The Journal of Society for e-Business Studies (한국전자거래학회지)

Society for e-Business Studies (한국전자거래학회)
권호 표지

A Beacon Scheduling for Mesh Topology in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 메쉬 토폴로지를 위한 비컨 스케줄링

  • 김민정 (숙명여자대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 심준호 (숙명여자대학교 정보과학부 컴퓨터과학)
  • Received : 2010.09.27
  • Accepted : 2010.11.05
  • Published : 2010.11.30
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Abstract

The wireless sensor network technology becomes one of core technologies to make it possible to implement various e-business applications. Energy efficiency is an important issue in wireless sensor networks. IEEE 802.15.4, a representative international standard for wireless sensor networks, provides the beacon enabled mode for energy-efficient communication. However, the beacons may conflict each other when the network is of multi-hop topology such as mesh or cluster-tree topology with beacon-enabled mode. The beacon conflict causes the failure of synchronization between sensor nodes, and affects other nodes in the network in that unsynchronized nodes cannot participate in communication. In this paper, we suggest an energy-efficient beacon scheduling for the wireless sensor networks. Nodes can save their energy duringperiod and prevent beacon conflict using beacon scheduling. We implement the scheduling using QualNet, and evaluate the performance under mesh topology networks. It turns out that the proposed scheduling may improve the energy efficiency in the networks.

무선 센서 네트워크 기술은 다양한 e-비즈니스 환경을 가능케 하는 차세대 기반 기술이다. 무선 센서 네트워크가 갖춰야 할 중요한 특징 중 하나는 에너지 효율성이다. 무선 센서 네트워크의 대표적인 국제표준인 IEEE 802.15.4는 에너지 효율을 위해 비컨 가능 모드를 제공하고 있다. 그러나 메쉬 토폴로지 같은 멀티 홉 네트워크에서 비컨 가능 모드를 이용하면 비컨끼리 충돌하여 센서 노드가 동기화하지 못할 수도 있다. 동기화하지 못한 노드는 통신에 참여할 수 없으므로 네트워크 내의 다른 노드에도 영향을 미친다. 본 논문에서는 메쉬 토폴로지를 이용하는 무선 센서 네트워크에서도 비컨 가능 모드를 이용하여 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 비컨 스케줄링 기법을 제안한다. 이 기법을 이용하여 노드들이 비활성 구간에는 전원을 꺼서 에너지를 절약할 수 있게 하고, 비컨간의 충돌을 방지할 수 있다. 제안하는 기법의 성능평가를 위해 QualNet 시뮬레이터를 사용하여 구현하였으며, 센서 네트워크의 대표적인 응용인 모니터링 상황을 가정하여 실험하였다. 실험을 통해 제안하는 기법을 이용하여 메쉬 토폴로지를 이용하는 네트워크에서도 에너지를 효율적으로 사용할 수 있음을 증명하였다.

Keywords

References

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