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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.
IEEE 802.15.3 고속 WPAN 메쉬 네트워크의 멀티-홉 통신을 위한 가용 슈퍼프레임 크기와 디바이스 탐색 성능 분석
정쌍봉,임순빈,김현기,이태진,Jung, Ssang-Bong,Yim, Soon-Bin,Kim, Hyun-Ki,Lee, Tae-Jin 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.6b
IEEE 802.15.3 High-rate WPAN(Wireless Personal Area Network)은 무선으로 약 l0m이내의 근거리 디바이스들을 연결하여 고속 통신을 지원하기 위해 개발되었다. 피코넷(piconet)은 하나의 PNC (Piconet Coordinator)와 하나 이상의 디바이스(device)로 구성된다. 부모 피코넷(parent piconet)에 합류(association)한 디바이스는 PNC가 되어 자식 피코넷(child piconet)을 형성할 수 있다. 부모 피코넷과 자식 피코넷들로 구성된 메쉬(mesh) 네트워크에서는 멀티-홉(multi-hop) 통신이 가능하게 된다. 본 논문에서 메쉬 네트워크의 최대 레벨과 가용 슈퍼프레임 크기를 분석하고, 멀티-홉 전송을 위한 디바이스 탐색시간을 랜덤 메쉬 네트워크 환경에서 분석한다. 일정한 영역에서 디바이스 수가 증가함에 따라 형성되는 메쉬 네트워크의 레벨은 최대 약 1.9까지 가능하며, 가용 슈퍼프레임 크기는 약 52ms이고, 디바이스 탐색시간은 약 155ms 소요됨을 확인할 수 있다. The IEEE 802.15.3 high-rate WPAN has been developed to communicate with devices within l0m. A piconet consists of one Piconet Coordinator (PNC) and several devices. The devices associated with a parent piconet can become child PNCs in order to form child piconets. A mesh network made up of a parent piconet and several child piconets can support multi-hop communications. In this paper, we analyze the maximum level and the avaliable superframe size to make the best use of bandwidth for multi-hop communications, and compare the analysis with the simulation results in terms of time to discover devices for multi-hop communications. The average number of levels in mesh networks is shown to be about 1.9 when the number of devices increases within a fixed area. We have also shown that the maximum available superframe size is 52ms and the discovery time is approximately 155ms.
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.