이단 계층 다중 홉 무선 센서 네트워크에서 비콘 충돌 회피 기법

Abstract

비컨은 무선 센서네트워크에서 센서노드의 동기를 맞추기 위해서 사용된다. 그것은 주기적으로 노드를 잠에서 깨워 통신함으로써 에너지 소비를 줄이는 데에 효과가 있다. 비컨 스케줄링은 비컨 활성화된(Beacon-enabled) 멀티 합(Multi-hop) WSN(Wireless Sensor Network)에 있어서 필수적이다. 무선 센서 네트워크의 표준인 IEEE 802.15.4는 노드의 전력소모를 줄이기 위해 비컨을 사용하는 슈퍼프레임 구조를 지원하는데 이를 멀티 홉 네트워크 환경에 적용시킬 경우 비컨의 충돌이 발생한다. 네트워크의 정보를 담은 비컨이 충돌하게 되면 노드간의 통신에 장애가 발생하고 데이터를 주고받는 과정에서 중요한 동기를 맞추기가 어려워진다. 이것은 패킷의 손실과 지연을 야기 시키고 전체 네트워크의 성능을 떨어뜨리는 주요한 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 현재 제안된 비컨 충돌 회피 방법들을 살펴보고 이단 계층 무선 센서 네트워크(Double-tiered Wireless Sensor Network, DWSN)을 기반으로 하는 네트워크에서의 효과적이고 실질적인 비컨충돌 해결책을 제안한다. 기존의 방법은 사전 충돌 해법으로 접근 하였으나 본고에서 제안하는 방법은 사후 적응적 비콘 스케줄링을 적용하여 비컨의 충돌을 조정하는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 비컨 충돌의 문제를 회피 할 수 있도록 비컨 타임 슬랏을 조정함으로써 전체 네트워크의 비컨 충돌을 적응적으로 조정할 수 있다.