6LowPANの経路制御プロトコルRPLによる間欠動作を考慮した低遅延経路構築手法

摘要

近年,各種オートメーション,防犯,防災などの広い分野で無線センサネットワーク(以下WSN)の利用が期待されている.WSNを監視や制御に用いる場合,低遅延なデータ収集が重要となる.一方,WSN固有の問題として,省電力化が挙げられる.一般に,WSNでは省電力化を実現するために無線通信機能の間欠動作を行う.しかし,間欠動作には受信ノードの起動待ち時間が発生し,伝送遅延が増大するという問題がある.本稿では,IPv6を用いたWSNを構築するルーティングプロトコルRPL (IPv6 Routing Protocol for Low power and Lossy network)における,間欠動作に起因する伝送遅延を考慮した,低遅延路構築手法を提案する.提案手法では各リンクの起動予定時刻と統計的な通信品質を基に,通信エラーや衝突による再送のケースも含めた伝送遅延の期待値を計算し,親ノード選択のための指標として用いる.シミュレーションによる評価を行い,提案手法の有効性を示す.%In recent years, wireless sensor networks (WSNs) have been emerging in the field of automation, security and disaster prevention. When a WSN is used for monitoring, low latency data collection is essential. On the other hand, power saving is one of vital issues of WSN. To achieve the power saving, WSN generally turns off the radio channel periodically. In this periodic activation and sleeping, called Radio Duty Cycling (RDC), a sending node has to wait for the sampling of the receiving node. This causes the transmission delay. This paper proposes a low latency route construction method considering the delay caused by the RDC in RPL (IPv6 Routing Protocol for Low power and Lossy network). RPL is a routing protocol to build a WSN that supports IPv6. The proposed method calculates the expected value of the transmission delay based on wake up time and expected link quality. Simulation results show the effectiveness of the proposed method.