Abstract
To support the WBAN, IEEE 802.15 Task Group 6 announced standardized documents on technical requirements of the PHY and MAC. In the IEEE 802.15.6 MAC protocol, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) algorithm is performed based on the eight-level priorities according to the type of traffics of the periodic data from medical sensor nodes. Several nodes, which detected the changed bio signals, transmit emergency data at the same time, so latency could be higher than emergency latency and energy consumption will increase. In this thesis, we proposed a CSMA/CA algorithm in WBAN to solve these problems. Simulations are performed using a Castalia based on the OMNeT++ network simulation framework to estimate the performance of the proposed superframe and algorithms. Performance evaluation results show that the packet transmission success rate and energy efficiency are improved by reducing the probability of collision using the proposed MAC protocol.
IEEE 802.15.6 표준화 문서에서 WBAN을 위한 MAC 프로토콜은 의료용 센서 노드의 주기적인 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서 8단계로 나누어진 트래픽 우선순위를 기준으로 응급 상황에서 발생하는 트래픽을 가장 높은 우선순위로 처리하는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 알고리즘을 수행하게 된다. 노드가 전송하는 응급 메시지는 충돌이 발생하게 되고 응급 메시지 전송을 위한 전송 지연을 만족하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며 재전송으로 인한 에너지 낭비를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 WBAN 환경에서 데이터 종류와 전송률을 고려한 CSMA/CA 알고리즘 요소기술을 제안하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을 때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 성공률과 에너지 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다.