지속적인 이동성을 갖는 이동 센서네트워크를 위한 통신 프로토콜

Abstract

최근 Robomote, Robotic Sensor Agents(RSAs)와 같은 이동 센서의 등장으로 인해 이동 센서네트워크(MSN: Mobile Sensor Network)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 기존의 이동 센서네트워크에 대한 연구는 주로 기존의 고정 센서네트워크(SSN: Stationary Sensor Network)에서 발생하는 문제점인 Coverage Hole을 해결하는데 초점을 맞추고 있다. 이러한 연구들에서는 이동 센서들에게 부여된 이동 능력을 최대한 활용하지 못하는 단점을 안고 있다. 이를 해결하기 위해 이동 센서에게 지속적인 이동성을 부여함으로써 고정 센서네트워크에 비해 더 넓은 영역을 센싱하도록 제안한 연구가 있으나, 그 연구가 아직 초기 단계로써 이동 센서의 지속적인 이동으로 인한 싱크 노드로의 통신 경로선정 및 데이터 전송 문제에 대해서는 논하고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 지속적인 이동성을 갖는 이동 센서로 구성된 이동 센서네트워크 환경에서 효율적으로 경로 설정 및 데이터 전송을 가능하게 하는 통신 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜에서는 이동 센서와 함께 고정센서를 배치함으로써 고정 센서가 이동 센서를 대신하여 싱크 노드로 센싱 데이터를 전송하도록 한다. 시뮬레이션을 이용한 성능 평가를 통해 제안한 통신 프로토콜이 기존의 고정 센서네트워크에 비해 네트워크 커버리지 면에서 최대 40%, 트래픽 오버헤드 부분에서는 최대 76%의 성능을 향상시킴을 보인다. Mobile Sensor Network(MSN) is actively studied due to the advent of mobile sensors such as Robomote and Robotic Sensor Agents(RSAs), However, existing studies on MSN have mainly focused on coverage hole problem which occurs in Stationary Sensor Network(SSN). To address coverage hole problem, these studies make mobile sensors move temporarily so that they do not make the best use of the mobility of mobile sensors, Thus, a mechanism utilizing the continuous movement of mobile sensors is proposed to improve the network coverage performance. However, this mechanism is presently immature and does not explain how to make routing path and send data from mobile sensors to a sink node, Therefore, to efficiently make routing path and send data from mobile sensors to a sink node, we propose a communication protocol for mobile sensor network where mobile sensors continuously move. The proposed protocol deploys not only mobile sensors but also stationary sensors which send sensing data to a sink node instead of mobile sensors. Simulation results show that the proposed protocol improves the performance in terms of network coverage and traffic overhead, compared to conventional SSN protocols.