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한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 네트워크 및 서비스 v.37B no.1, 2012년, pp.21 - 30   피인용횟수: 1
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불규칙적 무선센서네트워크에 강한 위치기반 다중경로 제공 방안
A Robust Disjoint Multipath Scheme based on Geographic Routing in Irregular Wireless Sensor Networks

김성휘    (충남대학교 컴퓨터공학과 컴퓨터네트워크 연구실   ); 박호성    (충남대학교 컴퓨터공학과 컴퓨터네트워크 연구실   ); 이정철    (충남대학교 컴퓨터공학과 컴퓨터네트워크 연구실   ); 오승민    (충남대학교 컴퓨터공학과 컴퓨터네트워크 연구실   ); 김상하    (충남대학교 컴퓨터공학과 컴퓨터네트워크 연구실  );
  • 초록

    무선센서네트워크는 전력 공급이 제한적인 대규모의 센서 노드들로 구성되어 있다. 에너지 비용의 최소화와 여러 홉을 거쳐 싱크 노드까지 안정적으로 데이터전송의 신뢰성을 높이는 것은 매우 중요한 요소이다. 데이터 전송의 신뢰성을 높이는 방안으로 다중경로 라우팅 방안이 제시되고 있다. 플러딩 기반의 다중경로 라우팅 방식은 불규칙적 무선센서네트워크에서도 효과적으로 다중경로를 구성할 수 있는 장점이 있지만 전원 공급에서 제약이 많은 무선센서네트워크에서는 적합하지 않은 라우팅 방식이다. 그러나 최소의 오버헤드를 가진 지역 위치정보를 이용하는 위치기반 라우팅 방식은 비플러딩 방식으로 무선센서네트워크에서 효율적인 방식이지만 다중경로 구성 시 데이터 패킷의 충돌을 유발할 수 있다. 패킷 충돌을 제어할 수 있는 방안으로 다중경로 파이프라인 개념을 도입하였지만 홀과 같은 불규칙적 네트워크에서는 파이프라인을 구성하기가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가상 그리드 좌표 상에서 위치기반 포워딩 방식과 다중경로 상의 홀 회피 알고리즘이 결합된 새로운 다중경로 라우팅 방식을 제안한다. 제안된 다중경로 방식은 불규칙적 무선센서네트워크에서 효율적이고 전송 신뢰성을 높일 수 있는 노드 분리된 다중경로(multipath) 파이프라인을 구성할 수 있는 방식이다. 시뮬레이션 결과는 이러한 주장의 타당성을 제공한다.


    Sensor networks are composed of a great number of sensor nodes with constrained battery. Disjoint multipath scheme based flooding method has a merit that efficiently construct multipath in irregular networks, but causes lots of energy consumption in networks. Flooding method is not a suitable technology in wireless sensor networks with constrained battery. We introduce energy-efficient geographic routing scheme considered as an efficient, simple, and scalable routing protocol for wireless sensor networks. The geographic routing scheme on multipath generates a problem with a congestion. So we introduce the concept of multipath pipeline as a congestion avoidance strategy. But multipath pipelines have a big problem on the boundary of holes under irregular networks. We propose a novel disjoint multipath scheme as combined method with geographic routing scheme and hole detouring algorithm on multipath. A novel disjoint multipath scheme constructs disjoint multipath pipelines efficiently for reliability without a collision in irregular wireless sensor networks. Simulation results are provided to validate the claims.


  • 주제어

    Disjoint Multipath .   Geographic Routing .   Wireless Sensor Networks .   Irregular Networks .   Hole Detouring.  

  • 참고문헌 (14)

    1. B. Karp and H.T. Kung. "GPSR: Greedy perimeter stateless routing for wireless networks," In Proc. of the 6th Annual Int'l Conf. on Mobile Computing and Networking. Boston: ACM Press, 2000. pp. 243-254. 
    2. Q. Fang, J. Gao, and L. J. Guibas, "Locating and bypassing routing holes in sensor networks, " In Proc. of IEEE INFOCOM, vol. 4, pp. 2458-2468, March 2004. 
    3. D. Ganesan, R. Govindan, S. Shenker, D. Estrin, "Highly-Resilient, Energy-Efficient Multipath Routing in Wireless Sensor Networks," Mobile Computing and Communications Review, Vol. 5, Nu. 4, pp10-24, 2004. 
    4. S. J. Lee and M. Geria, "Split Multipath with Maximally Disjoint Paths in Ad hoc Networks," IEEE ICC, pp.3201-3205, 2001. 
    5. X. Li and L. Cuthbert, "A Reliable Node-Disjoint Multipath Routing with Low Overhead in wireless Ad hoc networks", ACM MSWiM, pp. 230-233, Oct. 2004. 
    6. R. Xiuli and Y. Haibin, " A Novel Multipath Disjoint Routing to support ad hoc wireless sensor networks", IEEE ISORC, April 2006. 
    7. S. Waharte and R. Boutaba, "Totally Disjoint Multipath Routing in Multihop wireless networks", IEEE ICC, pp. 5576-5581, June 2006. 
    8. W. Lou, W. Liu, Y.Fang, "SPREAD: Enhancing Data Confidentiality in Mobile Ad Hoc Netwoks", IEEE INFOCOM, pp.2404-2413, 2004. 
    9. W Lou, "An Efficient N-to-1 Multipath Routing Protocol in wireless sensor networks", IEEE MASS, Nov. 2005. 
    10. Scalable Network Technologies, Qualnet, [online] available: http://www.scalable-networks.com. 
    11. H. W. Oh, J. H. Jang, K. D. Moon,, S. C. Park, E. S. Lee and S. H. Kim, "An Explicit Disjoint Multipath Algorithm for Cost Efficiency in wireless sensor networks," PIMRC, Sep. 2010. 
    12. T. He, J.A. Stankovic, C. Lu, and T.F. Abdelzaher, "A Spatiotemporal Communication Protocol for Wireless Sensor Networks," IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, Vol.16, No.10, October 2005, pp. 995-1006. 
    13. I.F. Akyildiz, S. Weilian, Y. Sankarasubramaniam, and E. Cayirci, "A Survey on Seonsor Networks," IEEE Communications Magazine, Vol. 40, pp. 102-114, Aug. 2002. 
    14. S. J. Baek, G. d. Veciana, "Spatial Energy Balancing Through Proactive Multipath Routing in Wireless Multihop Networks," IEEE TRANSACTIONS ON NETWORKIG, Vol. 15, No.1, Feb. 2007 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Jung, Kwansoo ; Yeom, Heegyun ; Park, Hosung ; Lee, Jeongcheol ; Kim, Sang-Ha 2013. "Flexible Disjoint Multipath Routing Protocol Using Local Decision in Wireless Sensor Networks" 한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 네트워크 및 서비스, b38(11): 911~923     

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