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REEP : reliable and energy efficient protocol

Posted on 2010.05.13 23:27
Filed Under WSN

 

* 이 글은 JakeWorld(www.jakeworld.net) 에서 작성되었습니다.
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REEP 프로토콜은 WSN에서 에너지 효율과 신뢰성 있는 라우팅을 위해 제안된 프로토콜로, DD(Directed Diffusion) 과 유사하게 동작하는 플랫 기반(flat-based) 라우팅 기법이다.
REEP은 데이터 획득을 위해 3가지 전달 단계를 정의한다.

감지 이벤트(sense event) 전달 단계
정보 이벤트(information event) 전달 단계
요청 이벤트(request event) 전달 단계


  감지 이벤트 전달 단계에서는 사용자가 원하는 정보에 대한 쿼리가 싱크 노드에서 생성되어 전달되는 과정이다.  이 과정은 DD의 질의를 전달하는 단계(interest propagation)와 유사하게 무선 센서 네트워크 전역에 작업의 내용을 전달한다.  정보 이벤트 전달 단계에서는 감지 이벤트에 대한 응답을 위해 소스 노드에서 정보 이벤트 패킷이 생성되어 싱크 노드로 전달되는 과정이다. 이 단계에서 REEP은 각 노드에 존재하는 RPQ(Request Priority Queue)에 정보 이벤트 패킷을 어디에서 어떤 순서로 받았는지 기록한다.  RPQ는 다음 단계에서 수행되는 라우팅 경로 설정의 기준이 된다. 요청 이벤트 전달 단계에서는 정보 이벤트 패킷을 받은 싱크 노드가 소스 노드의 실제 데이터를 획득하기 위해 라우팅 경로를 설정한다.  이러한 요청 이벤트를 받은 소스 노드는 완성된 경로를 따라 실제 데이터를 싱크 노드로 전송한다.

  REEP에서 에너지 효율성은 각 노드에 에너지 쓰레스홀드(threshold)를 유지하여 요청 이벤트 패킷 혹은 실제 데이터를 전송하기 위한 단계에서 체크를 통해 달성된다.  이 에너지 쓰레스홀드 값은 애플리케이션에 종속적이다.  어떠한 노드의 에너지가 쓰레스홀드 값 이하로 떨어지면, 각 노드는 경로 설정과 데이터 전송에 참여하지 않게 된다. (제어 정보를 전송함으로서 주변 노드는 이 사실을 알게 된고 RPQ 에서 해당 노드를 제거하게 된다)

  어떤 상황에서 노드나 링크 failure 경우에서 노드들은 대체 경로 설정이 필요하다.  이러한 상황에서 REEP 노드들은 네트워크 전반적인 검색이나 다음 최적의 경로를 찾기위한 주기적인 플러딩을 하거나, 그들이 대체 다중 경로를 유지할 필요가 없다.  대신 그들은 RPQ 내에서 최적의 이웃 다음 우선 순위의 노드를 선택한다. 

F. Zabin, S. Misra, I. Woungang, H.F. Rashvand, N.-W. Ma, and M. Ahsan Ali, "REEP: data-centric, energy-efficient and reliable routing protocol for wireless sensor networks," IET Communication, Vol. 2, No. 8, pp. 995-1008, Sep 2008.

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