Time Synchronization using the Accumulative Time Information in Wireless Sensor Networks

센서 네트워크에서의 누적 시간 정보를 이용한 시간 동기화

최근 무선 통신의 발달과 임베디드 시스템의 확산으로 주변 상황을 감지하고 통신할 수 있는 저전력 장치인 무선 센서 네트워크에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 무선 센서 네트워크를 구성하는 노드들 간의 동기화, 순서화, 그리고 일관성 유지를 위하여 시간 동기화는 반드시 필요하다. 하지만 지난 20여 년간 연구되어진 분산 시스템에서의 시간 동기화 방법들은 풍부하지 않은 자원과 에너지 소모 등을 고려해야 하는 무선 센서 네트워크의 특성상 그대로 적용하기에는 어려운 점이 많다. 이에 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서의 누적 시간 정보를 이용한 시간 동기화 방법을 제안한다. 무선 브로드캐스트의 특성을 활용하여 시간 동기화의 제약 조건을 완화하여 높은 정확성을 제공하면서 한 번의 브로드캐스트 메시지만으로 시간을 동기화함으로써 에너지 손실을 최소화하였다. 이를 위해 송신자-수신자 방식의 구조에서 송신자는 시간 동기화를 위한 시간 정보를 브로드캐스트하고, 수신자는 누적된 시간 정보를 통해 편차와 편차율을 계산하여 송신자의 시간을 추정하고 동기화된 시간인 가상 시간을 계산하였다. 전체 센서노드들의 시간이 동기화할 수 있음을 분석하고 실험을 통해 효율성을 확인하였다.