무선 센서망에서의 ROA기반 위치측정 기법

Abstract

무선 채널 환경에서 ROA (Received Signal Strength Of Arrival)기반의 위치측정을 할 경우에는 다중경로와 shadowing 등 무선 채널의 특성으로 인해 위치측정의 오차가 발생한다. 특히, 센서노드와 레퍼런스 노드간의 가시거리(LOS:Line-Of-Sight)를 보장하지 못한 경우의 그 측정오차는 크게 증가된다. 따라서, 이러한 무선 채널 환경의 특성을 고려하여 위치 측정의 오차를 줄이기 위한 기법이 요구된다. 이에 본 논문에서는 무선 센서네트워크에서 고정밀의 위치측정이 가능하도록 shadowing, 특히 비 가시거리(Non Line Of Sight)환경에서도 적용 가능한 ROA 기반의 위치측정 기법을 제안한다. 제안하는 NLOS오차 극복을 위한 자가 위치인식기법은 정밀한 위치측정을 위해 ROA 기반의 무선채널 특성을 고려한 거리측정 단계와 LOS /NLOS를 판별하는 단계 그리고 residual-weighting기법[1]에 적용하여 위치측정을 하는 세 단계로 구성된다. 기준 위치정보를 가진 레퍼런스 노드는 반복적으로 자신의 위치정보를 방송하고, 센서노드는 레퍼런스 노드로부터 반복하여 수신한 수신신호세기의 값들을 shadowing의 특성에 따라 분류한다. 그리고 레퍼런스 노드와의 무선환경 상태를 수치적으로 정의하여 위치측정에 반영하여 NLOS오차를 극복 할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 제안하는 NLOS오차 극복을 위한 자가 위치인식기법을 시뮬레이션을 통해 기존의 위치인식기법과 성능비교를 해 봄으로써, 비 가시거리 환경에서도 고 정밀의 위치정보를 얻을 수 있음을 증명하였다.