Receiver-based Beaconless Real-time Routing Protocol in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 수신자 기반의 비컨없는 실시간 라우팅 방안

무선 센서 네트워크에서 실시간 서비스는 중요한 이슈들 중 하나이다. 일반적으로, 기존의 연구는 이를 위해 비컨 (beacon)에 의존한다. 최근, 자원 제약적인 환경의 무선 센서 네트워크에서는 비컨으로 인한 제어 오버헤드 또한 부담이므로, 이를 극복하기 위한 비컨리스 라우팅이 제안되었다. 그러므로, 비컨리스 방안을 기반으로 한 실시간 통신이 활용 된다면 적은 에너지 소모로 환경적 제약에 유리하게 작용할 것이다. 그러나 이를 위해서는 새로운 도전에 직면한다. 전통적인 실시간 통신에서는, 요구 시간 안에 데이터를 전달하기 위해 각 노드들이 단일 홉 지연 시간을 파악하고 있어야 한다. 이 지연 시간은 비컨 메시지를 통한 이웃 노드 정보에 기반하여 파악되며, 이를 바탕으로 송신자가 적합한 다음 중계 노드를 선정한다. 그러나, 수신자 기반의 비컨리스 방안에서는 수신자가 스스로 다음 중계 노드를 결정하는 방식이기 때문에 기존의 송신자를 기준으로 한 지연 시간을 그대로 사용할 수 없다. 또한 비컨리스 라우팅을 위한 경쟁 지연 시간도 단일 홉 지연 시간에 포함되어야 한다. 따라서, 지연 시간 측정 원리가 새롭게 설계되어야 한다. 본 논문에서는 수신자 기반의 실시간 라우팅 방안을 제안한다. 제안 방안에서, 우리는 새로운 지연시간 측정 방법을 제시한다. 송신자로부터 수신자로의 단일 홉 지연 시간은 수신자에 의해 계산되어, 수신자는 실시간 제약 사항을 만족하는지 스스로가 결정할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안 방안이 비컨없이도 우수한 성능으로 실시간 서비스를 지원할 수 있음을 보여준다.