A Research on Efficient Data Transmission Algorithm for Wireless Sensor Networks
무선센서네트워크에 적합한 효율적인 데이터 전송 알고리즘 연구
- 발행기관 아주대학교 정보통신전문대학원
- 지도교수 김재훈
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신전문대학원 정보통신공학과
- 본문언어 영어
초록/요약
Sensor nodes are deployed in various environments to capture information. The recent interest in sensor network technology has led to many routing schemes proposed with the goal of achieving efficient data dissemination especially in terms of energy efficiency. When a sink node needs to send data, it uses broadcast method. Broadcasting mechanisms have been widely used to transfer information to a large number of clients. Most of the broadcast schemes try to minimize the average “access time.” In this thesis, broadcasting mechanism is presented to use a cache to reduce not only access time but also energy consumption. There is a trade-off between energy saving by accessing data in cache and energy consumption by receiving broadcast data to update cache. Therefore, I determine the optimal size of cache to minimize energy consumption according to information access patterns and update characteristics. In wireless sensor network, a majority of packet transmissions are delivered in the direction of a sink from scattered sensors. Thus, each sensor node can be implicitly provided the direction to forward sensing data towards the sink. Most existing gradient approaches are based on this observation. However, these approaches do not consider a mobility problem. In this thesis, I propose a new gradient flooding protocol in which only hop count information is utilized as a cost metric for gradient forwarding and each sensor is able to self-adjust this metric with the minimum overhead whenever its movement occurs.
more초록/요약
무선 센서 네트워크 기술은 다양한 환경에서 분포되어 특정 정보를 수집하기 위하여 활용 된다. 최근 제안된 센서 네트워크에 관련된 논문들은 에너지 효율 측면에서의 효과적인 데이터 전송을 목표로 활발하게 연구 되고 있다. 센서 네트워크에서는 일반적으로 두 가지 형태의 데이터 전송이 있다. 즉 센서노드에서 싱크(또는 서버)로의 모니터링 된 정보 데이터 전송과 싱크에서 분산된 여러 개의 센서 노드로의 질의 데이터 전송으로 구분 할 수 있다. 싱크에서 센서 노드로의 데이터 전송의 경우 브로드캐스트 기법을 사용할 수 있는데, 브로드캐스트기법은 다양한 무선환경에서 여러 노드로의 데이터 전송을 위해 쓰이는 방법이다. 대부분의 브로드캐스트 기법은 “접근시간”을 단축시키는 것을 목적으로 한다. 이 논문에서는 캐쉬를 이용하여 접근시간뿐만 아니라 에너지 소비도 줄일 수 있는 브로드캐스트 기법을 제안한다. 브로드캐스트 기법으로 전달 받은 정보를 캐쉬에 저장하여 재전송 받지 않고 캐쉬에 저장된 정보를 통하여 데이터를 접근하는 방법은 송신비용은 절약하지만, 저장된 데이터를 업데이트 하는 비용이 추가로 발생하게 된다. 그러므로, 데이터 접근 패턴과 정보의 업데이트되는 빈도에 따라서 가장 적합한 캐쉬의 크기를 계산 할 수 있다. 무선 센서노드로부터 싱크로의 대부분의 데이터 전송은 싱크라는 하나의 공통된 목적을 향한 방향성을 갖는 데이터 전송을 특성을 지닌다. 그러므로, 기존 연구의 그레디언트 방식의 접근 방법은 각 센서 노드는 싱크 방향을 향하여 정보를 전달 하게 되는 특징을 기반으로 한다. 그러나, 이런 접근 방법은 노드의 이동성에 대한 문제점을 갖고 있다. 이 논문에서는 홉 카운트에 기반한 새로운 그레디언트 플러딩 프로토콜을 제안한다. 홉 카운트는 싱크 노드로부터 각 노드까지의 비용요소로서 각각의 센서 노드는 이동이 일어 났을 경우 이 요소를 통하여 자신의 그레디언트 값을 스스로 보정할 수 있게 된다.
more목차
CONTENTS
Chapter 1 Introduction = 1
Chapter 2 An Energy Efficient Broadcasting for Mobile Devices Using a Cache Scheme = 3
2.1 Introduction = 3
2.2 Related Work = 4
2.2.1 Previous Broadcast Algorithms = 4
2.2.2 Indexing Algorithm for Data Broadcast[Duk97] = 6
2.3 Index broadcast using cache scheme = 6
2.4 Simulation Result = 9
2.5 Conclusions = 11
Chapter 3 A Novel Gradient Approach for Efficient Data Dissemination in Wireless Sensor Networks = 12
3.1 Introduction = 12
3.2 Related Works = 14
3.3 Proposed Gradient-Based data Dissemination = 16
3.3.1 Gradient Setup Phase = 16
3.3.2 Data Dissemination Phase = 18
3.3.3 Gradient Reconfiguration Phase = 20
3.4 Simulations and Results = 23
3.5 Conclusions = 29
Chapter 4 Conclusions = 30
References = 32
