The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

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Disjointed Multipath Routing for Real-time Multimedia Data Transmission in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크 환경에서 실시간 멀티미디어 데이터 전송을 위한 비-중첩 다중 경로 라우팅

  • 조미림 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 성동욱 (한국과학기술원 전산학과) ;
  • 박준호 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 유재수 (충북대학교 정보통신공학과)
  • Received : 2011.10.17
  • Accepted : 2011.11.10
  • Published : 2011.12.28
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Abstract

A variety of intelligent application using the sensor network system is being studied. In general, the sensor network consists of nodes which equipped with a variety of sensing module and is utilized to collect environment information. Recently, the demands of multimedia data are increasing due to the demands of more detailed environmental monitoring or high-quality data. In this paper, we overcome the limitations of low bandwidth in Zigbee-based sensor networks and propose a routing algorithm for real-time multimedia data transmission. In the previously proposed algorithm for multimedia data transmission occurs delay time of routing setup phase and has a low data transmission speed due to bandwidth limitations of Zigbee. In this paper, we propose the hybrid routing algorithm that consist of Zigbee and Bluetooth and solve the bandwidth problem of existing algorithm. We also propose the disjointed multipath setup algorithm based on competition that overcome delay time of routing setup phase in existing algorithm. To evaluate the superiority of the proposed algorithm, we compare it with the existing algorithm. Our experimental results show that the latency was reduced by approximately 78% and the communication speed is increased by approximately 6.9-fold.

현재 센서 네트워크 시스템을 이용한 다양한 지능형 응용들에 대한 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 센서 네트워크는 다양한 센서 모듈을 장착한 노드들로 구성되고, 환경정보를 수집하기 위해 많이 활용된다. 최근 더욱 상세한 환경 모니터링이나 고품질 데이터에 대한 요구로 인해 멀티미디어 데이터의 요구가 증가하고 있다. 본 논문에서는 Zigbee 기반 센서 네트워크의 낮은 대역폭의 한계를 극복하고, 실시간 멀티미디어 데이터 전송을 위한 라우팅 기법에 대한 연구를 수행한다. 기존에 제안된 멀티미디어 데이터 전송 기법의 경우 비효율적인 다중경로 설정단계로 인해 경로설정 시간의 지연이 발생하고, Zigbee의 대역폭 한계로 인해 낮은 데이터 전송속도를 보인다. 본 논문은 기존 기법의 대역폭 문제를 해결하는 블루투스와 Zigbee 하이브리드 라우팅 구조를 제안한다. 또한 경로설정 시간 지연 문제를 해결하는 경쟁기반 비-중첩 다중 경로 설정 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 비교평가하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 약 78% 지연시간이 감소되었으며, 통신 속도가 약 6.9배 증가하였다.

Keywords

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