무선 센서 네트워크에서 효율적인 멀티캐스트 라우팅 프로토콜

Abstract

초기의 무선 센서 네트워크의 시스템은 환경 정보 및 상황을 모니터링하기 위한 것이었다. 그래서 라우팅 프로토콜로 데이터를 수집하는 업링크 알고리즘이 사용되었다. 최근에는 특정 노드를 제어하기 위한 다운링크 알고리즘이 연구되고 있으나, 센서 네트워크 노드의 리소스 부족으로 효율적인 알고리즘이 제시되지 못하고 있다. 따라서 네트워크 오버헤드가 큰 브로드캐스트나 비교적 리소스의 제한이 적은 게이트웨이나 싱크에서 토폴로지 정보를 관리하는 소스 라우팅 정도가 사용된다. 또한 한 번의 전송으로 다수의 노드에게 질의를 전송하는 멀티캐스트 다운링크 알고리즘의 필요성이 대두되고 있으나 현재까지 센서 네트워크에 적용할 만한 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 거의 전무한 실정이다. 본 논문에서는 리소스의 제약이 큰 일반 센서 노드에서도 라우팅 테이블을 관리할 수 있을 만큼 충분히 작은 비트맵 라우팅 테이블을 제안하고, 이를 이용해서 유니캐스트 및 멀티캐스트에서 효율적으로 데이터가 전송되는 라우팅 알고리즘을 제안한다. 게다가 이는 유니캐스트에서 소스라우팅과 같이 패킷 발생량을 최소화 하고, 소스 라우팅 보다 작은 크기의 패킷으로 통신 중의 패킷 손실을 줄였으며, 멀티홉 전송에서의 홉 제한까지 없앴다. 또한 멀티캐스트 상황에서도 유니캐스트의 모든 장점이 그대로 적용되어 브로드캐스트 및 어드레스 맵 라우팅과는 달리 불필요한 플러딩을 완전히 제거했다. 결과적으로 제안하는 알고리즘으로 패킷 발생량을 최소화 시켜 네트워크에서의 패킷 오버헤드를 줄일 수 있었다.; The early system of WSN(wireless sensor network) was to monitor the environment information and surrounding conditions. So, as the routing protocols, uplink algorithm was generally used to gather the data. Recently, in order to control a particular node, downlink algorithm is being researched. But, because of insufficient resources of the sensor node, effective algorithm is not being presented. So broadcast with the big network overhead or source routing that manages the topology information in the gateway or sink node which have comparatively lower restriction of the resources, was used. Moreover, necessity of the multicast downlink algorithm to transmit interests to numbers of nodes through the one transmit is rearing up, but up to now multicast routing protocol to apply to the wireless sensor network is not exist at all. In this paper, we propose to make the BitMap routing table which is tiny enough to manage the routing table in the general sensor node with the higher restriction of the resources. And we propose the routing algorithm which transmit effectively both on the unicast and multicast using the BitMap routing table. On the unicast, it is minimize a number of transmitting packet as well as source routing, and reduces the packet loss because of the smaller packet size than source routing, and removes hop-limit of the hops on the multihop transmission. In addition, it removes completely superfluous flodding in contrast with the broadcast or Address-Map routing on the multicast as well as unicast. As a result, it can reduce the packet overhead in the network because to minimize a number of packet transmission.