Improving 6TiSCH reliability and latency with simultaneous multi-band operation

Abstract

O grupo da Internet Engineering Task Force (IETF) ?IPv6 over the TSCH mode of IEEE 802.15.4e? (6TiSCH), introduziu um protocolo que atende aos requisitos de desempenho industrial ao mesmo tempo em que oferece os benefícios da conectividade IPv6. Para isso, foi utilizando Time-Slotted Channel Hopping (TSCH) do padrão IEEE802.15.4e devido à sua alta confiabilidade e característica determinística. Este trabalho propõe a adição de uma segunda interface de rádio em dispositivos 6TiSCH para permitir sua operação em uma rede paralela na faixa sub-GHz, e com isso, introduzir diversidade na transmissão em conjunto com a diminuição da perda de percurso e a redução de interferência. Os resultados obtidos através de simulações mostram uma melhora de 25 % na Taxa de Recepção de Pacotes, do inglês Packet Delivery Ratio (PDR) e cerca de 30 % na latência em diferentes cenários.

Abstract: The Internet Engineering Task Force (IETF) group ?IPv6 over the TSCH mode of IEEE 802.15.4e? (6TiSCH) introduced a protocol, utilizing Time-Slotted Channel Hopping (TSCH) from IEEE802.15.4e due to its high reliability and time-deterministic characteristic, that achieves industrial performance requirements while offering the benefits of IPv6 connectivity. This work proposes the addition of a second radio interface in 6TiSCH devices to operate a parallel network in sub-GHz, introducing transmit diversity while benefiting from decreased path-loss and reduced interference. Simulation results show an improvement of 25% in Packet Delivery Ratio (PDR) and closely to 30% in latency in different 6TiSCH networks scenarios.