멀티 홉 메쉬 네트워크의 이해

목차

Ⅰ.무선 네트워크

Ⅱ.Ad-Hoc 네트워크

Ⅲ.Ad-Hoc 통신망 프로토콜

Ⅳ. 무선 임베디드 네트워크의 특성

참고문헌

본문내용

알고리즘(distributed election algorithm)을 통해 자신이 사용할 time slot을 선택한다. TRAMA의 시간은 random-access period와 scheduled-access period로 구별되는데, 첫 번째 random-access 시간 동안에는 one hop 주변노드의 정보가 담겨 있는 NP(neighbor protocol) 패킷을 교환하고, scheduled-access 시간에는 데이터를 전송하기 전에 자신의 스케쥴링 정보가 담기 SEP(schedule exchange protocol) 패킷을 전송하여, 각기 자신이 사용할 slot을 분산 선출 알고리즘에 의해 선택한다. 그 후 나머지 scheduled-access 시간 동안에는 앞서 선택한 slot 시간에 데이터 전송을 시도함으로써 충돌 없는 통신을 가능하게 하였다. 하지만 TDMA 방식은 노드간 동기화 및 정교한 스케줄링이 필요하기 때문에 CSMA에 비해 복잡해 질 수밖에 없고, 또한 멀티 hop 환경에서 노드 간의 주기적 스케줄링에 의한 상당한 데이터 지연이 발생되게 된다.
5) 센서 네트워크를 위한 멀티 홉 프로토콜
멀티 홉 프로토콜
Protocol
Comments
Status
Power Mng
Authors
TinyOS Location
XMesh(wasReliableRoute
The original MintRoute algorithm was extended to have link acknowledgements, low power, and time sync
Testing low power version for>> lyear AA battery life
Yes
Alex Woo,jason Hill
tinyos-
l.x/contrib/oxbow/tos/lib
DSDV
Mote version of a standard algorithm, ACDV. Good results.
Released
No
Intel
tinyos-
l.x/contrib/hsn/
TinyDiff
Now deployed in james preserve in california
In testing
Yes
CENS group of UCLA
tinyos-
l.x/contrib/TinyDiff/
LEACH(LowEnrgy Adaptive Clustering Hierarchy
See
nms.lcs.mit edu/projects/leach/for more information
N/A
N/A
MIT
N/A
SPIN
see above reference for LEACH
가) ReliableRoute의 구성
다음 그림은 XMesh(ReliableRoute)의 구성이다.
ReliableRoute의 구성
나) 시뮬레이션
TinyOS는 네트워크의 PC 시뮬레이션인 TOSSIM를 제공한다. 그리고 TOSSIM에 대한 응용을 컴파일 하기 위해 make pc 를 사용한다. 이것은 실제로 구현하기 전에 테스트 코드를 위해 좋은 방법이고 시뮬레이션(simulation)과 실제사이에 상당히 좋은 결과이다.
시뮬레이션과 실제 측정의 차이
6) XMesh 프로토콜(protocol) 스택(Stack)
XMesh 목적은 개방(open)이고 자가 구성(self-organizing), 자가 회복(selfhealing) 네트워크이고 ZigBee v1.0 프로토콜 모드를 지원하고 저 전력의 TrueMesh를 포함하는 유연한 토폴로지이고 시간 동기화하고 고속 스트리밍 서비스를 제공한다. 그리고 멀티QoS 레벌을 지원하고 네트워크 헬스메시지를 집적하고 있고 TinyOS의 실시간 운용체제이다.
가) Any-to-Base 라우팅 알고리즘
이 알고리즘은 기대되는 성공적인 비율을 최적화하기 위한 시도이다. 링크의 quality는 패킷 배달 성공 비율을 측정하고 예정된 패킷까지 수신된 비율과 EWMA(exponentially weighted moving average)에 의해 간략화에 의하여 결정한다. 각 Mote는 각 이웃(neighbour)으로부터 수신 링크 양을 보고한다. 각 mote는 16개의 이웃(neighbour)을 모니터한다. 데이터 패킷들은 Parent에 의하여 승인하고5배까지 재전송한다. 이 알고리즘은 전체 Cost를 최소화하기 위해 사용한다. 각 노드의 전송 Cost는 다음과 같다.
노드 Cost = Parent까지 링크의 Cost
Cost 는 거리의 이론적인 측정이다. 이 측정은 홉 카운터, 전송이나 재시도 및 재구성 오버타임을 바탕으로 측정한다. XMesh는 MT(Minimum Transmission) Cost 측정을 사용한다.
Parent까지 링크의 COST = f(1/전송 양 × 1/수신 양)
Parent의 COST= 베이스 스테이션까지 모든 홉의 전체 라우팅 Cost(혹은 MT)이다.
Any-To-Routing 구성(1)
노드 cost는 Parent cost(30) + 링크 cost(10) = 40임을 볼 수 있다. 각 mote 간의 노드 cost는 위 공식에 적용됨을 알 수 있다.
XMesh와 ZigBee 간의 구성의 예를 나타낸 그림이다. ZigBee 프로토콜 계층은 XMesh/TinyOS에 구현되어 있다. XMesh와 ZigBee의 응용은 순조롭게 존재할 것이다. TinyOS 응용은 ZigBee 네트워크 내에 묶여 질 수 있다. 미래의 ZigBee 부품은 네트워크기반에서 XMesh 안에 묶여 질 것이다.
XMesh와 ZigBee 네트워크 구성
참고문헌
IEEE 802.15.3 고속 WPAN 메쉬 네트워크의 멀티-홉 통신을 위한 가용 슈퍼프레임 크기와 디바이스 탐색 성능 분석
한국과학기술정보연구원 ㆍ 정쌍봉
멀티 인터페이스 기반 무선 메쉬 네트워킹 기술 연구 동향
한국과학기술정보연구원 ㆍ 이성희
광 WDM 메쉬 네트워크에서 멀티 홉을 이용한 효율적인 트래픽 그루밍 기법
성균관대학교 ㆍ 윤여란
IEEE 802.15.3 고속 WPAN 메쉬 네트워크의 멀티-홉 통신을 위한 가용 슈퍼프레임 크기와 디바이스 탐색 성능 분석
한국통신학회 ㆍ 정쌍봉
무선 메쉬 네트워크 환경에서 효율적인 다중 홉 전달 기법
경희대 대학원 ㆍ 박철현

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