Journal of Advanced Navigation Technology (한국항행학회논문지)

The Korean Navigation Institute (한국항행학회)
권호 표지

Congestion Detection and Avoidance for Reliable Data Transmission in Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 혼잡 탐지와 회피

  • Park, Hong-Jin (School of Computer, Information and Communication, Sang-Ji University) ;
  • Jang, Jae-Bok (School of Computer, Information and Communication, Sang-Ji University)
  • 박홍진 (상지대학교 컴퓨터정보공학부) ;
  • 장재복 (상지대학교 컴퓨터정보공학부)
  • Received : 2010.04.28
  • Accepted : 2010.06.30
  • Published : 2010.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Wireless Sensor Network is an event-driven system that a large number of micro sensor nodes are collected, giving and Wing information. Congestion can take place easily since a great number of sensor nodes are sensing data and transferring them to sink nodes when an event occurs, comparing to the existing wired network. Current internet transport protocol is TCP/UDP, however, this is not proper for wireless sensor network event-driven ESRT, STCP and CODA are being studied for reliable data transport in the wireless sensor network. Congestion are being detected local buffer and channel loading with these techniques. Broadcasting is mainly used and can avoid congestion when one happens. The way that combining local buffer and channel loading information and detecting congestion is being studied in this paper. When congestion occurs, buffering state is divided into three in order to lessen the broadcasting sending the message on congestion control to the node having frequent channel loading. Thus they have advantage of decreasing network's loading.

무선 센서 네트워크는 소형의 수많은 마이크로 센서 노드들이 모여서 정보를 주고받는 이벤트 기반 시스템이다. 이벤트가 발생하면 수많은 센서 노드가 정보를 센싱하여 싱크 노드로 전송하기 때문에 기존의 유선 네트워크에 비해 혼잡이 쉽게 발생될 수 있다. 현재 인터넷 전송 프로토콜은 TCP/UDP이나 이벤트 기반의 무선 센서 네트워크에서는 적합하지 않다. 무선 센서 네트워크에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 ESRT, STCP, CODA 등이 연구되고 있다. 이들의 기법은 지역 버퍼나 채널 부하 중심으로 혼잡을 탐지하고 있다. 혼잡 발생시 주로 브로드캐스팅을 이용하여 혼잡을 회피하는 방식을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 지역 버퍼와 채널 부하 정보를 혼합하여 혼잡을 탑지하며, 혼잡 발생 시 브로드캐스팅 횟수를 줄이기 위해, 버퍼를 3가지 상태로 구분하여 혼잡이 발생되기 전에 채널 부하가 많은 노도에게 혼잡 제어에 대한 메시지를 전송시킨다. 이에 따라 네트워크의 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Keywords

References

  1. Wang C., Sohraby K., Li B., Tang W., "Issues of transport control protocols for wireless sensor networks", Proceedings 2005 International Conference, Vol. 1, pp. 422-426, May 2005.
  2. S. kadambe and C. Daniell, "Sensor/data fusion based on value of information", Information Fusion, Vol. 2, 2003.
  3. Wang C., Li B., Sohraby K., Daneshmand M, and Hu Y., "A Survey of transport protocols for wireless sensor network", IEEE Network, Vol. 20, No. 3, pp. 34-40, May-Jun. 2006. https://doi.org/10.1109/MNET.2006.1637930
  4. Linnyre B, Ruiz., Isabela G. Siqueira, Leonardo B., "Fault management in event-driven wireless sensor networks", Proceedings of the 7th ACM International symposium on Modeling Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems 2004.
  5. A. Willig and H. Karl, "Data transport reliability in wireless sensor networks a survey of issues and solutions", Praxis der Informationsverarbeitung und Kommunikation, Vol. 28, pp. 86-92, Apr.-Jun. 2005. https://doi.org/10.1515/PIKO.2005.86
  6. S. Tilak, N. B. Abu-Ghazaleh, W. Heinzelman, "Infrastructure tradeoffs for sensor networks" Workshop on Wireless Sensor Networks and Applications, pp. 49-58, Sep. 2002.
  7. Behrouz A. Forouzan, "데이터통신과 네트워킹", 교보문고, 2007.
  8. Akan O., Akyildiz I., "Event-to-sink reliable transport in wireless sensor networks", IEEE/ACM Transactions on Networking, VoI. 13, No 5 pp. 1003-1016, 2005. https://doi.org/10.1109/TNET.2005.857076
  9. Y. Sankarasubramaniam, O. Akan, and I. Akyildiz, "Esrt: Event-to-sink reliable transport in wireless ensor networks", Proceedings ACM MOBIHOC 2003, ACM Press, Jun. 2003.
  10. Iyer Y. G., Gandham S., and Venkatesan S., "STCP:A genetic transport layer protocol for wireless sensor network", Proceedings of IEEE ICCCN 2005, pp. 449- 454, Oct. 2005.
  11. Wan C., Eisenman S. B., and Campbell A. T., "CODA: Congestion detection and avoidance in sensor networks", Proceeding of ACM Sensys, pp. 266-279, Nov. 2003
  12. J. Kong, Y. Zhang, and B. Nath, "Accurate and energy-efficient congestion level measurement in ad hoc network", Proceedings of WCNC 2004, Mar. 2004.
  13. http://www.eecs.berkeleyedu/-pal/pubs/nido.pdf
  14. Philip Levis, Nelson Lee, Matt Welsh, and David Culler, "TOSSIM: Accurate and Scalable Simulation of Entire TinyOS Application", Proceedings of the First ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems, 2003.