L-MAC : Duty-Cycled 무선센서 네트워크 기반 단 한번의 Preamble 이용한 MAC 프로토콜

Abstract

센서 네트워크 기술은 다가올 유비쿼터스 사회에서 사회적 기반 환경이 될 중요한 기술 중의 하나이며, 센서 네트워크 기술을 통해 전반적인 산업구조 및 시장 구조는 크게 변화할 것으로 예상된다. 정부는, 이처럼 산업으로의 파급 효과가 큰 USN 기술의 중요성을 인식하고, IT839 전략의 3대 인프라에 USN을 포함시켰으며, 관련 기술의 연구 개발을 적극적으로 지원하고 있다. 해외에서는 센서 네트워크의 기반 기술에 대한 연구가 활발히 진행중이나 현재 국내에서는 링크 계층(Link Layer)과 같은 프로토콜에 대한 기반 연구가 취약한 상황이다. 하지만 센서 네트워크가 상업성을 가지기 위해서는 지금보다 안정된 성능을 가진 저전력의 MAC 프로토콜이 반드시 필요하다고 볼 수 있다. 기존 네트워크와는 다르게 센서 네트워크에서 MAC 프로토콜은 저전력을 수행하는 성능이 매우 중요하다. 배터리의 전력으로 필드에서 몇 년 동안 임무를 수행하기 위해서는 반드시 저전력 알고리즘이 필요하며, 이 알고리즘을 가장 잘 적용시킬 수 있는 것이 MAC 프로토콜이다. 이 논문에서는 여러 MAC 프로토콜들에 대한 관련 연구를 살펴보고, 이들의 취약한 부분을 발견하여 개선할 부분을 살펴볼 것이다. 또한 저전력과 통신 성능을 향상시킬 수 있는 MAC 알고리즘을 제안하여 그 성능을 비교해 볼 것이다. 그리고 이 MAC 알고리즘을 실제로 구현하여 센서 네트워크 노드에 적용해 볼 것이다.; Wireless sensor networks are applied to various applications. However, there are problems for commercialization. One of the important problems is the relatively much usage of power, because the sensor node is supported by two AA batteries. In order to consume the power effectively, the MAC protocol must operate in the low consumption of a power. The existing MAC protocols are X-MAC and B-MAC which have low consumption of power. They have the active and sleep mode repetitively. They synchronize the active mode by using the preamble period. There are problems which are the transmission overhead, the unnecessary consumption of a power and unnecessary network bandwidth. The proposed protocol solved the problems by transmitting only one preamble message.