한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

  • 제32권2B호
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  • Pages.133-142
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  • 2007
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  • 1226-4717(pISSN)
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  • 2287-3880(eISSN)
한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

WPAN에서 QoS를 보장하는 분산적인 PNC 선출 방법

Distributed PNC Election Scheme with Guaranteeing QoS in WPANs

  • 정순규 (인하대학교 정보통신대학원 멀티미디어통신망 연구실) ;
  • 유상조 (인하대학교 정보통신대학원 멀티미디어통신망 연구실)
  • 발행 : 2007.02.28
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초록

WPAN은 비교적 좁은 영역에서 통신이 수행되고, PNC라 불리는 중앙 조정장치가 중심이 돼서 네트워크가 조직되고 운영된다. 그리고 주요 응용분야는 방범장치, 건강관리 장치 등이 있을 수 있다. 이런 네트워크는 실시간성을 보장하는 것이 중요한데, PNC가 더 이상 동작하지 못해서 통신이 끊어지면 심각한 문제가 발생할 수 있기 때문에 이런 상황에서 다음 PNC를 빠르게 선출하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 새로운 PNC를 선출할 때의 기준으로 QoS 보장가능정도와 주변 디바이스와의 연결성을 고려하여 기존의 PNC가 커버하던 영역을 최대한 보장하고 네트워크의 깨짐 및 분할 현상을 막고 QoS도 보장하는 분산적 PNC 선출방법을 제안한다. 저속 WPAN의 표준인 IEEE 802.15.4에 기반을 두는 시스템을 고려하였고, 모의실험결과 QoS와 주변 디바이스와의 연결성을 최대한 보장하면서 빠른 시간에 PNC를 선출할 수 있음을 알 수 있다.

WPANs are formed in relatively small area and a PNC that serves as a central control device plays an important role in the operation and organization of a piconet. Typical applications of WPANs are security system and health monitoring system. In these type of systems, guaranteeing realtime service is very important, and communications cannot take place when the PNC malfunctions. Thus, in this situation, it is necessary to elect a new PNC as soon as possible. For this reason, we propose distributed PNC election scheme that considers not only QoS support but also network connectivity to avoid possible network partition. Simulation results show proposed mechanism can select PNC with guaranteeing QoS and connectivity for a limited period.

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참고문헌

  1. Zigbee alliance. http://www.zigbee.org
  2. IEEE 802 Working Group, 'Standard for Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs)', ANSI/IEEE 802.15.4, Oct. 2003
  3. E.D. Callaway, et al. 'Home Networking with IEEE 802.15.4: A Developing Standard for Low-Rate Wireless Personal Area Networks,' IEEE Communication Magazine, Aug. 2002
  4. Won Soo Kim, Il Whan Kim, Seung Eun Hong, and Chung Gu Kang, 'A Seamless Coordinator Switching (SCS) Scheme for Wireless Personal Area Network,' IEEE Trans. on Consumer Electronics, vol. 49, no. 3, pp.554-560, Aug. 2003 https://doi.org/10.1109/TCE.2003.1233771
  5. Joon-Yong Lee, and Robert A. Scholtz, 'Ranging in a Dense Multipath Environment Using an UWB Radio Link,' IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 20, no. 9, Dec. 2002
  6. B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger, and J. Collins, Global Positioning System: Theory and Practice, 4th ed., Springer Verlag, 1997
  7. Jianliang Zheng, and Myung J. Lee, 'A Comprehensive Performance Study of IEEE 802.15.4,' IEEE Press. Book, 2004
  8. A. Koub?a, M. Alves, and E. Tovar, 'A Comprehensive Simulation Study of Slotted CSMA/CA for IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks,' in Proc. The 6th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems (WFCS 2006), Jun. 2006
  9. IEEE 802 Working Group, 'Standard for Part 15.3: Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for High Rate Wireless Personal Area Networks(WPAN), ANSI/IEEE 802.15.3 2003
  10. Lain-Jinn Hwang, Shiann-Tsong Sheu, Yun-Yen Shih, and Yen-Chieh Cheng, 'Grouping Strategy for Solving Hidden Node Problem in IEEE 802.15.4 LR-WPAN,' in Proc. The First International Conference on Wireless Internet (WICON'05), pp. 26-32, Jul. 2005
  11. J. Polastre, J. Hill, and D. Culler, 'Versatile Low Power Media Access for Wireless Sensor Networks,' in Proc. ACM SenSys'04, pp. 95-107, Nov. 2004
  12. Data Sheet for tmote Sky, available online at http://www.moteiv.com/products/docs/tmotesky-datasheet.pdf