센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 협력 라우팅 프로토콜

Abstract

협력통신은 가상의 MIMO 효과를 얻게 함으로써 데이터를 주고받는 송신기와 수신기 사이에 중계 역할을 하는 노드를 이용하여 채널 용량을 증가시키는 통신 기술이다. 경로손실(path-loss)을 줄임으로써 수신 성능을 향상시키며 각 노드의 에너지 사용도 효율적으로 할 수 있기 때문에 전력 소모에 민감한 센서 네트워크 분야에서 크게 각광받고 있으며 표준화에 대한 연구도 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 기존의 협력 라우팅 관련 연구에서 제안한 기법보다 전력 소모적인 측면에서 우수한 새로운 전송 파워 설정 기법을 제안하고자 한다. 기존의 연구에서는 소스 노드와 중계 노드 각각의 연결 상태를 고려하여 중계 노드의 전송 파워를 이끌어냈다. 하지만 이러한 기법은 연결 상태가 좋은 노드와 좋지 않은 노드의 구별 없이 모든 중계 노드에 동일한 전송 파워를 할당하여 전력 소모 측면에서 효율적이지 못하였다. 제안하는 방식은 중계 노드의 연결 상태에 따라 가중치를 적용하여 전송 파워를 설정한다. 본 논문에서 도출해낸 수식에 근거하여 소스 노드에서 중계 노드들의 전송 파워를 계산한 후, 계산 값을 relay 노드에게 알려주어서 협력 통신을 구현한다. 제안하는 기법을 사용한 협력 라우팅 방식과 기존의 협력 라우팅 방식을 비교하여 제안하는 방식이 노드의 에너지 소모량 측면에서 우수함을 확인하였다.; Cooperative communication is outstanding communication protocol using relay nodes between source and destination in terms of high channel capacity. Because of low path-loss, this technic is efficient to reduce power consumption and to improve a receive performance. Therefore, at the Wireless sensor network(WSN) field, Cooperative communication has come into the spotlight. Because power consumption is a critical factor in the WSN, cooperative routing technique is expected to be major field of WSN. In this paper, we propose a new transmission power setting method for cooperative routing to improve the previous methods with fixed transmission power. In order to embody our new cooperative communication method, the source node calculates the LC(Link Cost) of relay nodes, based on numerical formula drawn in this paper. These LC values are used to determine transmission power of relay nodes by applying additional weight. If the LC value is low, it means that the node’ channel state is good. Therefore, we give more weight to the node with a low LC value. In this way, each node can use transmission power efficiently. We show that the proposed method is more efficient in terms of power consumption for WSN compared to the previous methods.