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문제 정의
- 그러므로 본 논문에서는 전송 전력 조절 기술을 근간으로 하여 무선 인체 센서의 에너지 효율성을 높이는 연구를 수행한다. 전송 전력 조절 기술이란 무선 인체 센서가 측정한 정보가 담긴 데이터 패킷을 보낼 때의 전송 전력을 적절히 조절하여 에너지를 절약하는 방식이다.
- 싱크 노드는 센서 노드로부터 받은 데이터 패킷의 RSSI(Received Signal Strength Indecation)를 측정하여 센서 노드가 싱크 노드로 데이터 패킷을 전송할 때 사용하는 전력이 적절한지를 판단한다. 현재 센서 노드가 전송할 때 사용하는 전력이 적절한가는 데이터 패킷의 RSSI가 목표로 하는 수신 전력 세기인 Target RSSI Point로부터 일정 범위를 포함하는 Target RSSI Margin안에 속하는지를 보고 판단한다. 만약 수신된 패킷의 RSSI가 Target RSSI Margin을 벗어나 현재 센서 노드의 전송 전력이 적절하지 않다고 판단되면 전송 전력 조절 알고리즘을 사용하여 새로운 전송 전력을 계산한다.
- 따라서 본 논문에서는 웨어러블 센서 시스템에서 센서 노드의 에너지 효율을 높여 배터리의 수명을 오래 유지 시키고자 새로운 제어 패킷 전송 결정 기법을 제안한다. 제안하는 제어 패킷 전송 결정 기법은 무선 네트워크 채널 환경이 좋지 않은 경우 전송 전력 조절을 일체 하지 않고 채널이 안정되었다고 판단되는 경우 전송 전력을 조절한다.
- 본 논문에서는 무선 네트워크 채널 환경이 안정되었는가를 판단하기 위해서 다음 3가지 방안을 제안한다. 첫번째는 전의 RSSI와 현재의 RSSI의 차이가 임계(Threshold)값을 넘지 않으면 안정적인 채널이라고 판단하고 전송 전력을 조절한다.
- 평균 RSSI는 전송 전력 조절로 인해 새로운 전송 전력으로 데이터를 전송하기 전까지의 RSSI들의 평균을 말한다. 본 논문에서는 이 3가지 방안을 비교하여 실험하고 어떤 방안이 더 효율적인지 분석한다.
- 본 논문에서는 웨어러블 센서 시스템에서 센서 노드의 에너지 효율을 높일 수 있는 제어 패킷 전송 결정 기법을 제안하였다. 계속해서 제어 패킷을 이용해서 빠르게 전송 전력을 조절하면 채널 상태가 좋은 경우에는 좋지만, 채널 상태가 좋지 않은 경우에는 에너지를 많이 낭비하게 되어 좋지 않다.
- 평균 RSSI를 이용해서 전송 전력을 조절 하면 채널의 상태가 좋지 않을 때는 이득이지만 채널이 좋은 환경에서는 바로바로 전송 전력을 조절하지 못해 에너지를 많이 소비하게 된다. 그래서 본 논문에서는 무선 네트워크 환경이 좋지 않은 경우 전송 전력을 조절하지 않고 채널 상태가 안정되었을 때 전송 전력을 조절하는 제어 패킷 전송 결정 기법을 제안하였다. 채널 상태가 좋을 때는 제어 패킷으로 빠르게 적정 전송 전력을 찾고, 채널 상태가 좋지 않은 경우 적정 전송 전력을 찾기 위해 소모하던 많은 제어 패킷 에너지를 줄일 수 있다.
- 또한 본 논문에서는 채널인 안정적인지 채널 상태 판단을 위한 3가지 방안을 제안하여 실험 및 분석을 수행하였다. 실험 결과를 분석한 결과 전의 RSSI와 현재 RSSI를 비교하는 방안, 전의 평균 RSSI와 현재 RSSI를 포함한 평균 RSSI를 비교하는 방안, 평균 RSSI와 현재 RSSI를 비교 하는 방안 모두 비슷한 양상의 결과를 나타냈다.
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