Implementation and Evaluation of a Time Synchronization Protocol for USN

USN을 위한 시간 동기화 프로토콜의 구현 및 평가

In a distributed processing environment composed of many independent systems connected by networks, it is very important and difficult to make time synchronization between the systems. Especially in the USN environment the time synchronization is still more difficult than in general distributed processing environment because energy is limited and communication function is feeble. Even though of these difficulties, the USN environment requires higher precision of time synchronization. We of the typical applications requesting very strict time synchronization in USN is TDMA MAC. This paper proposes and evaluates a new time synchronization protocol HTSP(Hierarchical Time Synchronization Protocol) which is an advanced version of the FTSP(Flooding Time Synchronization Protocol) published recently. The time synchronization precision of the HTSP is equal to that of the FTSP, but the energy consumption of the HTSP is lower than that of the FTSP owing to the reduced number of broadcast messages. The simulation results show that the energy consumption of the HTSP is only 74% of that of the FTSP.

다수의 독립적인 시스템들이 네트워크를 통해 구성하는 분산 처리 환경에서 시간에 대한 일치성을 유지하는 일은 매우 중요하면서도 어렵다. 특히, 에너지가 제한되어 있고, 통신 기능이 연약한 USN 환경에서의 시간 동기화는 더욱 어렵다. 이러한 어려움에도 불구하고, USN에서 요구되는 시간 동기화 정밀도는 인터넷과 같은 일반적인 분산 처리 환경에서보다 더 높다. USN에서 매우 엄격한 시간 동기화를 요구하는 전형적인 응용 영역으로 TDMA MAC을 들 수 있다. 이 논문에서는 USN을 위해 최근에 제안된 FTSP (Flooding Time Synchronization Protocol) 시간 동기화 알고리즘을 개선한 새로운 알고리즘 FTSF(Flooding Time Synchronization Protocol)을 제안하고 평가한다. HTSP의 시간 동기화 정밀도는 FTSP와 동일하지만, 동기화를 위한 방송메시지 수를 줄임으로써 에너지 소모를 FTSP 보다 절약한다. 평가를 위한 시뮬레이션 결과, FTSP 대비 HTSP의 에너지 절약 비율이 약 26% 정도로 나타났다.