대규모 무선 센서 망에서 종단 간 신뢰성 보장을 위한 기회적 다중경로 라우팅 방안 (Opportunistic Multipath Routing Scheme for Guaranteeing End-to-End Reliability in Large-Scale Wireless Sensor Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 40권 / 10호 / 2026 ~ 2034페이지
· 저자명 : 김천용, 정관수, 김상하

초록

무선 센서 망은 제한된 통신범위를 가지는 수많은 센서 노드들로 구성된다. 따라서 직접 통신이 가능하지 않은노드들 사이에는 다중 홉으로 통신하게 되며, 이는 패킷 전달의 신뢰성을 저하시킨다. 다중경로 라우팅과 기회 라우팅은 무선 센서 망에서 신뢰성을 보장하기 위한 대표적인 연구들이다. 기존 방안들은 종단 간 홉 수가 작은 경우 효과적으로 신뢰성을 향상시키지만, 홉 수가 커질수록 성능이 급격히 떨어진다. 따라서 기존 방안들은 종단 간홉 수가 큰 대규모 무선 센서 망에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 대규모 무선 센서 망에서 신뢰성 보장을 위한 기회적 다중경로 라우팅 방안을 제안한다. 서로 다른 특성 때문에 다중경로 라우팅과 기회 라우팅을 동시에 적용하는 것은 매우 어렵다. 제안방안은 구간 단위의 라우팅을 통해 두 방안을 동시에 적용함으로써 종단 간 신뢰성을 크게 향상시킨다. 또, 기회적 다중경로 라우팅을 통해 요구되는 신뢰성을 보장하기 위해 구간 신뢰성 개념을제안한다. 각 구간에서의 신뢰성을 요구되는 종단 간 신뢰성보다 높게 설정함으로써 종단 간 신뢰성을 보장할 수있다. 성능 평가 결과는 제안방안이 기존 방안에 비해 대규모 무선 센서 망에서의 신뢰성 보장에 더 적합함을 보인다.

영어초록

Wireless sensor networks (WSNs) consist of a lot of sensor nodes having limited transmission range. So multi-hop transmission is used for communication among nodes but the multi-hop transmission degrade the end-to-end reliability. Multipath routing and opportunistic routing are typical approaches for guaranteeing end-to-end reliability in WSNs. The existing protocols improve the reliability effectively in small networks but they suffer from rapid performance degradation in large networks. In this paper, we propose the opportunistic multipath routing protocol for guaranteeing end-to-end reliability in large WSNs. Applying multipath routing and opportunistic routing simultaneously is very hard because their conflicting routing features. The proposed protocol applies these approaches simultaneously by section-based routing thereby enhancing end-to-end reliability.
Additionally, the proposed protocol guarantees required reliability by the concept of section reliability. The section reliability over a certain level might satisfy required end-to-end reliability. Our simulation results show that the proposed protocol is more suitable for guaranteeing reliability than existing protocols in large-scale WSNs.

참고자료

· 없음