Abstract
As sensor networks are used in various and dynamic applications, the function of sink-to-sensors reliable multicasting such as for task reprogramming is newly required. NAK-based error recovery schemes have been proposed for energy efficient reliable multicasting. However, these schemes have incompleteness problems such as the last packet loss. This paper introduces an ACK-based error recovery scheme, RM2I(Reliable Multicast with Implicit ACK and Indirect Recovery). It utilizes wireless multicast advantage in which a packet may be delivered to all of its omni-directional neighbor nodes. When a sender overhears a packet which its receiver forwards to the next nodes, it may interpret it as an ACK from the receiver. We call it an Implicit ACK. In Indirect Recovery, when a node receives a packet from neighbor nodes which are not its direct upstream node, it saves and utilizes it for error recovery. Using NS-2 simulator, we have analyzed their effects. We have also compared RM2I with the NAK-based error recovery scheme. In results, RM2I shows comparable performances to the ideal NAK-based scheme, except where Implicit ACK and Indirect Recovery do not occur at the edges of the networks.
센서네트워크가 다양하고 동적인 영역으로 발전해감에 따라 임무 갱신과 같은 기능을 위해 신뢰성 있는 멀티캐스팅 기술이 새롭게 요구되고 있다. 기존의 연구들은 NAK 기반 방식을 사용하고 있지만, 마지막 패킷 문제 등을 안고 있다. 본 논문은 묵시적 ACK와 간접 복구를 이용하는 ACK 기반 오류 제어 기법인 RM2I를 제안한다. 묵시적 ACK는, 송신 노드로부터 패킷을 받은 수신 노드가 다음 노드로 포워딩할 때 송신 노드도 이를 간접적으로 받게 되는데, 이 수신 내용을 ACK로 해석하는 것을 말한다. 간접 복구는 어떤 노드가 상위 노드가 아닌 이웃노드로부터 패킷을 간접적으로 받았을 때 이를 상위 노드로부터 받은 것으로 해석하여 오류 복구에 활용하는 것을 말한다. NS-2 시뮬레이터를 이용하여 다양한 환경 및 인자에서 RM2I의 에너지 성능을 분석 및 검증하였다. 실험 결과, 묵시적 ACK는 ACK의 수를 줄여 제어 부하를 감소시키고, 간접 복구는 재전송 횟수를 줄여 데이타 전송 부하를 감소시켰다. 또한, NAK 기반 오류 복구 기법의 이론적 에너지 성능 상한선을 계산하여 이와 비교하였다. 비교 결과, 에지 노드에서의 부하를 제외하면 어떤 NAK 기반 기법과도 견줄 수 있는 에너지 효율성을 제공한다는 것을 알 수 있었다.
