frame and the characteristics of frame reception rate are analyzed. The experimental results show that the performance of the proposed method is improved in comparison to an existing method when we measure the time taken to send a channel change command and get the response in order to avoid the interference from WiFi traffic.