한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터 (Journal of KIISE:Computing Practices and Letters)

한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지

무선 센서 네트워크에서 가변주기를 이용한 적응적인 전송파워 제어 기법

Adaptive Link Quality Estimation in Wireless Sensor Networks

  • 이정욱 (광운대학교 전자통신공학과) ;
  • 정광수 (광운대학교 전자통신공학과)
  • 투고 : 2010.07.28
  • 심사 : 2010.09.28
  • 발행 : 2010.11.15
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초록

무선 센서 네트워크에서는 전송파워 제어를 이용하여 전력소비를 줄이고 채널간의 간섭을 줄일 수 있다. 무선 링크의 품질은 시간 및 공간적인 상황에 따라 변화하기 때문에 링크의 실패가 빈번하다. 기존의 전송파워 제어 기법은 링크 품질 변화에 적응할 수 있도록 주기적으로 이웃 노드와 비컨 패킷을 주고 받아 동적으로 전송파워를 조절하도록 하였다. 하지만 전송파워를 조절하는 주기에 따라서 링크 품질의 변화에 적용하는 시간과 트래픽 및 에너지 오버헤드에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 링크의 품질변화에 따른 동적인 전송파워 제어 기법과 전송파워 제어 주기를 변경하는 기법을 제안한다. 이를 통하여 링크가 불안정할 때에는 전송파워 제어 주기를 감소시켜 민첩하게 링크 품질을 유지하며, 링크가 안정할 때는 전송파워 제어 주기를 증가시켜 이에 따른 프로토콜의 오버헤드를 줄이고자 하였다.

In the wireless sensor networks, power consumption and interference among the nodes can be reduced by using the transmission power control. Because link quality is changed by spatial and temporal effect, link failures are frequently occurred. In order to adapt to link quality variation, existing transmission power control schemes broadcast beacon messages periodically to neighbor nodes and control the transmission power dynamically. However, it can effect on the time and energy overhead according to period of transmission power control. In this paper, the dynamic method of transmission power control by the link quality variation and variable period are proposed. When a link quality is unstable, the control duty cycle is reduced and the link quality is agilely maintained. In contrast, when link quality is stable, the control period is increased and control overhead is decreased.

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참고문헌

  1. I. Khemapech, A. Miller, and I. Duncan, "A Survey of Transmission Power Control in Wireless Sensor Networks," In Proc. of Annual Postgraduate Symposium on The Convergence of Telecom-munications, Networking and Broadcasting, pp.15-20, June 2007.
  2. M. Burkhart, P. Rickenbach, R. Wattenbofer, and A. Zollinger, "Does Topology Control Reduce Interference?," In Proc. of ACM International Symposium on Mobile Ad hoc Networking and Computing, pp.9-19, May 2004.
  3. N. Li, J. Hou, and L. Sha, "Design and Analysis of an MST-Based Topology Control Algorithm," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol.4, no.3, pp.1195-1206, May 2005. https://doi.org/10.1109/TWC.2005.846971
  4. D. Son, B. Krishnamachari, and J. Heidemann, "Experimental Study of the Effects of Transmission Power Control and Blacklisting in Wireless Sensor Networks," In Proc. of IEEE Sensor and Ad Hoc Communications and Networks, pp.289-298, October 2004.
  5. S. Lin, J. Zhang, G. Zhou, L. Gu, J. A. Stankovic, and T. He, "ATPC: Adaptive Transmission Power Control for Wireless Sensor Networks," In Proc. of ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems, pp.223-236, October 2006.
  6. J. Jeong, D. Cullar, and J. Oh, "Empirical Analysis of Transmission Power Control Algorithms for Wireless Sensor Networks," Technical Report No.UCB/EECS-2005-16, University of California at Berkeley, November 2005.
  7. G. Hackmann, O. Chipara, and C. Lu, "Robust Topology Control for Indoor Wireless Sensor Networks," In Proc. of ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems, pp.57-70, November 2008.
  8. CC2420, 204 GHz IEEE 802.15.4 / ZigBee-readv RF Transceiver, Texas Instruments, 2008.
  9. TELOSB. 2.4 GHz Mote Platform, Crossbow, 2007.