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Networked Systems Lab.

Dissertation

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Muhammad Rusyadi Ramli, "Hybrid MAC Protocol for UAV-based Data Gathering in Wireless Sensor Networks."
By : Muhammad Rusyadi
Date : 2018-12-19
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UAV(Unmanned Aerial Vehicles) 를 이용한 무선 센서 네트워크 (WSN:Wireless Sensor Network) 의 데이터 수집 프로세스는 일반적인 무선 센서 네트워크와 다르다. UAV-WSN 에서 지상의 노드들은 노드들의 상공을 비행하는 UAV 와 통신하는데 시간적 제한이 있기 때문이다. 이로 인해 UAV-WSN 에서는지상 노드가 상공의 UAV 에 데이터를 전송하기 위해 서로 경쟁하게 된다. 지상 노 드간의 경쟁으로 인해 노드들이 공평하게 데이터를 전송하지 못하는 경우, 데이터 처리량 및 패킷 전달 비율 (PDR: Packet Delivery Ratio) 과 같은 네트워크 성능 에 영향을 미치는 성능이 저하된다. 따라서 UAV-WSN 에서 노드들의 데이터 전 송의 공평성을 보장하기 위해 본 논문에서는 UAV 를 이용한 WSN 의 데이터 수 집을 위한 하이브리드 MAC(Medium Access Control) 프로토콜을 제안한다. 제안한 기법에서 UAV 는 비콘 프레임을 주기적으로 전송하여 센서 노드에 UAV 의 존재 여부를 알린다. 비콘 프레임을 수신한 각 센서 노드는 UAV 에 등록 프레임 을 보내기 위해 경쟁하고, UAV 는 수신한 등록 프레임에 기반 한 전송 일정을 생 성한다. 그 후, UAV 가 등록 된 노드에 두 번째 비콘 프레임을 전송하여 전송 일 정을 노드에 알린다. UAV 가 전송하는 전송 일정은 등록 프로세스를 통해 결정된 각 노드들의 우선순위에 따라 타임 슬롯 기반으로 생성된다. 모의실험 결과 제안 한 MAC 프로토콜이 노드 간의 전송 공평성을 향상시킴으로서 네트워크 성능을 향 상시킴을 확인하였다
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