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韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information v.15 no.1=no.70, 2010년, pp.129 - 137  
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무선 센서네트워크에서 QoS 지원을 위한 패킷 우선순위 기법
A Packet Prioritization Scheme for supporting QoS in Wireless Sensor Networks

이윤석    (한국외국어대학교 전자정보공학부  );
  • 초록

    본 논문은 B-MAC 기반 센서네트워크에서 전송 패킷의 우선순위에 따른 차별화된 채널 선점권을 지원하기 위해, 프리앰블과 전송대기 시간을 활용한 패킷 우선순위화 기법을 제안한다. 이 기법은 높은 우선순위의 패킷의 전송 대기 시간을 줄이고 무선 채널의 선점을 보장하여 패킷 전달시간을 비롯한 QoS를 지원하고 센서 네트워크 전체의 무선 채널 사용에 대한 효율성 제고를 목적으로 한다. 이를 위해 무선 센서 네트워크에서 널리 사용되어지고 있는 TinyOS 기반 MAC 계층(B-MAC)에 다중 전송 큐를 설계하고 프리앰블 형식을 수정 설계하였다. 이를 통해 패킷의 우선순위에 따라 차등적 백오프를 적용할 경우, 상위패킷의 전송시간을 82-88% 가량 단축시켜 긴급 어플리케이션의 실시간성을 확보할 수 있음을 뒷받침하였다.


    In this paper, we propose a packet prioritization scheme using preamble signal and backoff time which is designed to provide a differentiated channel occupation with a packet priority in wireless sensor networks. This scheme aims at enabling QoS such as fast delivery of high priority packets by reducing their backoff time as well as thus securing higher channel occupation. We expect that it could also improve the channel utilization of the entire network by avoiding unnecessary channel contention. For the purpose, we add new features of multiple queue and preamble modification to the TinyOS based B-MAC. This scheme achieves 82-88% reduction in delivery time of high priority packets, thus it enables realtime support for urgent applications.


  • 주제어

    센서 네트워크 .   MAC 계층 .   프리앰블 .   패킷 우선순위화.  

  • 참고문헌 (9)

    1. C. Chong, S. Kumar, "Sensor Networks: Evolution, Opportunities, and Challenges," Proc. of the IEEE, 2003. 
    2. K. Akkara, M. Younis, "A Survey of Routing Protocols in Wireless Sensor Networks," Ad Hoc Network Journal, Vol. 3, No. 3, pp. 325-349. 
    3. http://www.tinyos.net/ 
    4. Joseph Polastre, "Sensor Network Media Access Design," Computer Science Division EECS Department U.C.Berkeley, 2003. 
    5. Joseph Polastre, Jason Hill, David Culler, "Versatile Low Power Media Access for Wireless Sensor Networks," Computer Science Division EECS Department U.C.Berkeley, 2004. 
    6. C. Lu, B. M. Blum, T. F. Abdelzaher, J. A. Stankovic, T. He, "RAP : A Real-Time Communication Architecture for Large-Scale Wireless Sensor Networks," In Proc. of RTAS 2002. 
    7. B. Hull, K. Jamieson, H. Balakrishnan, "Mitigating Congestion in Wireless Sensor Networks," In Proc. of ACM SenSys 2004. 
    8. T. He, J. A. Stankovic, C. Lu, T. F. Abdelzaher, "SPEED: A Stateless Protocol for Real-Time Communication in Sensor Networks," In Proc. of ICDCS 2003. 
    9. Nelson Lee, Philip Levis, Jason Hill "Mica High Speed Radio Stack," 2002. 

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    1. 2000 "디렉토리를 이용한 캐쉬 일관성 유지 기법에서 무효화 힌트를 이용한 읽기 접근 시간 감소" 정보과학회논문지. Journal of KIISE. 시스템 및 이론 27 (4): 408~415    
    2. 2006 "병렬 프로그램의 이주 데이터 특성을 고려한 디렉토리 기반 캐쉬 일관성" 韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information 11 (6): 125~131    
    3. 2008 "리눅스 클러스터에서 MPI 기반 병렬 프로그램의 동적 동시 스케줄링 기법" 韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information 13 (1): 29~35    
    4. 2008 "작업영역의 동적 할당을 통한 고화질 애니메이션의 병렬 렌더링" 韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information 13 (1): 109~116    
    5. 2009 "범위 질의 인덱싱을 이용한 스트림 데이터의 다중 질의처리 기법" 韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information 14 (2): 69~77    

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