A New GTS Allocation Scheme Considering Periodic Characteristic of IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Network

센서 네트워크의 주기적인 성질을 고려한 IEEE 802.15.4 GTS 할당 방법

IEEE 802.15.4 기반의 무선 센서 네트워크는 다양한 종류의 센서들로 구성된다. 이러한 센서들은 각각 다양한 주기들로 중심 노드에게 데이터를 전송하고자 한다. 슈퍼프레임마다의 주기적인 전송을 위해 IEEE 802.15.4에서는 GTS(Guaranteed Time Slot) 메커니즘을 제공한다. 하지만 하나의 센서 네트워크에서 슈퍼프레임 길이는 모두 동일하기 때문에 이보다 긴 주기를 갖는 센서들은 GTS를 할당받고도 데이터를 전송하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 때문에 IEEE 802.15.4의 GTS 메커니즘에서는 낮은 사용 효율의 문제가 발생한다. 본 논문은 이러한 문제를 보완하고자 주기적 GTS 할당 방법(PGTS: Periodic Guaranteed Time Slot)을 제안한다. 주기적 GTS 할당 방법에서는 단말들이 GTS 요청 시 자신의 데이터 전송 주기를 PAN 코디네이터에게 보고하고, PAN 코디네이터는 이를 고려하여 단말의 주기에 따른 슈퍼프레임에서만 GTS 구간을 할당한다. 이를 통해 주기적 GTS 할당 방법은 기존 GTS 할당 방법보다 대역의 낭비를 줄여 GTS를 효율적으로 사용가능하도록 하고 더 많은 수의 단말들에게 GTS를 배정할 수 있게 한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통해 주기적 GTS 할당 방법이 IEEE 802.15.4의 GTS 할당 방법보다 효율적이며 더 많은 수의 단말에게 GTS를 할당할 수 있음을 확인하였다.