무선 센서 네트워크를 위한 저전력 스케줄링 기법 및 통신 프로토콜

Abstract

본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 제한된 에너지 자원을 효율적으로 사용하기 위한 기존의 여러 연구 결과들에 대해 고찰하고, 이를 보다 개선시킬 수 있는 새로운 기법들을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 지금까지 제안된 다중 스케줄링 기법들은 프로세서 즉 CPU 자원을 어떻게 할당할 것인가에 주로 초점을 맞추고 있다. 그러나 무선 모바일 네트워크 시스템에서는 전력 자원이 네트워크의 지속시간을 결정짓는 중요한 지표가 되기 때문에 프로세스 스케줄링 기법에 있어서도 전력 자원을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 전력 자원의 충•방전을 고려하고 이를 효율적으로 사용하기 위한 스케줄링 기법을 제안하여 그 성능을 개선하였다. 또한 현재의 무선 센서 네트워크에서 다수의 목적 지역(multiple target region)으로 동일한 메시지를 전달하기 위해서는 네트워크의 모든 노드들에게 패킷을 전송하는 단순 플러딩(flooding) 기법을 사용하거나, 목적 지역별로 개별적인 전송 경로를 따라 여러 번 패킷을 전송할 수 밖에 없다. 이러한 데이터 전송기법은 동일한 정보를 여러 번에 걸쳐 전송함으로써, 네트워크에 불필요한 트래픽을 발생시켜 자원이 빈약한 센서 노드의 에너지 소모를 증가시키는 원인이 된다. 이를 위해 본 논문에서는 싱크노드에서의 한번의 interest 메시지 전송으로도 다수의 목적 지역으로 interest 메시지 전송을 가능하게 하는 FERMA라는 에너지 효율적 geocasting 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 FERMA가 기존 방법보다 메시지 전송시의 오버헤드를 감소시키고 보다 적은 에너지를 소비함을 확인하였다.