본 논문에서는 IEEE 802.15.4 저속 무선개인통신망(LR-WPAN)을 기반으로 센서노드간의 흡간지연을 분석하고 이를 바탕으로 에너지 효율적이고 정확한 데이터 병합을 위한 동적 타임아웃 스케줄링을 제안한다. 제안기법은 흡간지연의 특성을 이용하여 애플리케이션이 요구하는 데이터 정확도를 만족하는 타임아웃을 무선 채널의 특성과 채널을 공유하는 노드의 수를 고려하여 결정한다. 제안 기법에서의 타임아웃은 기존의 데이터 병합 기법에서 타임아웃으로 사용했던 흡간지연의 최대값보다 훨씬 작으므로 센서노드의 메시지 대기로 인한 에너지 소모를 상당부분 줄일 수 있다. 또한, 응용애플리케이션이 요구하는 패킷의 수신률을 보장함으로써 데이터 병합의 정확도 유지할 수 있다. 시뮬레이션 결과, 동적 타임아웃 스케줄링 기법은 기존 흡간지연의 최대값을 타임아웃으로 사용하는 것 보다 에너지소모 측면에서 30%이상의 성능향상을 보였고 데이터 정확도의 성능저하는 거의 없었다.
This paper proposes a dynamic timeout scheduling for energy efficient and accurate aggregation by analyzing the single hop delay in wireless sensor networks based on IEEE 802.15.4. The proposed scheme dynamically configures the timeout value depending on both the number of nodes sharing a channel and the type of wireless media, with considering the results of delay analysis of the single hop delay. The timeout of proposed scheme is much smaller than the maximum single hop delay which is used as the timeout of traditional data aggregation schemes. Therefore the proposed scheme considerably reduces the energy consumption of idle monitoring for waiting messages. Also, the proposed scheme maintains the data accuracy by guaranteeing the reception ratio required by the sensor network applications. Extensive simulation has revealed that proposed scheme enhances energy consumption by 30% with maintaining data accuracy, as compared with the TAG data aggregation.
