The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

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An Analytical Model for GTS Service Delay of IEEE 802.15.4 with Two Priority Queues

두 개의 우선순위 큐를 적용한 IEEE 802.15.4 GTS 서비스 지연에 대한 분석적 모델

  • 이강우 (동국대학교 정보통신공학과) ;
  • 신연순 (동국대학교 정보통신공학과) ;
  • 안종석 (동국대학교 컴퓨터공학과)
  • Published : 2008.10.31
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Abstract

IEEE 802.15.4 reserves transmission time to support real-time transport by sending GTS request packets to the PAN coordinator in advance. This paper introduces GTS-FAT technique to reduce the reservation time by giving a higher sending priority to GTS request packets than data packets. Differently from the conventional scheme where these two kinds of packets share a single transmission queue, GTS-FAT scheme allocates two queues with two different contention window sizes like IEEE 802.11e. This paper also proposes an analytical GTS delay model by combining the two legacy models for 802.15.4 and 802.11e to accurately predict the GTS-FAT delay over a given network topology. Our analysis shows that GTS-FAT reduces GTS service delay by up to 50% at the expense of the data delay by only up to 6.1% when GTS request packets four times outnumber data packets.

IEEE 802.15.4에서는 실시간 전송을 위해 GTS 요청 패킷을 조정자에게 전송하여 전송 시간을 미리 예약한다. 본 논문에서는 GTS 예약 지연 시간을 감소하기 위해 802.11e와 같이 일반 데이터와 GTS 요청 패킷의 전송 우위를 차별화하기 위해 두 개의 전송 큐를 사용하는 GTS-FAT 방안을 소개한다. 즉 기존 방식은 이 두 종류의 패킷을 하나의 경쟁 윈도우에 의해 전송하였으나, GTS-FAT 방안은 두 종류의 패킷을 서로 다른 큐에 저장하고 서로 다른 경쟁 윈도우에 의해 전송한다. 또한 본 논문에서는 GTS-FAT의 서비스 지연시간을 분석하기 위해 기존의 802.15.4의 모델과 802.11e의 성능 모델을 결합한 수학적 모델을 제안한다. 제안된 모델의 수치 분석에 의하면 GTS-FAT 방안은 일반 데이터가 GTS 요청 패킷보다 4배 정도 많은 경우에 데이터 전송지연은 6.1%정도 증가하였으나 예약 요청 지연시간을 최대 50%까지 줄였다.

Keywords

References

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