무선 센서네트워크 환경에서 VRN을 이용한 협력 위치추정 알고리즘의 성능 분석

Performance Analysis of the Cooperative Localization Algorithm with Virtual Reference Nodes in Wireless Sensor Networks

본 논문에서는 무선센서네트워크에서 미지의 노드 위치를 추정하기 위하여 VRN을 이용한 수신신호 세기 기반의 협력 위치 추정 알고리즘을 제안하였다. 제안한 위치추정 시스템은 모든 노드들을 모니터링하고 중첩 영역의 반복적 이용과 협력적 위치추정을 통해 BN의 좌표를 추정하였다. 실험결과 협력위치 추정시 반복횟수가 증가함에 따라 BN의 존재가능 영역이 줄어듦을 확인하였으며, RN의 수가 적을수록 최소 4회 이상의 반복적인 위치추정 횟수가 확보되어야만 BN의 존재가능 영역이 현저히 협소해짐을 보였다. 또한 위치추정 오차거리는 RN의 수가 4개인 경우에도 기존의 위치추정 알고리즘에 비해 약 71.6%의 성능이 향상되었다. 따라서 본 논문에서 제안한 VRN을 활용한 위치추정 알고리즘이 기존의 RSS기반의 위치추정 알고리즘에 비해 우수한 위추정 성능이 나타남을 확인하였다.

In this paper, we proposed a RSS based cooperative localization algorithm using VRN for wireless sensor networks, which can estimate the BN position. The proposed localization system monitoring all nodes estimates a position of BN, and calculates an intersection area with cooperative localization. From the results, we confirm that BN intersection area is reduced as the number of RN is increased. In addition, the fewer RN exists, the more iteration needs at least 4 times. Moreover, the propose algorithm using 4 RNs is improved 71.6% estimation performance than conventional method. Therefore, the cooperative localization algorithm with VRN provides higher localization accuracy than RSS based conventional method.