IEEE 802.15.4 프로토콜에서 효율적 GTS 관리를 위한 새로운 MAC 프로토콜 구조에 관한 연구 = (A) New MAC Protocol for Efficient GTS Management in IEEE 802.15.4 Protocol

국문 초록 (Abstract)

IEEE 802.15.4 프로토콜은 저가, 저 전력, 저속의 특징을 갖는 단거리 무선통신 기술 중 하나이다. IEEE 802.15.4 프로토콜에서 제시하는 MAC 프로토콜의 다중 접근 방식은 동시 전송으로 인한 충돌을 피하기 위해 반송파 감지 다중 접근/충돌 회피 프로토콜을 사용한다. 무선 센서 네트워크에서 많은 수의 노드들이 조밀한 지역에 구성되면 트래픽이 증가하고, 결과적으로 슈퍼프레임에서 경합 접근 기간의 경쟁이 점점 치열해짐에 따라 경쟁구간의 채널 충돌이 발생된다. 또한 GTS를 사용하는 디바이스는 데이터 전송을 위해 timeslot을 사용하는데 전송주기 값이 크면 클수록 Idle timeslot을 많이 발생하게 된다. 본 논문은 Idle timeslot 발생을 줄이고 GTS를 효율적으로 사용하기 위해 CMP를 사용하는 새로운 구조의 슈퍼프레임을 제안한다. CMP를 사용해서 경합 접근 기간의 충돌을 줄이고 간헐적인 데이터의 지속적인 서비스를 보장하며 효율적인 GTS을 운영함으로써 시스템의 성능을 향상시킨다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

IEEE 802.15.4 protocol is one of wireless personal area networks target low cost and low power consumption and low data rate. To suggest IEEE 802.15.4, Multi-Criteria Approach of MAC protocol use CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) to avoid collision of simultaneous transmission. It is composed of personal area in wireless sensor network, a lot of nodes traffic will be grows, finally CAP(Contention Access Period) becomes more competitive in superframe construction, idle timeslots will be happen for guaranteed data transmission. The paper suggests new superframe construction, used CMP(Contention Middle Period) for reducing of Idle timeslots and for using GTS effciently.
For used CMP, it will be reduce collision of CAP and guarantee bursting data of guaranteed service and improve performance of system with effcient GTS operation.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 표목차 = ⅰ
• 그림목차 = ⅱ
• 기초 및 약어 설명 = ⅲ
• 국문요약 = ⅳ
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 관련연구 = 3
• 2.1 IEEE 802.15.4 Superframe 구조 = 3
• 2.2 IFS (Inter-Frame-Space) = 6
• 2.3 IEEE 802.15.4 MAC 데이터 전송 모델 = 7
• 2.4 GTS (Guaranteed Time Slot) 관리 = 10
• Ⅲ. 제안하는 슈퍼프레임 구조 = 12
• 3.1 제안 기술 = 13
• 3.2 Allocation 방법 제안 = 14
• 3.3 성능 열화 시 방법 제안 = 16
• 3.4 Frame Format = 17
• 3.4.1 Beacon Frame Format = 17
• 3.4.2 GTS request command Format = 18
• 3.4.3 Primitives = 19
• Ⅳ. 성능평가 = 20
• 4.1 시뮬레이터 구현 = 20
• 4.1.1 소개 = 20
• 4.1.2 구조 = 22
• 4.1.3 주요 소스코드 : 자료구조 = 23
• 4.1.4 주요 소스코드 : 알고리즘 = 25
• 4.2 시뮬레이션 구성 = 27
• 4.3 시뮬레이션 결과 = 29
• Ⅴ. 결론 및 향후연구 = 32
• 참고문헌 = 33
• ABSTRACT = 34