An adaptive scheduling approach to enhance confirmed communication in LoRaWAN

저전력 장거리 통신에 특화된 LoRaWAN은 낮은 전송 속도로 인해 단말의 수가 많아지면 혼잡 가능성도 높아진다. 특히 단말이 보낸 데이터 패킷에 대해 서버가 수신 확인을 보내야 하는 “확인 통신”의 경우 혼잡으로 인한 ACK 전달 실패 등으로 성능이 더욱 악화할 수 있다. 기존 기법은 게이트웨이 가용성이나 하향 전송 간섭 같은 중요 요소를 간과하거나 종합하여 다루지 못했다. 본 논문에서는 다중 게이트웨이 LoRaWAN에서 확인 통신의 신뢰성과 효율성을 개선하는 ACK 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 기법은 ACK 전송을 위한 하향 링크의 가용성을 높이고, 처리량을 확대하고, 간섭을 완화하는 특징을 가진다. 다양한 네트워크 구성과 트래픽 조건에서의 광범위한 시뮬레이션 실험을 통해 제안 기법을 평가한 결과, 기존에 비해 데이터 수신 및 수신 확인 신뢰도를 크게 개선하였다.