무선 전파특성을 고려한 협력 위치추정 알고리즘 성능분석

Abstract

본 논문에서는 실내외 무선 센서네트워크 환경에서 전파특성을 고려한 수신신호세기 기반의 협력 위치추정 알고리즘을 제안하고 이에 대해 성능을 분석하였다. 기존의 수신신호세기 기반의 위치추정 기법은 장애물 등 전파환경에 따라 신호세기가 불안정하여 낮은 위치추정 신뢰도를 보였다. 이러한 불안정한 전파환경을 극복하기 위해 본 논문에서는 광선발사법을 통해 도출된 전파특성 요인을 제안하는 협력 위치추정 알고리즘에 반영하였다. 또한 협력 위치추정 알고리즘의 성능평가를 위해 4개의 가상공간에 고정위치를 알고 있는 4개의 Zigbee 노드와 위치를 알지 못하는 미지의 Zigbee 노드 5개를 배치하여 실험하였다. 실험결과, NLCA의 경우 2m-3.5m 오차를 보였으나 본 논문에서 제안하는 CLA/ECLA의 경우는 1.3m-2.5m/0.5m-1.2m로 선형적인 성능개선을 보였다. 그러므로 전파특성요인이 고려되었을 경우 기존의 수신신호세기 기반 위치추정 방식에 비해 본 논문에서 제안하는 협력위치추정 방식이 보다 효율적임을 확인하였다. In this paper, we proposed and analyzed a RSSI based cooperative localization algorithm considering wireless propagation characteristics in indoor and outdoor environments for wireless sensor networks, which can estimate the BN position. The conventional RSSI based estimation scheme has low precision ranging due to instability propagation characteristics by time variable. Hence, we implemented ray-launching simulator for analysis of propagation characteristics in 4 case, and experimented proposed localization scheme with 4 RN and 1 to 5 BN. Simulation results show that NLCA has estimation error as 2m-3.5m, however, proposed CLA/ECLA has 1.3m-2.5m/0.5m-1.2m by same environments. Therefore, if we can consider channel characteristics, the proposed algorithm provides higher localization accuracy than RSSI based conventional one.