A Research on Efficient Data Transmission Algorithm for Wireless Sensor Networks

Abstract

무선 센서 네트워크 기술은 다양한 환경에서 분포되어 특정 정보를 수집하기 위하여 활용 된다. 최근 제안된 센서 네트워크에 관련된 논문들은 에너지 효율 측면에서의 효과적인 데이터 전송을 목표로 활발하게 연구 되고 있다. 센서 네트워크에서는 일반적으로 두 가지 형태의 데이터 전송이 있다. 즉 센서노드에서 싱크(또는 서버)로의 모니터링 된 정보 데이터 전송과 싱크에서 분산된 여러 개의 센서 노드로의 질의 데이터 전송으로 구분 할 수 있다. 싱크에서 센서 노드로의 데이터 전송의 경우 브로드캐스트 기법을 사용할 수 있는데, 브로드캐스트기법은 다양한 무선환경에서 여러 노드로의 데이터 전송을 위해 쓰이는 방법이다. 대부분의 브로드캐스트 기법은 “접근시간”을 단축시키는 것을 목적으로 한다. 이 논문에서는 캐쉬를 이용하여 접근시간뿐만 아니라 에너지 소비도 줄일 수 있는 브로드캐스트 기법을 제안한다. 브로드캐스트 기법으로 전달 받은 정보를 캐쉬에 저장하여 재전송 받지 않고 캐쉬에 저장된 정보를 통하여 데이터를 접근하는 방법은 송신비용은 절약하지만, 저장된 데이터를 업데이트 하는 비용이 추가로 발생하게 된다. 그러므로, 데이터 접근 패턴과 정보의 업데이트되는 빈도에 따라서 가장 적합한 캐쉬의 크기를 계산 할 수 있다. 무선 센서노드로부터 싱크로의 대부분의 데이터 전송은 싱크라는 하나의 공통된 목적을 향한 방향성을 갖는 데이터 전송을 특성을 지닌다. 그러므로, 기존 연구의 그레디언트 방식의 접근 방법은 각 센서 노드는 싱크 방향을 향하여 정보를 전달 하게 되는 특징을 기반으로 한다. 그러나, 이런 접근 방법은 노드의 이동성에 대한 문제점을 갖고 있다. 이 논문에서는 홉 카운트에 기반한 새로운 그레디언트 플러딩 프로토콜을 제안한다. 홉 카운트는 싱크 노드로부터 각 노드까지의 비용요소로서 각각의 센서 노드는 이동이 일어 났을 경우 이 요소를 통하여 자신의 그레디언트 값을 스스로 보정할 수 있게 된다.