Abstract
The number of channels specified in IEEE 802.15.4 Low-Rate Wireless Personal Area Networks(LRWPANs) is too few to operate many applications of WPANs in the same area. To overcome this limit, we introduce Virtual Channel, a novel concept to increase the number of available channels when various WPAN applications coexist. Basically, a virtual channel is a newly-created channel via superframe scheduling within the inactive period of a logical channel preoccupied by other WPANs. To maximize the coexistence capability of WPANs using virtual channels, we propose Least Collision superframe scheduler(LC-scheduler), its less complex heuristics both for a given single channel, and Virtual Channel Selector(VCS) to efficiently manage multiple available logical channels. In addition, a simple but practical synchronization method is developed to compensate different time drifts among coexisting WPANs. The simulation results demonstrate that a remarkable improvement on the coexistence capability of the 802.15.4 can be achieved through the proposed schemes.
IEEE 802.15.4 저속 무선 개인망 표준에서 기술하고 있는 채널의 숫자는 같은 지역 내에서 많은 수의 개인망을 동시에 운용하기에는 매우 부족하다. 이러한 제한을 해결하기 위해서, 우리는 많은 개인망이 공존하는 경우 가용한 채널의 숫자를 늘릴 수 있는 가상 채널(Virtual Channel)이라는 개념을 소개한다. 기본적으로 가상 채널은 이미 다른 개인망에 의해 점유된 논리적 채널 속에의 비활성 구간 속에 슈퍼 프레임을 위치시키는 방법을 통해 새롭게 만들어 지는 채널을 가리킨다. 이러한 가상 채널을 사용하여 하나의 채널 내에 공존하는 개인망들의 공존능력을 최대화하기 위하여 이 논문에서는 충돌 수퍼프레임 스케줄러(Least Collision-Scheduler)와 복잡도가 줄어든 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 그리고 다수의 채널이 주어졌을 경우, 주어진 채널을 효율적으로 관리하는 가상채널 선택기(Virtual Channel Selector)를 제안한다. 부가적으로, 공존하는 많은 개인망들 간의 비동기화 문제를 해결하기 위한 간단하고 실제적인 동기화 기술을 고안한다. 우리는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 이러한 가상 채널 기법을 사용할 경우 개인망의 공존 능력에 있어 획기적인 개선을 이룰 수 있음을 확인하였다.
