• Journal of Communications and Networks
• /
• 제7권2호
• /
• pp.126-134
• /
• 2005

Reducing energy consumption in mobile hosts (MHs) is one of the most critical issues in wireles/mobile networks. IP paging protocol at network layer and power saving mechanism (PSM) at link layer are two core technologies to reduce the energy consumption of MHs. First, we investigate the energy efficiency of the current IEEE 802.11 power saving mechanism (PSM) when IP paging protocol is deployed over IEEE 802.11 networks. The result reveal that the current IEEE 802.11 PSM with a fixed wakeup interval (i.e., the static PSM) exhibits a degraded performance when it is integrated with IP paging protocol. Therefore, we propose an adaptive power saving mechanism in IEEE 802.11-based wireless IP networks. Unlike the static PSM, the adaptive PSM adjusts the wake-up interval adaptively depending on the session activity at IP layer. Specifically, the MH estimates the idle periods for incoming sessions based on the exponentially weighted moving average (EWMA) scheme and sets its wake-up interval dynamically by considering the estimated idle period and paging delay bound. For performance evaluation, we have conducted comprehensive simulations and compared the total cost and energy consumption, which are incurred in IP paging protocol in conjunction with various power saving mechanisms: The static PSM, the adaptive PSM, and the optimum PSM. Simulation results show that the adaptive PSM provides a closer performance to the optimum PSM than the static PSM.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.393-401
• /
• 2024

최근 사물인터넷(Internet of Things, IoT)이 인간의 안전, 생명, 자산과 직결되는 산업과 일상생활에 널리 활용되고 있다. 그러나 저가, 경량, 저전력 요건을 충족해야 하는 IoT 장치는 배터리 소모 공격과 간섭 때문에 배터리 라이프타임이 심각하게 단축되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 웨이크업 리시버(Wake-up Receiver, WuR)를 위한 802.11ba 표준이 등장했고, 이 기능은 와이파이 기반 IoT의 에너지 소비를 최소화하는데 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 WuR 프로토콜은 지연시간과 오버헤드를 단축하기 위해서 보안 메커니즘을 고려하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 배터리 소모 공격에 대응하기 위해서 저전력 웨이크업 리시버를 위한 적응형 파워 세이빙 메커니즘(Adaptive Power Saving Mechanism, APSM)을 제안한다. APSM은 공격이 잦은 환경에서 파워 세이빙 시간을 기하급수적으로 증가시킴으로써 비정상적으로 발생하는 파워 소모량을 최소화할 수 있다. 실험 결과에 따르면, APSM은 전체 트래픽 중 공격 비중이 10% 이상일 때 종래의 파워 세이빙 메커니즘(Legacy Power Saving Mechanism, LPSM)보다 13.77% 이상의 에너지 소비 효율을 개선할 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제6권3호
• /
• pp.343-347
• /
• 2008

Wakeup schemes that turn off sensors' radio when communication is not necessary have great potential in energy saving. At the start of each beacon interval in the IEEE 802.11 power saving mode specified for DCF, each node periodically wakes up for duration called the ATIM Window. However, in the power saving mechanism specified in IEEE 802.11, all nodes use the same ATIM window size. Since the ATIM window size critically affects throughput and energy consumption, a fixed ATIM window does not perform well in all situations. This paper proposes an adaptive mechanism to dynamically choose an ATIM window size according to network condition. Simulation results show that the proposed scheme outperforms the IEEE 802.11 power saving mechanism in terms of the amount of power consumed and the packet delivery ratio.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제37권3호
• /
• pp.243-248
• /
• 2010

시스템에서 UE의 QoS를 보장하면서 효율적인 power saving을 위해 본 논문에서는 delay 정보를 이용하여 3GPP(Third Generation Partnership Project) 규격에서 제시한 DRX/DTX(Discontinuous. Reception/Transmission)의 차등적 적용 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안한 MAC 프로토콜은 LTE 기지국에서 각 UE의 QoS를 고려하여 적응적으로 DRX/DTX 주기를 제어한다. UE의 패킷 delay가 적은 경우에 DRX/DTX 주기를 늘려 에너지를 절약하고 패킷 delay가 커지면 기지국의 DRX/DTX 주기를 줄여 delay를 줄이고 UE의 QoS를 보장한다. DRX/DTX의 차등적용에 따른 모의실험 결과 제안된 power saving 방식은 DRX/DTX를 상황에 따라 변화시키지 않는 방식에 비해 개선된 power saving 성능을 제공하며 특히 상황에 맞게 DRX/DTX를 설정하여 UE의 요구사항을 충족시킬 수 있다. 본 논문에서는 LTE 기지국과 UE가 통신하는 환경에서 기지국의 에너지를 절약할 수 있는 MAC protocol을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 성능이 향상되었음을 확인한다.