• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2014.07a
• /
• pp.361-364
• /
• 2014

무선 센서 네트워크를 구성하는 각 센서 노드들은 한정된 전력의 배터리로 동작하므로, 센서 네트워크에서의 에너지 효율성은 중요한 이슈이다. 따라서, 센서 노드의 에너지 소모를 줄여서 전체 네트워크 수명을 최대화하기 위해 MAC 계층에서의 다양한 프로토콜이 제안되었다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 에너지 효율성을 향상시키기 위한 에너지 효율적인 CA-MAC(Context Adaptive MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 CA-MAC 프로토콜은 데이터의 전송 여부를 결정하는 각 버퍼 임계값을 싱크와 노드의 거리에 따라 차등적으로 설정함으로써 노드의 에너지 소비를 감소시켜 전체 네트워크의 에너지 효율성을 크게 향상 시킨다. 또한, 전송 지연 시간을 감소시키기 위하여 센싱된 데이터의 긴급 여부에 따른 전송을 수행한다. 본 논문의 성능 평가는 OMNeT++을 이용한 모의실험을 통해 진행하였으며, 그 결과 기존에 제안되었던 S-MAC 및 T-MAC 프로토콜과 비교하여 제안된 기법이 데이터 전송 시간과 에너지 효율성을 향상시키고 네트워크 수명을 연장하였음을 확인하였다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.16 no.2
• /
• pp.86-94
• /
• 2012

Synchronization MAC Protocol such as S-MAC and T-MAC utilize duty cycling technique which peroidically operate wake-up and sleep state for reducing energy consumption. But synchronization MAC showed low energy efficiency because of additional control packets. For better energy consumption, Asychronization MAC protocols are suggested. For example, B-MAC, and X-MAC protocol adopt Low Power Listening (LPL) technique with CSMA algorithm. All nodes in these protocols joining a network with independent duty cycle schedules without additional synchronization control packets. For this reason, asynchronous MAC protocol improve energy efficiency. In this study, a low-power MAC protocol which is based on X-MAC protocol for wireless sensor network is proposed for better energy efficiency. For this protocol, we suggest preamble numbering, and virtual-synchronization technique between sender and receive node. Using TelosB mote for evaluate energy efficiency.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.293-296
• /
• 2012

본 논문에서는 에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 버스티 데이터 전송에 효율적인 수신자 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 에너지 수확 무선 센서 네트워크는 기존의 배터리에 의해 동작하는 센서 네트워크에 비해 태양열과 같은 주변의 환경으로부터 에너지를 수확하여 사용함으로써 전체 네트워크의 수명을 향상시킬 수 있는 장점으로 인하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 데이터 전송에 참여하는 센서 노드의 에너지를 참고하여 비콘(beacon) 주기를 조절하고 수신자(receiver) 비콘에 응답(acknowledgment)신호를 포함시킴으로써 버시티 데이티(bursty data) 전송에 효율적이면서, 센서 노드의 에너지를 절약할 수 있는 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서는 제안된 MAC 프로토콜과 기존에 연구되었던 ODMAC 프로토콜과 에너지 절약 및 버스티 데이터 전송 효율면에서 비교분석한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2008.06d
• /
• pp.202-207
• /
• 2008

무선 센서 네트워크에서는 기본적으로 교환이나 충전이 어려운 베터리로 동작하는 센서 노드들로 구성된다. 따라서 센서 노드들의 에너지 소모를 줄이는 것이 무선 센서 네트워크에서는 중요한 과제이다. 이러한 에너지 효율적인 MAC 프로토콜을 구현하기 위해 기존의 IEEE 802.11 Protocol을 기반으로 휴면 기간의 에너지를 효율적으로 관리하는 Sensor MAC(이하 S-MAC) Protocol이 제안되었다. 본 논문에서는 에너지 효율적 스케줄링 기반의 기존 S-MAC을 기반으로 네트워크 트래픽에 동적으로 동작하기 위한 동적 S-MAC을 제안하였다. 동적 S-MAC 프로토콜은 네트워크 트래픽 상황에 따라 프레임 주기를 변경함으로써 S-MAC의 에너지 효율을 개선하였다. NS2 시뮬레이션을 통해 동적 S-MAC과 기존 S-MAC의 성능을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2005.07a
• /
• pp.493-495
• /
• 2005

지금까지 무선 센서 네트워크에서 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 많은 라우팅 및 MAC 프로토콜들이 개발되어 왔다. 특히 에너지 효율적 센서 MAC 프로토콜들 중 Sensor-MAC (S-MAC) 프로토콜은 listen 시간과 sleep 시간을 주기적으로 반복하여, 데이터 전송이 없을 경우 노드의 통신 모듈을 Sleep시킴으로써 그 만큼의 에너지를 절약한다. 노드의 sleep시간이 길수록 더 많은 에너지를 절약할 수 있으나, 대신 sleep시간에 발생된 데이터는 다시 다음 주기의 listen시간이 시작될 때까지 지연되어야 한다는 단점이 있다. 이러한 데이터 전송 지연은 센서 네트워크에서 다양한 어플리케이션을 지원하기 위해 반드시 개선되어야 할 사항이다. 본 논문에서는 S-MAC의 listen/sleep 주기를 그대로 사용하여 에너지를 절약하면서도, 큰 오버헤드를 발생시키지 않고 데이터 전송시의 지연 시간을 최소화하는 기법에 대해 논의한다. 또한 시뮬레이션을 통해 기존의 S-MAC 및 Adaptive S-MAC 프로토콜과 지연시간 및 에너지 소비량을 비교하여, 제안된 기법이 지연시간을 감소시키면서도 기존 MAC 프로토콜들과 비슷한 에너지 소비량을 갖는다는 것을 증명하였다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.31 no.11A
• /
• pp.1138-1146
• /
• 2006

It is very important for the sensor network to save battery capacity. Switching active mode to sleep mode is used for S-MAC protocol and expiring timer before end of the active part is used for T-MAC in order to extend battery life span. We proposed IS-MAC (Improved Sensor MAC) which gives more energy efficiency than S-MAC and T-MAC To improve energy efficiency in sensor network, we used the threshold value in buffer to transmit data packet and proposed the method to reduce the number of control packets which cause extra battery consumption. Based on the analytical results, we found that the proposed IS-MAC protocol shows better performance than conventional MAC protocols.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.33 no.7B
• /
• pp.502-509
• /
• 2008

Wireless sensor networks consist of sensor nodes which are expected to be battery-powered and hard to replace or recharge. Thus, reducing the energy consumption of sensor nodes is an important design consideration in wireless sensor networks. For the implementation of energy-efficient MAC protocol, Sensor-MAC based on IEEE 802.11 protocol. In this paper, which has energy efficient scheduling, was proposed. In this paper, we propose Dynamic S-MAC that is dynamically operated by network-traffic states. Dynamic S-MAC protocol improves energy consumption of S-MAC due to change the frame length according to network-traffic states. Using NS-2 Simulation, we compare the performance of Dynamic S-MAC with S-MAC protocol.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
• /
• v.44 no.2 s.314
• /
• pp.19-24
• /
• 2007

In this paper, we deal with suggestion of energy efficient MAC protocol. The scheme(I-MAC) makes the active duty-cycle duration based on by utilizing data frequency. Data frequency is made by checking a check bit of Link layer. By being studies on NS-2 simulation environments, the proposed scheme was proved to be improved in terms of energy efficiency of 50 % and to be similar to throughput of S-MAC on every time interval.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.177-182
• /
• 2014

In this paper, we propose an energy efficient sink node based MAC protocol for Wireless Sensor Networks (WSNs). The proposed sink node-based MAC (SB-MAC) protocol uses a RB(rapid beacon) frame to save sender's energy consumption and to reduce transmission delay. The RB frame is a modified IEEE 802.15.4 beacon frame. The RB frame contains the length of the sender nodes data. Using this information other nodes except sender and receiver nodes can be stay sleep mode long time to reduce energy consumption. Results have shown that the SB-MAC protocol outperformed other protocols like X-MAC and RI-MAC in terms of packet delivery delay and energy consumption. The SB-MAC protocol is especially energy efficient for the networks with one sink node and many senders.

• Journal of KIISE:Information Networking
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.42-49
• /
• 2010

Because sensor nodes operate with the limited power based on battery which cannot be easily replaced, energy efficiency is a fundamental issue pervading the design of communication protocols developed for wireless sensor networks. In wireless networks, energy efficient MAC protocols can usually be described as being either a contention-based protocol or a schedule-based protocol. It is suitable to use combination of both contention-based protocol and schedule-based protocol, because the strengths and weaknesses of these protocols are contrary to each other. In this paper, in order to minimize energy consumption of sensor nodes and maximize network lifetime, we propose a new MAC protocol called "Tiered-MAC" The Tiered-MAC uses a schedule-based TDMA inside maximum transmission range of sink node and a contention-based CSMA otherwise. Therefore, by efficiently managing the congested traffic area, the Tiered-MAC reduces the unnecessary energy consumption. Based on the ns-2 simulation result, we prove that the Tiered-MAC improves the energy-efficiency of sensor network nodes.