A Design of Delta-Average Queue Management Method for Supporting QoS in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 QoS 제공을 위한 Delta-Average 큐 관리 기법 설계

Recently, the advances on sensor technology increases the study on data processing oriented middleware. Usually, most of middleware uses the naive and delta method for queue management to process data effectively. But such a queue management method it is difficult to support guaranteeing of the requested quality of services because it simply discards the data in a queue when the overflow is occurred. To handle this problem, some methods for minimizing data volumes in a wireless sensor network have been studied, but most of them cause another problem that needs the huge processing time additionally with higher complexity of the proposed algorithm. In this paper, we propose a new method of delta-average queue management by applying the mean value to the exiting delta queue management method using the data differences to handle the problem of queue overflow. The proposed method has lower complexity than the others and increases the QoS of a WSN application by using mean value instead of using data discarding policy. In addition, it is designed to manage a queue effectively by controlling the range of data differences adaptively to the target sensor network environment.

센서 기술의 발달로 데이터 처리 중심의 미들웨어에 대한 연구가 크게 증가하고 있다. 일반적으로 효율적인 데이터 처리를 위한 미들웨어에서는 naive, delta와 같은 큐 관리 기법들을 사용하고 있다. 그러나 이러한 큐 관리 기법들은 오버플로우 발생시 데이터를 단순 폐기함으로 데이터의 QoS를 보장하기 어렵다. 최근 들어 이러한 문제를 해결하기 위해 wavelet을 이용하여 무선 센서 네트워크 내의 데이터양을 최적화하는 방법들이 연구되고 있지만 복잡도가 커서 이에 따른 추가적인 프로세싱 비용이 상당히 높아지는 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 오버플로우 발생시 데이터 값의 차이(Difference)를 이용하는 delta 류 관리 기법에 평균값을 적용한 Delta-Average 큐 관리 기법을 제안한다. 이 기법은 복잡도가 높지 않으며 상이성이 적은 데이터의 폐기정책 대신 평균값을 적용하여 데이터의 QoS를 높인다. 또한, 기준이 되는 상이성의 범위를 네트워크 환경에 적응적으로 조절함으로서 효율적으로 큐를 관리할 수 있도록 설계하였다.