지연 시간 단축을 위한 트래픽 인지 기반 ContikiMAC 프로토콜

Abstract

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.