TSCH 기반 RPL 환경에서 주기적 링크 품질 측정에 기반한 선호 부모 변경 기법 = Method of changing preferred parent through periodic link quality measurement in TSCH-based RPL environment

국문 초록 (Abstract)

센서 네트워크에서 주로 사용되는 라우팅 프로토콜은 링크 품질에 기반을 둔 통신 링크 선택이 핵심 사항이다. 효과적인 링크 품질 평가는 통신을 위한 고품질 링크 선택 및 안정성 향상에 도움이 되며, 실시간으로 수행되는 링크 품질 평가는 무선 센서 네트워크의 신뢰성 향상에 필수적이다. 현재는 경로가 설정 된 후 통신 대상만을 한정으로 링크 품질을 평가하고 있다. 이는 통신이 수행되지 않는 이웃 노드의 평가를 어렵게 한다. 따라서 본 논문에서는 주변 이웃을 대상으로 주기적인 통신수행의 결과로 축적된 정보를 이용하여 링크 품질 평가를 수행하고 선호부모 변경에 해당 정보를 적용하고자 한다. 본 논문에서는 Neighbor Link Quality Estimation (NLQE) 패킷 생성을 통해 추가적인 링크 품질 평가에 활용되도록 설계 및 평가를 진행하였다. 시뮬레이션 결과는 이전과 비교하여 패킷 전달 비율을 평균 15% 이상 증가시켰으며, 지연속도 또한 평균 20%를 감소시킴을 증명했다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the routing protocol mainly used in sensor networks, communication link selection based on link quality is a key issue. Effective link quality evaluation helps to select a high-quality link for communication and improves stability, and link quality evaluation performed in real time is essential for improving the reliability of wireless sensor networks. Currently, link quality is evaluated by limiting the communication target after the route is established. This makes it difficult to evaluate the neighbor node in which communication is not performed. Therefore, in this paper, the necessity of information accumulation through the periodic communication occurrence and result for neighboring neighbors and the application plan are to be presented. In this paper, design and evaluation were carried out to be used for additional link quality evaluation through Neighbor Link Quality Estimation (NLQE) packet generation. The simulation result showed that the packet delivery rate increased by more than 15% on average compared to the previous one, and latency was also reduced by 20% on average.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1. 연구의 배경과 목적 1
• 1.1.가. 연구의 배경 1
• 2. 관련 연구 4
• 2.1. IEEE 802.15.4e TSCH 4
• 2.2. RPL 7
• 2.3. 6TiSCH Operation Sublayer (6top) 10
• 3. TSCH 기반 RPL 환경에서 주기적 링크 품질 측정에 기반한 선호 부모 변경 기법 14
• 3.1. TSCH의 네트워크 구성 방식 및 절차 14
• 3.2. RPL 에서의 토폴로지 구성 방식 및 절차 15
• 3.3. 링크 품질 측정에 관한 기존 연구 방식의 분석 17
• 3.4. NLQE 패킷에 기반한 링크품질 측정 및 부모 변경 방안 18
• 4. 시뮬레이션을 통한 성능 비교 분석 24
• 4.1. 실험 구성 24
• 4.2. 제안된 기법의 성능 분석 27
• 5. 결론 33