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초록
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최근 연구가 활발히 전행되고 있는 IP기반 무선 센서네트워크 기술은 현대인들 삶의 질적 향상이나 요구사항을 만족시키기 위해 반드시 필요한 기술 중의 하나이다. IP기반 무선 센서네트워크의 대표 기술로는 6LoWPAN 프로토콜이 있다. 기존 6LoWPAN 프로토콜 상에서 제공되는 기능 중 단편화 기법은 여러 개의 IEEE 802.15.4 프레임이 나뉘어져 도착하는 것을 말하는데, 센서네트워크의 프로토콜 데이터 단위가 102바이트인데 반해 IPv6의 최대 전송 단위가 1280바이트로 큰 차이를 보이기 때문에 이를 극복하기 위한 기술로 단편 패킷 전송의 특성상 많은 에너지 소모가 일어난다. 본 논문에서 제안한 ID 기반 단편 패킷 전송 기법을 적용한 결과 주소 방식(16, 64bit)에 따라 약 7-22% 정도 전송횟수가 감소되었다. 뿐만 아니라, 기존 LOAD 라우팅 프로토콜을 사용하여 경로 설정을 할 경우 센서노드가 통신을 할 수 없는 경우가 아니면 한번 설정된 경로는 변하지 않는다. 이는 특정 노드의 에너지 고갈을 야기 시키고 네트워크 전체에 영향을 주기 때문에 적절한 에너지 분배가 이루어져야 한다. 에너지 분배를 고려할 수 있도록 제안한 LOAD 라우팅 프로토콜은 통신이 이루어질수록 전체 네트워크 내에 모든 노드들의 에너지는 균등하게 유지됨을 보였다. 또한 한 번의 라우팅 수행 시 이웃 노드들의 정보를 획득할 수 있어 원 홉 데어터 전송에 소모되는 에너지를 절약할 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안된 6LoWPAN 프로토콜은 에너지 제약 조건이 심한 무선 센서네트워크 환경에 매우 적합하다 할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Due to their rapid growth and new paradigm applications, wireless sensor networks(WSNs) are morphing into low power personal area networks(LoWPANs), which are envisioned to grow radically. The fragmentation and reassembly of IP data packet is one of the most important function in the 6LoWPAN based c...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 6LoWPAN의 주요 기능으로서 IPv6의 대용량 데이터를 무선 센서네트워크에서 사용하기 위해 단편과 재조합 기술이 제안되었지만 단편화 전송의 특성상 많은 단편 전송이 일어나게 되고 이는 센서 노드의 전력 손실에 심각한 영향을 미치는 문제점이 있다. 따라서 센서 노드의 부하를 줄여줄 뿐만 아니라 에너지 절약을 위해 단편 패킷의 전송횟수를 줄이는 방안에 대해 고려한다. 6LoWPAN에서 제공하는 다른 기능으로서 LOAD 라우팅 프로토콜이 있다.
  • 하지만 그것만으로는 센서 노드의 에너지를 효율적으로 사용하기에는 충분하지 못하였기에 그에 관련된 많은 연구들이 이루어지게 되었다. 우선 LOAD 프로토콜과 AODV 프로토콜의 차이점을 간략하게 비교한 다음 AODV 프로토콜에서는 어떤 방식으로 에너지를 효율적으로 사용하는가에 대해 연구된 내용들을 살펴보자. 기본적으로 센싱된 데이터를 전달하기 위한 경로 정보가 필요시 RREQ 메시지를 주변 노드에게 브로드캐스트 하고, 주변 노드들은 다시 주변 노드들에게 RREQ 메시지를 브로드캐스트 하여 목적지까지의 경로를 찾게 된다.
  • LOAD 프로토콜이 비록 AODV를 간략화시켜 저 비용 라우팅 기능을 수행한다지만, 6LoWPAN상에서 동작해야 하는 특성상 단편화 문제를 배제할 수 없다. 절에서는 6LoWPAN에서 제공되는 단편화 기법과 라우팅 프로토콜의 특징에 대해서 알아본다.
  • 경로 설정에 있어서 간략화 되고 최적화된 기능을 수행하지만, 한번 선택된 경로는 거의 변동이 없고, 데이터 전송 시 선택된 특정 노드들만 전송을 수행하기 때문에 전체 센서 네트워크 차원에서 에너지 소모의 불균형이 일어난다. 이는 특정 노드의 에너지 고갈뿐만 아니라 심지어 네트워크 전체의 분열을 가져올 수 있기 때문에 본 논문에서는 센서 노드의 에너지 분배를 능동적으로 관리하고, 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 에너지 관리 방법과 신뢰성 있는 경로 설정 방법을 제안한다.
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참고문헌 (15)

  1. Jennifer Yick, Biswanath Mukherjee, Dipak Ghosal, "Computer Networks," The International Journal of Computer and Telecommunications Networking, Vol. 52, Issue 12, pp. 2292-2330, Aug. 2008. 

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  13. 유대훈, 최웅철, 이승형, 정광수, "무선 모바일 애드 혹 네트워크에서 AODV 기반 에너지 효율 라우팅 프로토콜", 한국정보과학회 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2(D), pp. 561-565. 

  14. 유비쿼터스신기술연구센터, http://www.utrc.re.kr/ 

  15. 박재복, "센서네트워크 노드의 전력모델 개발," 한국컴퓨터종합학술대회 논문집, Vol. 33, No. 1(A), 2006. 

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