IEEE 802.15.4 Slotted CSMA/CA 기반 무선 센서 네트워크의 효율적인 충돌 해결 기법

Abstract

본 논문은 IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA기반 무선센서네트워크의 성능 향상을 위한 충돌 해결 문제를 다룬다. 기존 연구에서는 센서 노드의 Backoff Exponent (BE) 값의 설정이나 Backoff Period (BP)를 조절하여 센서 노드 간 충돌을 줄이고자 하였다. 기존 논문의 해결책과 달리 본 논문에서 제안하는 기법은 Preamble Address (PA)를 이용해 충돌의 가능성을 제거함으로써 시스템 전체 throughput을 향상시킬 뿐만 아니라 동시에 센서 노드의 소모 에너지를 효율적으로 절감하는 효과를 얻는다. 이를 위해 제안 기법에서는 노드가 data 패킷을 전송하기 전, PA 경쟁 단계를 수행함으로써 오직 한 노드만이 패킷을 전송하도록 한다. 실험 결과를 통해 제안 기법이 보다 효율적으로 에너지를 소모함과 동시에 시스템의 throughput을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다. This paper addresses the collision resolution issue to enhance the performance of wireless sensor networks based on IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA. Some solutions in existing work try to solve this issue by adjusting Backoff Exponent (BE) value or Backoff Period (BP). In contrast to the existing solutions, the proposed scheme in this paper aims at providing high system throughput, but also achieving efficient energy consumption of sensor nodes by using Preamble Address (PA). For this, in the proposed scheme, only one sensor node begins data packet transmission by performing PA contention phase with other nodes before sending each data packet. Our simulation results show that the proposed scheme outperforms existing algorithms in terms of energy consumption and throughput.