실시간 무선 센서 네트워크에서 전송 지연 감소를 위한 MAC 개선 방안 (Improvement of MAC Protocol to Reduce the Delay Latency in Real-Time Wireless Sensor Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 34권 / 8호 / 600 ~ 609페이지
· 저자명 : 장호, 이기동, 정원석

초록

기존의 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)와 같은 전통적인 CSMA(carrier sense multiple
access) 프로토콜은 네트워크 규모가 커짐에 따라서 성능의 급격한 감쇠와 전송 지연 증가를 초래한다. 이러한 문
제를 효과적으로 해결하기 위하여 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에 적합한 MAC(medium access control) 프
로토콜을 제안한다. 기존의 DCF 프로토콜은 데이터 전송을 위한 슬롯(slot)을 선택할 때 패킷 충돌로 인한 재전송
이 반복될 때 마다 크기가 커지는 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 일반 확률 분포(uniform probability
distribution)를 이용한 랜덤(random) 선택 기법을 사용하지만 제안한 프로토콜에서는 전송 지연을 최대한 감소시
키기 위하여 경쟁 윈도우의 크기를 고정시키고, 전송 슬롯을 보다 효율적으로 선택하도록 비 균등(non-uniform)
확률 분포를 사용하여 전송 슬롯을 랜덤하게 선정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 프로토콜이 802.11 MAC 표
준에 비하여 전송 지연이 감소함을 보여 전송 지연에 민감한 실시간 무선 센서 네트워크의 최적 지연 한계점(best
latency bound)을 충족시키는 프로토콜임을 입증한다.

영어초록

The traditional carrier sense multiple access (CSMA) protocol like IEEE 802.11 Distributed Coordination
Function (DCF) does not handle the constraints adequately, leading to degraded delay latency and throughput as
the network scales are enlarged. We present more efficient method of a medium access for real-time wireless
sensor networks. Proposed MAC protocol is like the randomized CSMA protocol, but unlike previous legacy
protocols, it does not use a time-varying contention window from which a node randomly picks a transmission
slot. To reduce the latency for the delivery of event reports, we carefully decide to select a fixed-size contention
window with non-uniform probability distribution of transmitting in each slot. We show that the proposed
method can offer up to severaansimes latency reduction compared to legacy of IEEE 802.11 as the size of the
sensor network scales up to 256 nodes using widely using network simulation package,caS-2. We finally show
that proposed MAC scheme comes close to meet bounds on the best latency being achieved by a decentralized
CSMA-based MAC protocol for real-time wireless sensor networks which is sensitive to delay latency.

참고자료

· 없음