지연 시간 단축을 위한 트래픽 인지 기반 ContikiMAC 프로토콜
A Traffic-aware ContikiMAC Protocol for Reducing Delay Time
- 주제(키워드) RPL , MAC , 무선센서네트워크
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 고영배
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 소프트웨어특성화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000021439
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
무선 센서 네트워크는 기존의 네트워크와는 달리 소형이고 제한된 배터리 에너지로 운용되어야 하기 때문에 센서 네트워크를 장시간 사용하기 위해 에너지 효율적인 프로토콜 개발이 필수적이다. 듀티 사이클의 목표는 센서 노드의 불필요한 wake-up 시간을 줄임으로써, sleep 시간을 증가시켜 에너지 효율을 극대화하는 것이다. 그러나 에너지 효율에 기반을 둔 듀티 사이클 기반 MAC프로토콜의 경우 무선 송수신기의 수면시간으로 인한 네트워크 지연의 문제가 발생할 수 있다. 이 문제는 네트워크의 규모가 커짐에 따라 더욱 심각해질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 기존의 고정된 길이의 wake-up 구간을 traffic의 양에 따라 유동적으로 변경하는 방식을 제안한다. traffic의 유무를 판단하여 CCA값이 busy일 경우 wake-up 구간을 두배로 늘려 전송효율을 높이고 CCA값이 idle일 경우 wake-up 구간을 초기화해서 줄임으로써 에너지 효율을 높일 수 있다. 제안 기법의 운용 및 동작은 Cooja 시뮬레이터를 통해서 검증되었으며, 기존의 비동기식 듀티 사이클 기반 MAC 프로토콜인 ContikiMAC과의 모의 실험 결과, 에너지 효율측면에서 비슷한 결과를 보였고, 종단 간 평균 지연 시간, 패킷 전송 성공률에서 비교기법인 ContikiMAC보다 우수한 성능을 보임을 확인했다.
more목차
제１장 서 론 1
제２장 관련연구 3
제１절 RPL ROUTING PROTOCOL 3
제１항 DODAG 4
제２항 라우팅 컨트롤 패킷 및 작동원리 5
제２절 듀티 사이클 기반 MAC 프로토콜 7
제１항 동기식 듀티 사이클 기반 MAC 프로토콜 7
제２항 비동기식 듀티 사이클 기반 MAC 프로토콜 9
제３장 에너지 및 지연에 효율적인 MAC 설계 11
제１절 CONTIKIMAC 11
제１항 ContikiMAC 개요 11
제２항 ContikiMAC Timing 13
제３항 RPL에 ContikiMAC 적용 시 발생하는 trade-off 15
제２절 TRAFFIC양에 따라 변화는 동적 WAKE-UP 설계 16
제１항 동적 wake-up 동작절차 16
제２항 동적으로 변화하는 Wake-up 구간 17
제３항 동적 Wake-up 구간 방식의 Overhead 18
제４장 성능 평가 20
제１절 개발 환경 20
제２절 시뮬레이션 환경 22
제３절 시뮬레이션 결과 24
제１항 에너지 소비량 비교 24
제２항 종단 간 평균 지연시간 26
제３항 패킷 전송 성공률 27
제５장 결론 28
