초록
별도의 RF 소스가 센서 노드에게 에너지를 공급하는 무선 수동형 센서 망은 배터리 없이 영원히 동작할 수 있는 망이다. 그러나 영원한 수명에 대한 기대와 달리 무선 수동형 센서 망은 아직 에너지의 희소성, 에너지 수신과 데이타 전송의 동시불가성, 자원 활용의 비효율성 등 많은 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 패킷 상실에는 관대하지만 패킷의 적시 전달을 요구하는 서비스를 제공하는 무선 수동형 센서 망을 다룬다. 이러한 망에서 여러 센서 노드들이 하나의 싱크 노드에게 패킷들을 전달하도록 현실적 제약을 인식하여 framed and slotted ALOHA에 기초한 경합형 MAC 방식을 고려한다. 이어서 지리적으로 흩어져있는 센서 노드들이 전송한 패킷들이 경로 손실을 겪어 결국 capture 현상이 빚어질 때 MAC 방식이 얻을 수 있는 망전체 throughput을 조사한다. 특히 두 센서 노드만이 망에 있을 때 망 전체 throughput의 정확한 공식을 closed form으로 도출한다. 마지막으로 설계 parameter들을 조절하여 최대의 망 전체 throughput을 취하도록 경합형 MAC 방식을 최적화한다.
A wireless passive sensor network is a network which, by letting separate RF sources supply energy to sensor nodes, is able to live an eternal life without batteries. Against expectations about an eternal life, however, a wireless passive sensor network still has many problems; scarcity of energy, non-simultaneity of energy reception and data transmission and inefficiency in resource allocation. In this paper, we focus on a wireless passive sensor network providing a packet service which is tolerable to packet losses but requires timely delivery of packets. Perceiving the practical constraints, we then consider a contending-type MAC scheme, rooted in framed and slotted ALOHA, for supporting many sensor nodes to deliver packets to a sink node. Next, we investigate the network-wide throughput achieved by the MAC scheme when the packets transmitted by geographically scattered sensor nodes experience path losses hence capture phenomena. Especially, we derive an exact formula of network-wide throughput in a closed form when 2 sensor nodes reside in the network. By controlling design parameters, we finally optimize the contending-type MAC scheme as to attain the maximum network-wide throughput.
