Analysis of the S-MAC/T-MAC Protocol for Wireless Sensor Networks

무선 센서망의 에너지 효율적 MAC(S-MAC/T-MAC) 성능 분석

In this paper, we focus on the problem of designing an energy efficient MAC protocol for wireless sensor networks and analyze S(Sensor)-MAC and T(Time-out)-MAC. S-MAC is based on the concept of the 'listen/sleep mode cycle'. This applies message passing to reduce contention latency for sensor-network applications that require store-and-forward processing as data moves through the network. However unlike the S-MAC, where the duration of the cycle is fixed, T-MAC introduces an adaptive duty cycle in a novel way: by dynamical ending the active part of it. This reduces the amount of energy wasted on idle listening, in which nodes wait for potentially incoming messages while still maintaining a reasonable throughput. In this paper we discuss the design of these two Protocols. We analyze them from the aspect of latency, throughput, and power savings when using the OMNeT++ simulator in various environments.

본 논문에서는 무선 센서망에서 에너지 효율적인 MAC 프로토콜의 효율적인 설계에 대해 살펴보고 그중 S(Sensor)MAC과 T(Time-out)-MAC에 대해 자세히 고찰한다. S-MAC은 listen/sleep의 주기를 사용한다. 이것은 데이터가 전송될 때 store-and-forward 기법이 필요한 센서 네트워크의 어플리케이션의 충돌을 줄일 수 있다. 그러나 이렇게 고정되어진 duration field를 가진 S-MAC과는 상이하게 T-MAC은 적응적인 duty cycle을 제공한다. 이는 수신되어질 메시지를 잠재적으로 기다려야 하는 idle 상태에서의 에너지 소비를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 두 가지 MAC 프로토콜을 OMNeT++ 시뮬레이션 환경에서 실험하여 latency, throughput, 전력 소비의 측면에서 각각 비교함으로써 그 효율성을 증명하였다.