Implementation of LMPR on TinyOS for Wireless Sensor Network

전송 부하를 분산하는 무선 센서 네트워크 구축을 위한 TinyOS 기반 LMPR 구현

In Wireless Sensor Network(WSN) a sensor node transfers sensing data to the base-node through multi-hop because of the limited transmission range. Also because of the limited energy of the sensor node, the sensor nodes are required to consume their energy evenly to prolong the lifetime of the network. LMPR is a routing protocol for WSN, LMPR configures the network autonomously based on level which is the depth from the base-node, and distributes the transmission and computation load of the network to each sensor node. This paper implements LMPR on TinyOS and experiments on the performance of LMPR in WSN. As the result, the average of the received rate of LMPR is 91.39% and LMPR distributes the load of the transmission and computation about 4.6 times compare to the shortest cost routing protocol. We expect LMPR evenly distributes the transmission and computation load of the network to each node, and the lifetime of the network will be longer than it used to be.

무선 센서 네트워크의 노드에서 측정된 데이터는 노드의 전송 거리의 제한 때문에 멀티 홉을 통해 베이스 노드에 전송된다. 또한 노드의 에너지가 한정되어 있기 때문에 무선 센서 네트워크의 수명을 연장하기 위해서는 각 노드의 에너지 소모를 가능한 균일하게 하여야 한다. Level based MultiPath Routing (LMPR)은 베이스 노드로 부터의 거리에 해당하는 노드의 레벨을 기반으로 무선 센서 네트워크를 자가 구축하고 데이터 처리 및 전송 부하를 각 센서 노드에 분산시키는 무선 센서 네트워크 라우팅 프로토콜이다. 본 논문에서는 TinyOS 기반으로 LMPR를 구현하고 실험을 통해 무선 센서 네트워크상에서 LMPR의 성능을 측정하였다. 실험 결과 LMPR이 최소 비용 방식으로 선택된 단일 경로로 데이터를 전송하는 프로토콜보다 데이터 처리 및 전송 부하를 약 4.6배 분산시켰다. LMPR 을 사용하여 데이터 처리 및 전송 부하를 각 노드에 분산시켜 TinyOS를 기반으로 구성된 무선 센서 네트워크의 수명을 연장시킬 수 있을 것으로 기대한다.