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태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크의 데이터 신뢰성 향상을 위한 에너지 적응형 Reed-Solomon 기법
Energy-aware Reed-Solomon Scheme for Improving Data Reliability in Solar-powered Wireless Sensor Networks

정보과학회. 컴퓨팅의 실제 논문지 = KIISE transactions on computing practices, v.23 no.2, 2017년, pp.122 - 127  

정종욱 (숭실대학교 융합소프트웨어학과) ,  강민재 (숭실대학교 전자공학과) ,  노동건 (숭실대학교 융합소프트웨어학과) ,  조상훈 (숭실대학교 정보통계보험수리학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

OSI 네트워크 모델의 데이터 링크 계층에서는 노드와 노드 사이에 신뢰성 있는 통신을 목표로 하며, 오류 발생이 잦은 무선 센서 네트워크 환경에서는 FEC(forward error correction) 기법을 주로 사용한다. FEC 기법은 패리티의 길이에 따라 오류 정정률을 설정할 수 있는데 오류 정정률을 높게 설정할수록, 에너지 소모가 크다는 한계가 존재한다. 한편 태양 에너지 기반 센서 네트워크에서는 주기적으로 에너지가 충전되며, 이로 인해 노드가 기본적으로 동작하는 데 필요한 에너지보다 더 많은 양의 에너지가 존재할 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 수집되는 에너지 중 여분의 에너지를 사용해 데이터 손실률을 감소시키는 에너지 적응형 Reed-Solomon 기법을 제안한다. 노드의 에너지 상태에 따라 FEC의 패리티 길이를 다르게 설정하여, 에너지와 데이터 손실률의 trade-off(이율배반) 관계를 이용하는 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능을 검증한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The data link layer operates reliable internode communication in the OSI reference model. Generally, the forward error correction (FEC) method is used in the data link layer of the wireless sensor network (WSN) environment that has a high frequency of errors. However, the FEC method consumes a signi...

주제어

#무선 센서 네트워크   #에너지 적응형   #태양 에너지  

참고문헌 (12)

  1. Sujesha Sudevalayam and Purushottam Kulkarni, "Energy Harvesting Sensor Nodes: Survey and Implications," IEEE Communications Surveys and Tutorials, Vol. 13, No. 3, pp. 443-461, 2011. 

    상세보기 crossref

  2. S. Lee, W. Park, G. Kwon, "Overlapped Channels Interference between IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11g/n," The journal of Korean institute of next neneration computing, Vol. 7, No. 1, pp. 9-16, Feb. 2011. 

  3. IEEE 802.15.4, Part 15.4: Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs), 2006. 

  4. Y. Shim, T. Park, G. Kwon, "Reliable and Efficient Data Transmission in Congested Wireless Sensor Networks," The journal of Korean institute of next neneration computing, Vol. 8, No. 1, pp. 15-23, Feb. 2012. 

  5. Reed, I. S. and Solomon, G., "Polynomial Codes Over Certain Finite Fields," SIAM Journal of Applied Math, Vol. 8, pp. 300-304, 1960. 

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  6. J. Ahn, J. Yoon, K. Lee, "Performance and Energy Consumption Analysis of 802.11 with FEC Codes over Wireless Sensor Networks," Journal of Communication and Networks, Vol. 9, No. 3, pp. 265-273, 2007. 

    원문보기 상세보기 crossref

  7. K. Jung, W. Choi, "Performance Analysis of RS codes for Low Power Wireless Sensor Networks," Journal of the Korea Society of Computer and Information, Vol. 15, Issue. 4, pp. 83-90, 2010. 

  8. J. Ryu, K. Kang, Y. Cho, J. Lee, H. Shin, "Energy Characterization of Reed-Solomon Decoding in 3G Broadcasting," Proc. of the 31st IEEE Conference on Local Computer Networks, pp. 819-824, 2006. 

  9. S. B. Wicker and V. K. Bhargava, "Reed-Solomon Codes and their Applications," IEEE Press, New York, 1994. 

  10. Y. Yong, L. Wang, D. Noh, H. K. Le and T. Abdelzaher, "SolarStore:Enhancing Data Reliability in Solar-powered Storage-centric Sensor Networks," Proc. ACM International Conference on Mobile System, Applications and Services, Jun. 2009. 

  11. J. Yi, M. Kang and D. Noh, "SolarCastalia - Solar Energy Harvesting Wireless Sensor Network Simulator," International Journal of Distributed Sensor Networks, Vol. 2015, 10pages, 2015. 

    상세보기

  12. Minjae Kang, Jaeung Kim, Heejung Yang, and Dongkun Noh, "Energy-aware Transmission Power Control for Solar Energy Harvesting Wireless sensor system and Its Effects on Network-wide Performance," KIICE, 17, 2, pp. 316, 2013. 

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