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나은 옹
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1 논문 A-13 무선센서네트워크를위한향상된 센서 MAC 프로토콜 정회원이주아 *, 김재현 *, 민승욱 ** Improved Sensor MAC Protocol for Wireless Sensor Network Ju-a Lee*, Jae-hyun Kim*, Seung-wook Min** Regular Members 요 약 센서네트워크에서는배터리용량이중요한문제이다. 기존 MAC 프로토콜에서는배터리수명을연장시키기위하여 sleep 모드와 active 모드가주기적으로전환되는 S-MAC 프로토콜과가변적인 active 시간을사용하는 T-MAC 프로토콜이제안되었다. 본논문에서는 S-MAC 프로토콜과 T-MAC 프로토콜보다에너지소비효율성이뛰어난 IS-MAC (Improved Sensor MAC) 프로토콜을제안한다. IS-MAC 프로토콜은센서네트워크의에너지효율성을높이기위하여버퍼의임계값을사용하여데이터를전송하며에너지낭비의원인인제어패킷수를줄이는방안을제안하였다. 또한제안한알고리즘에대한수학적분석을통하여 IS-MAC이기존의센서 MAC 프로토콜보다에너지와데이터전송시간면에서더효율적임을보였다. Key Words : IS-MAC, Sensor Network, energy efficiency, transmission delay, MAC protocol ABSTRACT It is very important for the sensor network to save battery capacity. Switching active mode to sleep mode is used for S-MAC protocol and expiring timer before end of the active part is used for T-MAC in order to extend battery life span. We proposed IS-MAC (Improved Sensor MAC) which gives more energy efficiency than S-MAC and T-MAC. To improve energy efficiency in sensor network, we used the threshold value in buffer to transmit data packet and proposed the method to reduce the number of control packets which cause extra battery consumption. Based on the analytical results, we found that the proposed IS-MAC protocol shows better performance than conventional MAC protocols. Ⅰ. 서론센서네트워크의통신은여러계층으로나누어지고그중의 MAC (Medium Access control) 계층은네트워크가성공적으로동작할수있게해주는중요한기능을한다. 그리고 MAC 프로토콜은가까이있는두노드가동시에데이터를전송하여충돌이일어나는것을피할수있게해준다. 무선센서네 트워크를위한 MAC 프로토콜은 S-MAC (Sensor- MAC) 프로토콜 [1] 과 T-MAC (Timeout- MAC) 프로토콜 [2] 등여러가지가있으며센서네트워크는기존의네트워크와달리크기와배터리용량이작기때문에 QoS (Quality of Service) 요구보다는에너지소비를최소화하는것이우선시된다 [1,2]. MAC 프로토콜에서에너지낭비는 idle listening, 충돌, 프로토콜오버헤드, overhearing 때문에일어난다 [2]. 본연구는 21 세기프론티어연구개발사업의일환으로추진되고있는정보통신부의유비쿼터스컴퓨팅및네트워크원천기반기술개발사업과 2006 년도 2 단계 BK21 사업에의하여지원되었습니다. * 아주대학교전자공학과무선인터넷연구실 (gaia@ajou.ac.kr, jkim@ajou.ac.kr) ** 한국전자통신연구원 (swmin@etri.re.kr) 논문번호 :KICS , 접수일자 :2006 년 2 월 15 일, 최종논문접수일자 :2006 년 11 월 5 일 1138

2 논문 / 무선센서네트워크를위한향상된센서 MAC 프로토콜 이중에서도 idle listening은에너지낭비의제일큰요인이다. IEEE ad hoc 모드또는 CSMA (Carrier Sense Multiple Access) 기반의 MAC 프로토콜을사용하는노드들은트래픽을받기위해항상채널을감지하여야한다. 이는실제트래픽이전송되지않는대기 (idle) 상태에서에너지를낭비하는것을의미한다. Mark의시뮬레이션결과와 IEEE 표준에는대기모드, 수신모드, 송신모드사이의에너지소비비율이각각 1:1.05:1.4와 1:2:2.5 라고나온다 [3],[4]. 이를해결하기위한프로토콜중하나인 S-MAC 프로토콜에서는시간을 active 구간과 sleep 구간으로구성된프레임으로나눈다. sleep 구간에는다른노드와무선으로신호를주고받는 transceiver의전원을차단하여데이터를전송하지않고버퍼에저장한다. active 구간에서는저장된데이터를이웃노드로전송한다. 그러나 S-MAC 프로토콜의 duty cycle은높은부하를기준으로고정되었기때문에트래픽이변화하는환경에서는적절하지않다. S-MAC 프로토콜을발전시킨 T-MAC 프로토콜에서는 active 모드에서도데이터송수신이없다는것을감지하면타이머를작동시켜특정시간이후에 sleep 모드가된다. 이러한타이머는프로토콜의에너지효율을향상시킨다. [5] 에서제안한 E 2 -MAC (Energy Efficiency-MAC) 프로토콜은본논문과유사하나 E 2 -MAC 프로토콜의타이머는홉수에따라변하기때문에트래픽이변화하는환경에서는적절하지못하다. 따라서본논문에서는 S-MAC과 T-MAC 프로토콜의장점들을사용하고타이머시간을다시정의하여에너지효율을높이는 IS-MAC (Improved Sensor MAC) 프로토콜을제안한다. 또한노드별공평성, 채널용량활용과같은 QoS를고려한다. 2장에서는 IS-MAC 프로토콜을소개하고, 3장에서수학적인분석및결과를설명하며이에대한분석결과를 4장에서살펴보고, 5장에서결론을맺는다. Ⅱ. IS-MAC 프로토콜 제안한 IS-MAC 프로토콜은그림 1과같이센서노드내의버퍼의임계값을 HIGH, MEDIUM, LOW로지정한다. 이임계값은버퍼길이에따라달라지고저장된데이터가지정된임계값을초과하면데이터가전송된다. 반면타이머는 T-MAC 프로토콜보다더작게설정해준다. 노드는타이머가동작하는동안 RTS (Request-to-Send), CTS (Clear-to-Send), FRTS (Future RTS) 제어패킷을수신받거나어떠한데이터패킷도송신하지않으면 sleep 모드가된다. 기존의프로토콜은트래픽양이다양하게변화하면효율성이감소하는반면에제안한프로토콜은임계값을사용하여에너지효율을최적화하고, 세단계의임계값을사용함으로써노드별공평성을증가시킨다. 데이터전송기준이되는임계값에대하여살펴보면 는 LOW, MEDIUM, HIGH의임계값을나타낸다. 는버퍼크기이고, 각임계값에대한가중치는 로,, 로설정하였다. 각가중치의범위는정해진것이아니며변경가능하다. 임계값은식 (1) 과같이표현할수있다., (1) 본논문에서고려한네트워크의구조는그림 2와같이선형토폴로지로되어있고, 모든노드는자신의위치를알고있다고가정한다. 각원은원중심에위치한노드의전송범위를나타낸다. A B C D 그림 2. 선형토폴로지 그림 1. 임계값을사용하는버퍼 2.1 IS-MAC 프로토콜의동작무선네트워크에서는 hidden node problem과ex- posed node problem을해결하기위하여데이터전송전에 RTS/CTS 패킷을송수신한다. 그러나하나의데이터를여러홉동안전송해야하는경우그만큼 RTS/CTS 패킷의전송부하가증가한다. IS-MAC 프로토콜에서는 RTS/CTS 패킷전송부하를줄이기위하여 FRTS 패킷을사용한다. 1139

3 A B C D Active Period Contention interval CTS transmission time ACK transmission time RTS transmission time data transmission time FRTS transmission time DS transmission time IS-MAC Timer Sleep mode 그림 3. IS-MAC 프로토콜그림 3은 A 노드에서 D 노드방향으로있는선형토폴로지의경우 IS-MAC 프로토콜의동작을나타내고있으며자세한동작은다음과같다. A 노드의버퍼크기 ( ) 가임계값이하 ( ) 이면노드는타이머를작동시킨다. 타이머의작동이끝날때까지주위노드로부터 RTS, CTS, FRTS 패킷을전송받지못한다면 sleep 모드가된다. A 노드의버퍼크기가임계값이상 ( ) 이면 RTS 패킷을 B 노드에게전송한다. RTS 패킷을수신한 B 노드는 CTS 패킷을브로드캐스트하여, A 노드와 C 노드에게전송한다. CTS 패킷을전송받은 C 노드는 D 노드에게 FRTS 패킷을전송하여채널을예약한다. FRTS 패킷을수신한 D 노드는 C 노드이외의다른노드와데이터를송수신할수없다. C 노드의전송은 B 노드까지영향을미치므로 C 노드가 FRTS 패킷을 D 노드에게전송할때 A 노드가 B 노드에게데이터패킷을전송하면 B 노드에서충돌이생긴다. 이를방지하기위하여 C 노드가 FRTS 패킷을 D 노드에게전송하는동안 A 노드는 B 노드에게 DS (Data-Send) 패킷을전송한다. DS 패킷에는특별한정보가실리지않으므로충돌이일어나도문제가되지않는다. A 노드는 DS 패킷전송이후에 B 노드로데이터패킷을전송한다. A 노드가 B 노드에게데이터를전송하고있는동안 D 노드는그다음노드에게 FRTS 패킷을전송하여채널을예약할수있으나본논문에서는채널효용성을위해채널예약을 D 노드까지로제한하였다. 데이터를수신한 B 노드는 A 노드에게 ACK 패킷을전송한뒤별도의 RTS/CTS 패킷교환없이바로 C 노드에게데이터를전송한다. 데이터를수신한 C 노드는 B 노드와동일한방법으로 D 노드에게데이터를전송한다. IS-MAC에서는 FRTS 패킷을이용하여채널을예약함으로써에너지효율과함께전송지연을크게향상시킨다. 그러나 FRTS 패킷을수신한노드들은통신에참여하지않은다른노드와는데이터를송수신할수없기때문에채널사용효율성은떨어진다. 그러므로 FRTS 패킷이전송될수있는홉수는적절하게제한되어야한다. 본논문에서는채널효용성을고려하여 FRTS 패킷으로예약가능한홉수를 1홉으로제한하였다. 즉, 1개의 RTS 패킷으로전송가능한홉수는 3홉까지로제한된다. 2.2 Contention Window IS-MAC 프로토콜에서각노드는 HIGH, MEDIUM, LOW의다른우선순위를가지며 contention window는이러한우선순위에따라달라지므로노드별공평성을높여준다. IS-MAC 프로토콜의 contention window를구하기위하여각노드의 contention window를 라하고 을재전송횟수라정의한다. 는각노드의우선순위이며 로 는 의원소이다. 는값이작을수록우선순위가높아지는것으로즉, 버퍼에있는데이터가많을수록우선순위가높아진다. contention window는식 (2) 와같이정의되며 와 의함수이다. (2) 재전송된횟수에따라 contention window가지수적으로증가할수있도록 으로정의한다. 여기서 은 contention window의최소값이다. 은 0과 1사이의값이고, 은 보다작거나같은수중제일큰정수이다. 2.3 타이머 T-MAC 프로토콜에서노드가 sleep 모드가되기위한타이머조건은식 (3) 과같다 [2]. T-MAC 프로토콜의타이머는노드가데이터를송수신하지않는상태에서의불필요한에너지소비를줄여준다. (3) 1140

4 논문 / 무선센서네트워크를위한향상된센서 MAC 프로토콜 이때, 는 contention interval 시간이고, 는 RTS 패킷전송시간, 는 Short Inter Frame Space이다. 이와유사하게 IS-MAC 프로토콜에서노드가 sleep 모드로전환되기위한타이머는식 (4) 와같이정의할수있다. 수식을위한파라미터정의 (4) 이때, 는 FRTS 패킷전송시간이다. IS-MAC 프로토콜은같은프레임내에서데이터패킷을 3 홉까지전송할수있다. IS-MAC 프로토콜에서타이머는 contention interval 시간이끝난후동작하고 T-MAC 프로토콜의타이머보다짧기때문에 idle listening으로인한에너지낭비를감소시킬수있다. Ⅲ. 수학적분석 본논문에서는기존의 MAC 프로토콜과 IS-MAC 프로토콜의성능을수학적으로분석해비교하였다. 총프레임동안의 active 시간 번째프레임의 active 시간 T-MAC 프로토콜에서한프레임동안에전송패킷이없는경우 active 시간 T-MAC 프로토콜에서한프레임동안에전송패킷이있는경우 active 시간 번째홉에서의평균 contention window IS-MAC 프로토콜에서 번째홉의 contention window 번째프레임의 active 구간이시작하는시간 번째프레임의 active 구간이끝나는시간 번째프레임의 active 구간에서패킷전송시간제어패킷전송시간데이터패킷전송시간응답패킷전송시간 T-MAC 프로토콜의타이머 IS-MAC 프로토콜의타이머 단위시간당패킷전송에소비되는에너지단위시간당패킷수신에소비되는에너지 단위시간당 idle listening 동안소비되는에너지 T-MAC 프로토콜에서 active 시간동안데이터를전송하지않을확률 T-MAC 프로토콜에서 active 시간동안데이터를전송할확률 IS-MAC 프로토콜에서 active 시간동안데이터를전송하지않을확률 IS-MAC 프로토콜에서 active 시간동안데이터를전송할확률 S-MAC 프로토콜과 T-MAC 프로토콜에서한개의 RTS/CTS 패킷으로예약가능한홉수 (2 홉 ) IS-MAC 프로토콜에서한개의 RTS/CTS 패킷으로예약가능한홉수 (3 홉 ) IS-MAC 프로토콜의채널사용률 3.1 데이터전송지연 본절에서는각 MAC 프로토콜에서의전송지연시간을분석하여비교해보았다. 전송지연을분석하기에앞서각지연요소를살펴보면우선경쟁을위한 contention window와재전송으로인한 back-off 지연, 전송을위한 transmission 지연, propagation 지연, processing 지연, 패킷이버퍼에있는시간인큐잉지연을생각해볼수있다 [1]. 본논문에서는트래픽양이적고, 1 홉사이에전송되는데이터패킷을한개라고가정하여, propagation 지연과 processing 지연, 큐잉지연, back-off 지연을무시한다. 그리고프레임의시작을 active 구간이라고가정한다. S-MAC 프로토콜과 T-MAC 프로토콜에서한프레임동안 1 개의데이터패킷을전송할때전송가능한최대홉수는 active 시간 에따라다르며식 (5) 와같다. (5) 그림 4는 active 구간에서의패킷전송을보여주고있으며식 (5) 를표현한것이다. 1 홉사이에서데이터를전송할때는한번의 contention window 와 RTS/CTS 패킷인제어패킷전송시간이필요하고, 데이터와 ACK 패킷의전송시간이필요하다. 그러므로 active 구간동안몇홉을전송할수있느냐는 1 홉사이에서데이터를전송하기위해필요 1141

5 Active Time Contention time RTS transmission time CTS transmission time data transmission time ACK transmission time 그림 4. Active 구간에서의패킷전송한시간이몇개가들어가는가에따라결정된다. 그림 5는 S-MAC 프로토콜에서 3 홉동안의패킷교환을보여준다. T-MAC 프로토콜은그림 5와유사하며단지 S-MAC 프로토콜과다른점은타이머가동작하여 active 구간에서패킷교환이없을경우, S-MAC 프로토콜보다더빨리 sleep 모드로전환된다는것이다. 데이터가한프레임동안 홉만큼전송될수있다면 S-MAC과 T-MAC 프로토콜에서의데이터전송지연 은식 (6) 과같다. (6) 반면에, IS-MAC 프로토콜에서 FRTS 패킷으로예약가능한홉수를 1 홉이라고했을때 IS-MAC 프로토콜에서데이터전송지연 은식 (7) 로주어진다. (7) 식 (7) 은앞장의그림 3을보면분명히알수있다. 본논문에서는한개의 RTS 패킷으로전송가능한홉수를 3 홉으로제한하였고, 첫번째홉 을제외한나머지홉에서는 RTS/CTS 패킷교환없이바로데이터를전송하기때문에제어패킷으로인한지연시간은 3 홉마다나타난다. 3.2 제어패킷오버헤드 S-MAC과 T-MAC 프로토콜에서 홉동안데이터를전송할때발생하는제어패킷오버헤드수 CPO (Control Packet Overhead) 는 이다. IS-MAC 프로토콜에서는 FRTS 패킷을사용하여한개의 RTS 패킷으로데이터를 3 홉동안전송할수있기때문에제어패킷오버헤드수가감소한다. 홉동안데이터를전송할때발생하는 CPO는식 (8) 과같다. 위식을다시정리해보면식 (9) 와같다. 3.3 Energy Consumption (8) (9) 본절에서는 S-MAC, T-MAC 및 IS-MAC 프로토콜의에너지소비를비교하기위하여데이터를수신받기전의노드는 sleep 모드로전환되지않는다고가정하였다. S-MAC 프로토콜에서데이터가 1 개의프레임구간동안 홉만큼전송될때사용되는에너지 은식 (10) 과같다. (10) Active Period A B C D Contention interval RTS transmission time CTS transmission time data transmission time ACK transmission time 이때, 이다. T-MAC 프로토콜에서데이터가 1 개의프레임구간동안 홉만큼전송될때사용되는에너지 은식 (11) 과같다. 그림 5. S-MAC 프로토콜에서의패킷교환 1142

6 논문 / 무선센서네트워크를위한향상된센서 MAC 프로토콜 (11) IS-MAC 프로토콜에서고정된 active 구간동안데이터는 3 홉까지전송될수있다. 개의프레임구간동안 홉만큼전송될때사용되는에너지 은식 (12) 와같다. 이때, 이다. 3.4 Active 시간 (12) 센서네트워크에서에너지는 active 시간동안소비되므로여러 MAC 프로토콜을비교해보기위하여 active 시간을분석한다. S-MAC 프로토콜에서전체 active 시간은식 (13) 과같다. (13) 여기서, 은프레임수이다. T-MAC 프로토콜은타이머를두어일정시간동안패킷이도착하지않으면 sleep 모드로전환이된다. 한프레임동안송수신패킷이없는경우의 active 시간은식 (14) 와같다. (14) 한프레임동안송수신패킷이있는경우의 active 시간은식 (15) 와같다. (15) 그러므로 T-MAC 프로토콜에서한프레임동안의 active 시간은식 (16) 과같다. 이때, 이다. (16) IS-MAC 프로토콜에서 active 시간은 T-MAC 프로토콜과유사하게식 (17) 과같다. (17) 그러나 IS-MAC 프로토콜은 T-MAC 프로토콜보다전송시간과타이머시간이짧고, 이 보다작기때문에 active 시간에서차이가난다. T-MAC 프로토콜에서노드가전송에참여하지않을때 () 는다른노드로부터패킷을수신하지못하는경우이다. IS-MAC 프로토콜에서노드가전송에참여하지않을때 ( ) 는다른노드로부터패킷을전송받지않을때이다. 그러므로 이 보다작은값을갖는다. 세프로토콜을비교해보면 S-MAC 프로토콜은정해진 active 시간이있으므로프레임수에따라 active 시간이배수로증가한다. T-MAC과 IS-MAC 프로토콜은타이머가있어 active 시간이데이터전송량에따라달라진다. T-MAC과 IS-MAC 프로토콜의 active 시간을구하는식은유사하나 T-MAC 프로토콜의타이머값과데이터전송시간이 IS-MAC 프로토콜보다더길고데이터를전송하지않을확률이더작아서 T-MAC의 active 시간이 IS-MAC의 active 시간보다더길다. 3.5 채널효용성기존의방법에서는한노드가자신이받은데이터를다음노드로전송할때 RTS/CTS 메시지때문에데이터를바로전송할수없었다. 그러나 FRTS 방법은한개의 RTS/CTS 패킷으로연속적 1143

7 인통신을가능하게한다. FRTS로예약된노드들즉, FRTS를받은노드들은자신의데이터를전송할수없는대기상태가되기때문에채널사용률이떨어진다. 본논문에서는식 (18) 로정의한채널사용률에의하여최대 3 홉까지예약할수있다고가정하였다. (18) Ⅳ. 분석결과본논문에서는데이터전송지연, 제어패킷수, 전송에필요한에너지를수식적으로분석하여 IS-MAC 프로토콜이 S-MAC과 T-MAC 프로토콜보다에너지효율성이뛰어나다는것을보였다. 그림 6은 S-MAC, T-MAC 및 IS-MAC 프로토콜에서데이터전송홉수에대한전송지연시간을나타낸것이다. 그림 6에서보듯이 1 개의데이터패킷을 6 홉동안전송할때에는 IS-MAC 프로토콜의데이터전송시간이 S-MAC과 T-MAC 프로토콜보다약 55% 감소하였다. IS-MAC 프로토콜이다른 MAC 프로토콜보다전송시간이감소하는이유는 S-MAC과 T-MAC 프로토콜에비하여 RTS/CTS 패킷전송시간이감소하기때문이다. 그림 7은각 MAC 프로토콜의데이터전송홉수에따른제어패킷수를나타낸것으로그림 7에서알수있듯이데이터전송홉수가증가함에따라다른 MAC 프로토콜과 IS-MAC 프로토콜의제어패킷수차이가증가한다. 제어패킷전송은센서네트워크에서주요에너지소비요인중하나이기때문에, 전송되는제어패킷수가감소할수록소비되는에너지도감소한다. 결국, IS-MAC 프로토콜에서데이터전송은전송되는홉수가증가할수록다른 MAC 프로토콜보다에너지소비가적어진다는것을의미한다. 그림 8은 S-MAC, T-MAC, IS-MAC 프로토콜에서 1 개의데이터패킷을여러홉동안전송하기위해소비되는에너지를나타낸다. 수식을도시하기위한파라미터값은표 1과같다 [2],[7],[8]. 그림 8에서크기가 100 byte인데이터가 10 홉만큼전송될때 IS-MAC 프로토콜은 S-MAC 프로토콜보다 52% 의에너지향상을보이고있으며, T-MAC 프로토콜보다 32% 의에너지향상을보인다. IS-MAC 프로토콜은 T-MAC 프로토콜과같이타이머를사용하여 active 시간을효율적으로활용하고있으며, 또한다른 MAC 프로토콜보다적은수의제어패킷을사용하고있기때문에에너지소비를절약할수있다. 그림 9는채널사용률과 FRTS로예약한홉수들의관계를보여준다. 채널 Transmit Delay (ms) S-M AC T-M AC IS-M AC Number of Hop Count Energy Consumption (mw) S-MAC T-MAC IS-MAC Number of Hop Count 그림 6. 데이터전송지연 Control Packet Overheads S-MAC T-MAC IS-MA C Number of Hop Count 그림 7. 제어패킷수 그림 8. 에너지소비 Channel Utilization Efficiency (%) Idl e Case IS-MAC Number of Reserved Hops 그림 9. 채널효용성 1144

8 논문 / 무선센서네트워크를위한향상된센서 MAC 프로토콜 표 1. 파라미터값프레임길이 Active 시간 Transmission rate 데이터패킷크기 1 s 200 ms 115 kbps 100 byte 15 ms 7.7 ms 1.7 ms 30 mw/s 12 mw/s 12 mw/s 한목적인에너지효율을향상시켰다. 그리고수학적인분석을통해 IS-MAC 프로토콜이기존의센서네트워크 MAC 프로토콜보다에너지효율성이뛰어나다는것을확인하였다. 에너지효율성면에서크기가 100 byte인데이터가 10 홉만큼전송될때 IS-MAC 프로토콜은 S-MAC 보다 52%, T-MAC 프로토콜보다 32% 의향상을보였다. 본논문의결과는센서네트워크의에너지향상과노드별공평성을위하여좋은지침이될것임을기대한다. 사용률은 S-MAC과 T-MAC 프로토콜에서사용하고있는것과같이 1 개의 RTS/CTS 패킷으로예약가능한홉수인 2 홉을기준으로계산하였다. 그림 9에서알수있듯이데이터패킷을전송할수있는홉수가증가할수록에너지효율성은향상되지만채널사용률이떨어지기때문에에너지효율성과채널사용률간의 trade off 관계를고려해야한다. 위에서살펴본것처럼 IS-MAC 프로토콜은 FRTS 패킷으로채널을예약하기때문에 S-MAC과 T-MAC 프로토콜보다에너지효율성이더뛰어나다. 또한각노드는버퍼의임계값을사용하여노드별공평성을제공할뿐아니라앞장에서계산한에너지절감보다더효율적으로에너지소비를향상시킬수있다. 그이유는버퍼의데이터양이적은환경 ( ) 에서노드는데이터가임계값을초과할때까지패킷을전송하지않기때문이다. 그러나 IS-MAC 프로토콜과같이여러홉을예약하는프로토콜에서는채널을예약하지않는프로토콜에비하여채널사용률이떨어지는특성이있기때문에 FRTS 패킷으로예약가능한홉수를적절하게제한해주어야한다. Ⅴ. 결론본논문은센서네트워크에서 idle listening 감소를위해타이머를사용한 IS-MAC을제안하였다. 또한에너지효율과노드별공평성을향상시키기위하여임계값을적용한버퍼를소개하였다. IS-MAC 프로토콜에서는채널사용률을향상시키기위하여 1 개의 RTS/CTS 패킷으로 3 홉까지데이터를연속적으로전송할수있게하였다. 그리하여노드별공평성, 채널용량활용, 지연과같은 QoS 뿐만아니라센서네트워크 MAC 프로토콜의중요 참고문헌 [1] W. Ye, J. Heidemann, and D. Estrin, Medium Acess Control with coordinated Adaptive Sleeping for Wireless Sensor Networks, USC/ISI Technical Report ISI-TR-567, Jan [2] T. V. Dam and K. Langendoen, An Adaptive Energy-Efficient MAC Protocol for Wire-less Sensor Networks, in Proc. SenSys'03, Nov [3] M. Stemm.and R. H. Katz, Measuring and reducing energy consumption of network interfaces in hand held devices, IEICE Transaction on Communicationsm, Vol.E80-B, no.8, pp , Aug [4] LAN MAN Standards Committee of the IEEE computer society: IEEE Std , Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical layer (PHY) specification IEEE [5] J. H. Kim, H. N. Kim, S. G. Kim, S. J. Choi, and J. Y. Lee, Advanced MAC Protocol with Energy-Efficiency for Wireless Sensor Networks, Lecture Notes in Computer Science (LNCS), Springer, vol.3391, pp , Jan [6] C. Guo, L.Zhong, and J. Rabaey, Low-Power Distributed MAC for Ad Hoc Sensor Radio Networks, in Proc. GLOBECOM '01, vol.5, pp , Nov [7] RFM. TR MHz Hybrid Tranceiver. [8] mac-comp.pdf 1145

이주아 (Ju-a Lee) 정회원 2005년 2월아주대학교전자공학부학사 2005년 3월 ~ 현재아주대학교대학원전자공학과석사과정 < 관심분야 > 무선 LAN 보안,

~1998년 6월미국 UCLA 전기전자과박사후연수 1998년 11월 ~2003년 2월 Bell Labs, Performance Modeling and QoS

11/15/16/20 민승욱 (Seung-wook Min) 정회원 1987년 2월서울대학교제어계측공학과졸업 1990년 2월 KAIST 전기및전자공학과석사 1999년 6월

9 이주아 (Ju-a Lee) 정회원 2005년 2월아주대학교전자공학부학사 2005년 3월 ~ 현재아주대학교대학원전자공학과석사과정 < 관심분야 > 무선 LAN 보안, 센서네트워크김재현 (Jae-hyun Kim) 정회원 1991년 2월한양대학교전산과학사 1993년 2월한양대학교전산과석사 1996년 8월한양대학교전산과박사 1997년 7월 ~1998년 6월미국 UCLA 전기전자과박사후연수 1998년 11월 ~2003년 2월 Bell Labs, Performance Modeling and QoS Management Group, 연구원 2003년 3월 ~ 현재아주대학교전자공학부조교수 < 관심분야 > 무선인터넷 QoS, MAC 프로토콜, IEEE /15/16/20 민승욱 (Seung-wook Min) 정회원 1987년 2월서울대학교제어계측공학과졸업 1990년 2월 KAIST 전기및전자공학과석사 1999년 6월 Polytechnic Univ. 전자공학과박사 2004년한국전자통신연구원선임연구원 < 관심분야 > WLAN system, OFDM, CDMA, capacity analysis, propagation modeling 1146

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DBPIA-NURIMEDIA 논문 10-35-03-03 한국통신학회논문지 '10-03 Vol. 35 No. 3 원활한 채널 변경을 지원하는 효율적인 IPTV 채널 관리 알고리즘 준회원 주 현 철*, 정회원 송 황 준* Effective IPTV Channel Control Algorithm Supporting Smooth Channel Zapping HyunChul Joo* Associate