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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 권영구
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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센서 모트로 구성된 위치 인식 네트워크에서 토폴로지 컨트롤 알고리즘은 네트워크 용량 및 네트워크의 수명을 증가시켜준다. 일반적으로, 토폴로지 컨트롤 알고리즘들은 토폴로지 구축을 위하여 네트워크를 구성하는 모바일 노드의 정확한 위치 좌표 또는 각 모바일 노드간의 거리 정보가 필요하다. IEEE 802.15.4a 표준 기반의 위치 인식 네트워크는 두 모바일 노드간의 정밀한 거리 측정 기술을 제공한다. 모바일 노드들은 정확한 거리 측정 기술을 이용하여 정확한 위치 좌표를 추정 할 수 있다. 하지만, IEEE 802.15.4a에서 사용하는 거리측정 기술은 non-line-of-sight (NLOS) 상황에서 큰 거리 측정 오차를 갖는다. 이러한 문제로 인하여 모바일 노드의 위치 추정 시 큰 오차를 갖게 되어 정확한 토폴로지 구축에도 문제가 발생한다.
본 논문에서는 NLOS 상황에서도 위치 추정 시의 정확도를 높이고, 토폴로지 구축 시 불안정한 NLOS 링크 생성을 방지하기 위한 위치 인식 네트워크를 위한 NLOS 위치 에러를 보상하는 MST 기반의 토폴로지 컨트롤 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에서는 노드의 위치 에러를 찾아내기 위하여 노드의 위치좌표를 기반으로 구축한 MST 토폴로지와 SDS-TWR을 이용한 거리측정 결과를 이용한 토폴로지를 사용한다. 두 토폴로지를 구축 후, 연결된 링크를 비교하는 과정을 통하여 위치 에러를 발견한다. 위치에러를 발견한 노드는 이웃노드의 정확한 위치좌표와 거리측정 결과를 기반으로 한 삼변측량법을 통하여 위치좌표를 새로 업데이트하는 과정을 통하여 위치 에러를 보정하게 된다.
장해물로 인하여 NLOS 상황이 발생하는 실내 환경에서의 실험, 그리고 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘 보다 높은 위치 정확도를 갖으며, 불안정한 NLOS 링크를 고려하여 효과적으로 토폴로지를 구축하였음을 확인하였다.
본 논문에서는 NLOS 상황에서도 위치 추정 시의 정확도를 높이고, 토폴로지 구축 시 불안정한 NLOS 링크 생성을 방지하기 위한 위치 인식 네트워크를 위한 NLOS 위치 에러를 보상하는 MST 기반의 토폴로지 컨트롤 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에서는 노드의 위치 에러를 찾아내기 위하여 노드의 위치좌표를 기반으로 구축한 MST 토폴로지와 SDS-TWR을 이용한 거리측정 결과를 이용한 토폴로지를 사용한다. 두 토폴로지를 구축 후, 연결된 링크를 비교하는 과정을 통하여 위치 에러를 발견한다. 위치에러를 발견한 노드는 이웃노드의 정확한 위치좌표와 거리측정 결과를 기반으로 한 삼변측량법을 통하여 위치좌표를 새로 업데이트하는 과정을 통하여 위치 에러를 보정하게 된다.
장해물로 인하여 NLOS 상황이 발생하는 실내 환경에서의 실험, 그리고 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘 보다 높은 위치 정확도를 갖으며, 불안정한 NLOS 링크를 고려하여 효과적으로 토폴로지를 구축하였음을 확인하였다.
목차
Chapter 1 Introduction 1Chapter 2 Basic Overview 42.1. Ranging Techniques 42.2. Localization algorithms 72.3. Topology control algorithms 13Chapter 3 Problem Statement 21Chapter 4 Proposed Algorithm 254.1. Neighbor table construction 254.2. Topology construction 284.3. Location error correction 30Chapter 5 Performance Evaluation 325.1. Experimental results 325.2. Simulation results 36Chapter 6 Conclusion 39References 40Abstract (in Korean) 44
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