스마트그리드 환경에서 효율적인 주소 할당 방법과 라우팅 알고리즘

Abstract

본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 수천 개의 네트워크 크기와 16비트 주소 할당은 빈번한 주소 충돌로 매우 혼잡스러울 수 있다. 따라서 16비트 주소 공간을 분할하여 사용하는 (x, y, z) 좌표축 주소 구조와 라우팅을 제안한다. (x, y) 좌표축 주소 할당은 센서노드가 지리적으로 가까운 라우터에게 연결되어 있어야 하기 때문에, 어떤 라우터는 많은 수의 하위 노드를 가질 수 없다는 문제점을 가지기 때문이다. 또한 제안한 주소 구조를 사용한 위치 기반 라우팅 알고리즘을 제안한다. 그 결과 각 노드에서 라우팅 시 적은 비트 연산과 멀티 홉을 감소시킬 수 있었고, 효과적인 주소 할당과 라우팅은 네트워크의 각 노드의 에너지 소비를 최소화 했다. In this paper, we proposed the efficient addressing scheme for improving the performance of routing algorithm by using ZigBee in Smart Grid environment. In a 16-bit address space and the network size of a few thousands, it is very unlikely to suffer from frequent address collisions. In response, we propose an elegant (x, y, z) coordinate axes addressing scheme from divided address space of 16 bit and its routing algorithm. One of disadvantages of (x, y) coordinate axes addressing, however, is that any router may not hold as many children as proposed, since sensor nodes tend to be connected to a geographically nearby router. We also present an adaptive routing algorithm for location-aware routing algorithms, using our addressing scheme. As a result, each node was reduced not only bitwise but also multi hop using the coordinate axes while routing and the effective address assignment and routing is to minimize the average energy consumption of each node in the network.