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KOINONIA 고속 WPAN의 멀티미디어 전송을 위한 채널 타임 할당 및 CAC 알고리즘
박종호,이태진,전선도,연규정,원윤재,조진웅,Park Jong-Ho,Lee Tae-Jin,June Sun-Do,Youn Kyu-Jung,Won Yun-Jae,Cho Jin-Woong 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.5a
KOINONIA는 고속 무선개인네트워크(Wireless Personal Area Network: WPAN) 기술로 개인 영역에서 고속의 데이터 전송과 멀티미디어 트래픽 전송을 지원하기 위해 개발되었다. 마스터와 슬레이브가 스타 토폴로지 형태로 피코넷을 구성한다. 멀티미디어 트래픽의 QoS를 위해 마스터가 슬레이브의 요청을 받아 채널을 할당해주는 TDMA방식의 매체 접근 방법을 사용하는데, 이때 마스터가 각 할당요청에 대해 스케줄링을 하는 방법이 네크워크 전체의 성능에 크게 영향을 끼치게 된다. 따라서 채널을 효율적으로 사용하고 멀티미디어 트래픽의 QoS를 효과적으로 보장하기 위해서는 효율적인 채널 할당 스케줄링 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 슈퍼프레임의 길이와 관계없이 일정 간격으로 채널 타임을 할당할 수 있는 스케줄링 및 CAC(Connection Admission Control) 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 채널 사용과 QoS 측면에서 효과적임을 보였다. 또한 제안한 알고리즘은 기본적인 스케줄링 기법인 WRR(Weighted Round-Robin)에 비해 데이터 특성에 맞게 채널 타임을 할당하므로 채널타임 절약과 더불어 전력소비도 절약할 수 있다. KOINONIA is high-rate Wireless Personal Area Network (WPAN) technology, and is developed for multimedia traffic transmission in personal area. A KOINONIA piconet is a collection of one or more associated slaves under a single master. Efficient scheduling of a master for the traffic of slaves is essential to use channel effectively and to guarantee QoS of multimedia traffic. We propose a new scheduling algorithm to allocate channel time at desired intervals regardless of superframe length, and a Connection Admission Control(CAC) algorithm to regulate the number of traffics in a piconet. Our proposed algorithms have been shown to save channel time and to meet QoS requirements compared to the conventional weighted round-robin algorithm.
Koinonia 고속 WPAN의 다중 피코넷 레벨 몇 용량 분석
정쌍봉,임순빈,이태진,전선도,이현석,권대길,조진웅,Jung Ssang-Bong,Yim Soon-Bin,Lee Tae-Jin,June Sun-Do,Lee Hyeon-Seok,Kwon Tai-Gil,Cho Jin-Woong 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.3b
Koinonia는 고속 무선 개인 네트워크(Wireless Personal Atra Network: WPAN) 기술로 무선으로 근거리 디바이스들을 연결하여 통신을 하기위해 개발되었다. 피코넷(piconet)은 하나의 마스터(master)와 하나 이상의 슬레이브(slave)로 구성되며, 다중 피코넷(multi-piconet)은 처음 구성된 피코넷(최상위피코넷: parent piconet)과 이를 기반으로 형성된 하위 피코넷(child piconet)으로 구성된다. 이와 같은 하위 피코넷은 상위 피코넷에서 슬레이브 역할과 하위 피코넷에서 마스터 역할을 하는 하위 마스터(child master)와 슬레이브로 구성된다. 본 논문에서는 이와 같은 구조로 다중 피코넷이 형성되고, 이에 따라 할당되어지는 CTA(Channel Time Allocation)의 최대 용량(maximum capacity)을 계층 수, 하위 피코넷의 슬레이브 수 등에 따라 비교, 분석하였다. 하나의 슈퍼프레임이 최대로 이용할 수 있는 용량(capacity)이 65.535ms로 일정하기 때문에 계층에 따라 형성되는 하위 피코넷의 수와 피코넷에 속한 슬레이브 수가 증가함에 따라 이용할 수 있는 용량이 감소하는데, 이에 대한 일정한 용량 감소를 정량적으로 제시하였다. 또한 다중 피코넷의 하위 피코넷의 수가 증가함에 따라 이용 할 수 있는 용량의 감소를 분석하였다. The KOINONIA is developed to communicate with connection of the short-range devices by the technique of the WPAN. The piconet consists of one master and slaves above one, the multi-poconet consists of parent piconet and child piconets which is formed the basis of parent piconet. The child piconet consists of the child master and slaves. The child master takes a role of the master in the child piconet and the slave in the parent piconet. In this paper, the multi-piconet is made as above, then we estimate the max capacity of assigned CTA by level, number of slaves in child piconet. A super-frame is the maximum 65.535ms of usable capacity. Because of it is a fued number, We suggested quantitatively the fixed reduction of an usable capacity by increases of number of slave and child-master in the piconet. And we analyze the reduction of an available capacity by the increase of number of child piconet.
Koinonia 고속 WPAN에서 보안을 위한 대칭/비대칭 비밀 키 교환 방법
임순빈,정쌍봉,이태진,전선도,이현석,권대길,조진웅,Yim Soon-Bin,Jung Ssang-Bong,Lee Tae-Jin,June Sun-Do,Lee Hyeon-Seok,Kwon Tai-Gil,Cho Jin-Woong 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.6B
무선 개인 네트워크(Wireless Personal Area Network: WPAN)에서 보안은 최근 무선 환경이 가지고 있는 기본적인 단점들을 극복하기 위한 중요한 이슈 중 하나이다. IEEE 802.15 등 WPAN 표준들에는 몇몇 보안 관련 기본 메커니즘이 정의되어 있지만 아직 해결해야 할 문제들이 남아있다. 고속 WPAN 기술 중 하나인 Koinonia는 무선으로 근거리 디바이스들을 연결하여 10Mbps 정도의 고속 통신을 하기 위해 개발되었다. Koinonia WPAN의 피코넷(piconet)은 하나의 마스터(Master)와 하나 이상의 슬레이브(Slave)로 구성되며, 이와 같이 구성된 피코넷에서 기기 간 안전한 데이터 전송을 보장하기위한 보안 관련 내용은 정의되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Koinonia의 피코넷 내 기기 간 통신시 안전한 데이터 통신을 위한 대칭/비대칭 키 기반의 키 생성 및 분배, 인증 및 보안방법을 제안하고 성능을 분석한다. 보안 요구 분석을 기반으로 Koinonia WPAN의 보안 요구에 만족함을 알 수 있다. Security in WPAN is one of the most fundamental issues to overcome the barrier of wireless environment. Although piconet security mechanisms have been defined in the WPAN standards, many remains open and are left for implementation. Koinonia is a high-rate Wireless Personal Area Network (WPAN) technology, and is developed for multimedia traffic transmission in personal area. In Koinonia WPAN, a piconet consists of one master and more than one slave, and piconet security mechanisms is not defined at all. Therefore, we propose a robust piconet security mechanism for secure communications between slaves in a piconet. Based on security requirements analysis, our proposed protocols are shown to meet the security needs for Koinonia high-rate WPAN.