KR101019419B1 - 유에스엔에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 맥-프로토콜의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기존의 DSMAC 프로토콜에 비해 처리량과 전달율을 향상시켜 에너지 소모와 지연을 줄일 수 있는 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법에 관한 것이다.

본 발명의 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법은 수신 노드가 각각의 센서 노드로 전송할 패킷을 계산하는 단계; 상기 수신 노드가 전송될 패킷이 많은 센서 노드 중 하나의 센서 노드에 RTS 메시지를 통해 듀티 사이클 변경을 요청하는 단계; 상기 센서 노드가 듀티 사이클 레벨을 체크하고 듀티 사이클 변경 여부를 CTS 메시지를 통해 상기 수신 노드로 전송하는 단계; 및 상기 수신 노드에서 상기 센서 노드의 듀티 사이클을 변경하는 단계를 포함함에 기술적 특징이 있다.

센서 네트워크, MAC 프로토콜, DSMAC 프로토콜, S-MAC 프로토콜, 에너지 소모, 지연, 듀티 사이클, 전력 인식

Description

유에스엔에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 맥-프로토콜의 동작 방법{Operation method of dynamic MAC protocol based on buffer occupancy ratio in USN}

본 발명은 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기존의 DSMAC 프로토콜에 비해 처리량과 전달율을 향상시켜 에너지 소모와 지연을 줄일 수 있는 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법에 관한 것이다.

무선 센서 네트워크에서 에너지가 고갈된 배터리를 교체하는 것은 바람직하지 않거나 불가능하므로 노드와 네트워크 생명시간을 최대화하는 것은 센서 네트워크 설계 측면에서 매우 중요한 문제가 되고 있다.

무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드는 고유의 센싱 기능, 데이터 처리 기능 수행을 위해서 에너지를 소비하지만, 특히 다른 노드와의 무선 통신을 수행하는데 있어 가장 많은 에너지를 소비한다. 따라서, 센서 네트워크 수명을 최대화하 기 위해서는 요구된 네트워크 작동을 달성할 동안 통신을 최소화해서 에너지소모를 줄여야한다.

최근 최소한의 에너지를 소비하여 효율적으로 데이터를 전송하기 위해 전력 인식(Power Aware) 프로토콜 개발에 대해 연구하였고, 이에 따른 여러 MAC 프로토콜이 개발되었다.

또한 다른 관점으로 네트워크 생명시간을 늘리기 위해 에너지 소비를 전체 노드로 골고루 분산시키는 방법이 제안되었다. 각 센서 노드들이 최소한의 에너지 소비를 위하여 위와 같은 기법들을 사용하여 데이터를 전송한다 할지라도 감지된 현상에 대해 수많은 노드에서 한꺼번에 데이터 전송을 시작한다면 채널 오류 등으로 인한 혼잡이 발생할 수 있고, 노드의 배터리 교환이 어려움에 따라 재전송과 같은 에너지를 소비하는 동작을 할 경우 네트워크 전체의 에너지 효율이 나빠지게 되는 문제점이 발생하게 된다.

따라서 센서 네트워크의 특성을 고려한 저전력 MAC 프로토콜의 설계가 요구되고 있다. 최근 무선 센서 네트워크를 기반으로 한 CCTV 동영상, 이미지 캡처 정보, 음향 정보 등의 멀티미디어 데이터 전송 서비스의 요구가 증대됨에 따라 무선 멀티미디어 센서 네트워크의 실현 가능성이 현실화되고 있다.

도 1은 종래기술인 S-MAC 프로토콜의 동작을 나타내는 도면이다. 도 1을 참고하면, 첫번째 도면은 패킷을 4개 전송한다는 가정을 했을 때 S-MAC 프로토콜은 정해진 듀티 사이클(Duty Cycle)을 따라 동작함을 나타내고, 두번째 도면은 지연이 발생함을 나타낸다. 즉, 1번 노드가 2, 3번 노드로 전송할 패킷이 많은 경우 동작 을 나타내고 있다.

따라서, S-MAC 프로토콜은 일단 동작을 시작하면, 한번 정해진 듀티 사이클로 동작하게 되고, 패킷이 많이 생성되어 전송될 경우에는 지연이 발생한다. 센서 네트워크는 버스트(Burst)한 특징을 가지기 때문에, S-MAC 프로코톨은 지연에 민감한 응용에는 적용할 수 없다.

도 2는 종래기술인 DSMAC 프로토콜의 동작을 나타내는 도면이다. 도 2를 참고하면, 첫번째 도면은 지연이 적은 경우를 나타내고, 평균 지연이 작은 경우에는 지연을 줄이기 위해 Sleep 기간을 늘려서 에너지 소비를 줄인다. 두번째 도면은 평균 지연이 클 경우를 나타내는데, 1번 노드는 2, 3번 노드로 전송해야하는 패킷이 많기 때문에, 첫번째 도면과 달리 Sleep 기간을 줄여서 동작함을 알 수 있다.

이렇게 DSMAC 프로토콜은 트래픽에 따라 동적으로 듀티 사이클을 변경하여 에너지 사용을 효율적으로 하고, 지연을 줄일 수 있는 MAC 프로토콜이다. 하지만 두번째 도면과 같이 평균지연이 크다고 판단했을 때, 1번 노드가 2번 노드로 전송해야 하는 패킷이 2개, 1번이 3번 노드로 전송해야하는 패킷이 8개이다. 상대적으로 적은 패킷을 전송하는 2번 노드는 Sleep 기간을 그대로 유지하고, 많은 패킷을 전송하는 노드 3번의 듀티 사이클을 높여서 전송했을 경우에는 더 효율적으로 동작할 수 있을 것이다.

DSMAC 프로토콜은 에너지 효율성과 지연 사이에서 좋은 성능을 보여준다. 고정 듀티 사이클을 사용하는 S-MAC 프로토콜과는 다르게 트래픽 부하에 따라 자동적으로 듀티 사이클을 변경하게 함으로써 에너지 효율성을 크게 저하시키지 않으며, 지연을 줄일 수 있는 MAC 프로토콜이다.

즉, 전송할 패킷이 적을 경우인 지연이 작을 경우에는 듀티 사이클을 낮춰서 에너지 소모를 감소시킨다. 이 경우 S-MAC 프로토콜과 동일하게 동작하고, 전송할 패킷이 많을 경우, 패킷의 지연을 줄이기 위해, 에너지 소모가 크더라도 듀티 사이클을 높여서 지연을 감소시킨다.

따라서, DSMAC 프로토콜은 전송할 패킷이 많은 경우 주변 노드의 듀티 사이클을 높인다. 그러나 특정 노드로 전달되는 패킷이 많을 경우, 즉 한쪽 노드로 대부분의 패킷을 전송해야 하는 경우에도 이와 같이 동작을 하면 효율성이 떨어지게 되고, 적은 패킷을 전송받는 노드의 전송참여로 인한 지연 증가와 에너지 소모 측면에서 성능이 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 전송될 패킷이 많은 센서 노드와 1 대 1로 듀티 사이클을 변경시킴으로써 기존의 DSMAC 프로토콜에 비해 처리량(Throughput)과 전달율(Delivery ratio)을 향상시키고 에너지 소모와 지연을 줄여 무선 센서 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있는 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 수신 노드가 각각의 센서 노드로 전송할 패킷을 계산하는 단계; 상기 수신 노드가 전송될 패킷이 많은 센서 노드 중 하나의 센서 노드에 RTS 메시지를 통해 듀티 사이클 변경을 요청하는 단계; 상기 센서 노드가 듀티 사이클 레벨을 체크하고 듀티 사이클 변경 여부를 CTS 메시지를 통해 상기 수신 노드로 전송하는 단계; 및 상기 수신 노드에서 상기 센서 노드의 듀티 사이클을 변경하는 단계를 포함하는 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 듀티 사이클 레벨은 레벨1에서 4000ms 듀티 사이클을 이용하고, 레벨2에서 2000ms 듀티 사이클을 이용하며, 레벨3에서 1000ms 듀티 사이클을 이용함이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법은 전송될 패킷이 많은 센서 노드와 1 대 1로 듀티 사이클을 변경시켜 처리량과 전달율을 향상시키는 장점이 있고, 에너지 소모와 지연을 줄여 무선 센서 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있는 현저하고도 유리한 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 MAC-프로토콜의 동작을 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 MAC-프로토콜은 전송할 패킷이 적은 경우 에너지 소모를 줄이기 위해 Sleep 기간을 길게 한다. 두번째 도면에서 1번 노드가 전송할 패 킷이 많을 경우, 즉 평균 지연이 크다면 종래의 DSMAC 프로토콜과는 다르게 현재 목적지로 가는 패킷의 수를 체크한다.

현재 1번 노드가 3번 노드로 전송을 한다고 가정하면, 1번 노드는 3번 노드로 전송해야 하는 패킷이 8개이기 때문에 그 노드와 듀티 사이클을 변경하기 위해 RTS 패킷을 통해, 듀티 사이클을 변경하려고 시도한다. 3번 노드는 이 패킷에 포함된 듀티 사이클을 확인하고 적용한다. 그리고 CTS 패킷을 통해 자신의 듀티 사이클을 변경하였음을 알린다.

따라서, 본 발명의 MAC-프로토콜은 적은 패킷을 전송하는 2번 노드를 통해 기존의 듀티 사이클을 따르게 하여 에너지 소모를 줄이게 하고, 많은 패킷을 전송하는 3번 노드를 통해 Sleep 기간을 줄여서 패킷을 빠르게 전송할 수 있게 한다.

본 발명에 따른 MAC-프로토콜 알고리즘의 동기화는 종래의 S-MAC 프로토콜을 참조한다. 각 노드들은 그룹을 형성하고, 노드는 클락 드리프트(Clock Drift)를 처리하기 위해 SYNC 패킷을 사용한다.

일단 센서 노드들은 배치가 되고나서 먼저 Scanning Phase 단계를 수행하는데, 먼저 센서 노드는 일정 기간 동안에 채널을 Listen한다. 이 기간에 수신된 SYNC 패킷에 있는 현재의 Sleep-Wakeup 스케줄을 적용한다. 이것은 종래의 DSMAC 프로토콜과 유사하다.

그러나 만약 SYNC 패킷을 그 기간이 끝나도록 수신하지 못했을 경우, 센서 노드는 지각할 수 있는 이웃에서 첫번째로 활성화된 센서라고 가정하고, 자신이 자유롭게 한 스케줄을 선택한다. 그 다음에 그 노드는 주기적으로 SYNC 패킷을 이웃 노드에게 방송을 한다. 이 SYNC 패킷을 전송하는 것을 통하여 자신이 설정한 스케줄을 이웃 노드에게 공지한다.

각 센서 노드는 이웃 노드에 대한 동기화 테이블을 유지한다. 일단 Sleep-Wakeup 스케줄이 결정되면, 모든 노드는 Clock 동기화 정보를 가지는 SYNC 패킷을 방송하기 시작할 것이다. 한 센서 노드가 SYNC 패킷을 Overhear할 때마다, 그 노드는 동기화 테이블을 갱신할 것이고, SYNC 패킷의 송신자의 정보에 따라 타이머를 조정한다.

본 발명의 알고리즘에서 사용되는 패킷의 포맷은 DSMAC 프로토콜을 참고하는데, DSMAC 프로토콜은 센서 노드에서 평균지연을 갱신하고, 이 지연이 크다고 판단되면 주변 노드의 듀티 사이클을 변경시킴으로써 센서 노드에서의 지연을 줄이는 프로토콜이다.

그러나 이 경우 어느 한쪽으로 대부분의 패킷이 전송되는 경우라면, 전송될 패킷이 거의 없는 센서 노드에서도 듀티 사이클을 높이기 때문에, 에너지 소모와 지연 측면에서 적합하지 않기에 본 발명은 전송될 패킷이 많은 센서 노드와 1 대 1로 듀티 사이클을 변경시킴으로써 에너지 소모와 지연을 줄인다.

본 발명의 MAC-프로토콜은 패킷이 큐에 들어가고, 다음 목적지로 성공적으로 전송될 때의 시간을 한 홉 지연으로 정의한다. 이 지연 값은 전송하는 센서 노드에서 데이터 패킷에 추가하여 목적지 노드로 전송한다. 수신 노드는 패킷의 헤더에 있는 지연 값을 추출하여 사용하게 된다. 수신 센서 노드의 평균 지연은 일정 기간 동안 수집된 모든 한 홉 지연 값의 평균값이 된다. 이러한 평균지연은 현재의 트래 픽(Traffic) 상태를 알려주게 된다.

각 지연 값은 전송 노드에 의해 측정이 되기 때문에 동기화 문제를 발생시키지 않는다. 각 센서는 지연을 정보와 에너지 값을 유지하게 된다. 에너지 소비는 전송되는 패킷마다 에너지 소비 양을 모니터링하는 것에 의해 측정될 수 있다.

S-MAC 프로토콜에서 변경되지 않는 듀티 사이클을 사용하는 중요한 이유는 한 네트워크에서 센서 노드들 사이에 동기화를 유지하는 것이 어렵기 때문이다. 이 동기화 문제는 DSMAC 프로토콜과 동일하게 Listen Time 기간을 변경하는 것 없이, Sleep Time을 배수로 설정하는 것에 의해 해결한다.

모든 센서 노드가 초기에 동작할 때, S-MAC 프로토콜의 기본 듀티 사이클을 적용하여 사용한다. 각 센서 노드에서는 패킷에 대한 지연을 데이터 패킷에 추가하여 다음 목적지로 전송을 한다. 수신 노드에서는 이 패킷의 지연을 추출하여, 평균지연을 계산한다.

만약 이 수신 노드에서 평균지연이 크다고 판단되면, 자신이 패킷을 다른 노드로 전송할 때, 자신의 버퍼를 확인한다. 도 4에서 보는 것과 같이, 각 패킷에는 헤더에 목적지 정보를 포함하고 있기 때문에, 이 정보를 이용하여 어느 노드로 패킷이 전송돼야 하는지를 알 수 있다.

도 3에서와 같이, 1번 수신 노드가 2번 노드와 3번 노드로 전송할 수 있다고 가정하면, 수신 노드에서는 패킷의 목적지 정보를 통하여 2번 노드로 몇 개의 패킷이 전송돼야 하고, 3번 노드로 몇 개의 패킷이 전송해야 하는지 알 수 있어서 각각의 노드로 전송되어야 하는 패킷의 수를 계산한다. 그리고 전송되어야 하는 패킷의 수가 많고 적음을 판단하는 기준이 되는 미리 설정된 설정치를 기준으로 3번 노드로 전송되어야 하는 패킷이 많을 경우, 1번 노드는 3번 노드에게 RTS 메시지를 통해 듀티 사이클의 변경 요청을 한다. 3번 노드는 자신의 듀티 사이클 레벨을 체크하고, 듀티 사이클을 변경할 것인지 아닌지를 CTS 메시지를 통해 1번 노드로 전송한다.

그리고 1번 노드는 3번 노드가 듀티 사이클 변경을 수락한다는 메시지를 받을 경우에 듀티 사이클을 변경한다. 그러므로 도 3에서 보는 것과 같이, 1~3번 노드 사이에서는 듀티 사이클을 높여서 동작을 하고, 1~2번 노드는 기존의 듀티 사이클로 동작한다.

첫번째 노드 사이에서 Sleep을 줄여서 동작하기 때문에 패킷을 전송할 수 있는 기회가 많아져서 패킷을 빠르게 전송할 수 있고, 두번째 노드 사이에서는 기존의 Sleep으로 동작하기 때문에 에너지 소모를 줄일 수 있다.

본 발명의 MAC-프로토콜에서는 종래의 DSMAC 프로토콜과는 달리 RTS-CTS 메시지를 통해 센서 노드 사이에서 1 대 1로 듀티 사이클을 변경한다. 따라서 상대적으로 많은 패킷을 전송해야 하는 노드들 사이에서는 RTS-CTS를 통하여 두 노드 간에 1 대 1로 듀티 사이클을 높임으로써 전송할 수 있는 기회를 높인다.

따라서, 그 경로 사이의 패킷을 빠르게 소모시킬 수 있다. 그리고 상대적으로 적은 패킷을 전송해야 하는 노드들 사이에서는 듀티 사이클을 낮추거나 그대로 유지함으로써 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 두 노드 사이에서 듀티 사이클을 변경하기 위해 S-MAC 프로토콜에서 사용되는 RTS, CTS 패킷을 수정한다(도 4 참조).

도 5는 본 발명에 따른 듀티 사이클 레벨을 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 듀티 사이클 레벨은 레벨1에서 4000ms 듀티 사이클을 이 용하고, 레벨2에서 2000ms 듀티 사이클을 이용하며, 레벨3에서 1000ms 듀티 사이클을 이용한다.

도 6은 본 발명에 따른 목적지로 가는 패킷 수에 따른 동적 듀티 사이클을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 1번 수신 노드가 3번 센서 노드로 패킷을 전송한다고 가정할 때, 목적지로 가는 패킷 수 > Tmax가 된다. 즉 1번 수신 노드가 3번 센서 노드로 전송할 데이터가 많은 경우 목적지로 가는 패킷 수는 Tmax보다 크게 나타난다. 현재 목적지로 가는 패킷의 수가 많기 때문에, 듀티 사이클을 높여서 전송할 수 있는 기회를 높여야 한다. 따라서 현재 듀티 사이클을 높이기 위해 RTS 메시지를 전송한다.

또한, 1번 수신 노드가 패킷을 2번 센서 노드로 전송한다고 가정할 때, 목적지로 가는 패킷 수 < Tmin가 된다. 즉, 전송해야 하는 패킷의 양이 아주 적다면 목적지로 가는 패킷 수는 Tmin보다 작게 나타난다. 전송할 패킷의 양이 작기 때문에 에너지 소모를 줄이기 위해, 기본 듀티 사이클로 될 때까지 듀티 사이클을 낮추게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 큐에서 목적지로 가는 패킷 수를 제외한 가장 많은 패킷 수에 따른 동적 듀티 사이클을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 1번 수신 노드가 2번 센서 노드로 패킷을 전송한다고 가정할 때, 큐에서 목적지로 가는 패킷 수를 제외한 가장 많은 패킷 수 > Tmax, 큐에서 목적지로 가는 패킷 수를 제외한 가장 많은 패킷 수 < Tmin에 해당하지 않는다.

즉, 큐에서 목적지로 가는 패킷 수를 제외한 가장 많은 패킷 수 < Tmax인 경 우를 체크한다. 큐에서 목적지로 가는 패킷 수를 제외한 가장 많은 패킷 수는 3번 센서 노드로 가는 패킷의 양을 나타낸다. 큐에서 목적지로 가는 패킷 수를 제외한 가장 많은 패킷 수가 Tmax보다 작다면 즉, 현재 목적지로 가는 패킷의 수도 Tmax를 넘지 않고, 3번 센서 노드로 전송하는 패킷의 수도 Tmax를 넘지 않기 때문에 현재 노드에서 전송해야 하는 패킷이 균등하게 분포되어 있다고 생각할 수 있다.

따라서, 이 경우는 지연을 줄이기 위해, DSMAC 프로토콜과 비슷하게 듀티 사이클을 높인다. 그리고 마지막으로 위의 경우에 해당하지 않는다면 현재 듀티 사이클을 그대로 유지하고 동작한다.

도 8은 본 발명에 따른 데이터 신호 충돌수를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 총 처리량을 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 전달율을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 에너지 소비를 나타내는 도면이다.

도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기존 DSMAC 프로토콜에 비해 통신 시, CSMA/CA의 경쟁에 참석하는 노드의 숫자가 적어지게 되므로, 데이터 신호 충돌 면에서 보다 효율적이다. 이러한 특징으로 인해 본 발명은 DSMAC 프로토콜에 비해 처리량(Throughput)과 전달율(Delivery Ratio) 면에서도 보다 좋은 성능을 보이고 있다.

에너지 면에서 보면, 단순히 Listen/Sleep을 반복하는 S-MAC 프로토콜이 가장 작은 에너지를 소모하지만, S-MAC 프로토콜이 처리할 수 있는 데이터가 작으므로 효율적으로 에너지를 소모했다고 말하기 힘들다.

또한, 본 발명은 데이터 신호 충돌, 처리향, 전달율 면에서 DSMAC 프로토콜 보다 더 좋은 성능을 보임에도 불과하고 DSMAC 프로토콜에 비해 더 작은 에너지를 소모하고 있음을 알 수 있다. 이는 DSMAC 프로토콜과 다르게 데이터 통신에 참석하는 노드들만 듀티 사이클을 조정하므로, 꼭 필요한 노드들만 Wakeup하여 통신에 참여하기 때문에다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 종래기술인 S-MAC의 동작을 나타내는 도면이다.

도 2는 종래기술인 DSMAC의 동작을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 MAC-프로토콜의 동작을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 듀티 RTS, CTS 메시지를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 듀티 사이클 레벨을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 목적지로 가는 패킷 수에 따른 동적 듀티 사이클을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 큐에서 목적지로 가는 패킷 수를 제외한 가장 많은 패킷 수에 따른 동적 듀티 사이클을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명에 따른 데이터 신호 충돌수를 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명에 따른 총 처리량을 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명에 따른 전달율을 나타내는 도면이다.

도 11은 본 발명에 따른 에너지 소비를 나타내는 도면이다.

Claims (3)

1. 에너지 소모와 지연을 줄이기 위한 프로토콜의 동작 방법에 있어서,

   a) 수신 노드가 각각의 센서 노드로 전송할 패킷을 계산하는 단계;

   b) 상기 a)단계에서 계산된 패킷의 수가 설정치 이상인 센서 노드 중 하나의 센서 노드에게 RTS 메시지를 통해 상기 수신 노드가 듀티 사이클 변경 요청을 실시하는 단계;

   c) 상기 b)단계에서 듀티 사이클 변경 요청을 받은 센서 노드가 듀티 사이클 레벨을 체크하여 변경 가부(可否)를 결정하고, 상기 결정을 CTS 메시지를 통해 상기 수신 노드로 전송하는 단계; 및

   d) 상기 수신 노드에서 상기 센서 노드의 결정에 따라 상기 센서 노드의 듀티 사이클을 변경하는 단계;

   를 포함하는 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 듀티 사이클 레벨은 레벨1에서 4000ms 듀티 사이클을 이용하고, 레벨2에서 2000ms 듀티 사이클을 이용하며, 레벨3에서 1000ms 듀티 사이클을 이용하는 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 RTS 메시지와 CTS 메시지는

   

   형식을 이용하는 USN에서 버퍼 점유율을 기반한 동적 MAC-프로토콜의 동작 방법.

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