무선 센서 네트워크에서 빠른 서비스 제공을 위한 데이터 중복 배치 기법 = Data Replication Method for Fast Service Provision in Wireless Sensor Networks
저자
발행사항
춘천 : 강원대학교 대학원, 2009
학위논문사항
학위논문(박사)-- 강원대학교 대학원 일반대학원 : 컴퓨터정보통신공학과 2009. 2
발행연도
2009
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
강원특별자치도
기타서명
Data Replication Method for Fast Service Provision in Wireless Sensor Networks
형태사항
ⅹⅱ, 216 p.p. 26cm
일반주기명
강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수:이헌길
참고문헌 : p.
소장기관
In this paper, a data replication method that forms a trajectory zone (T-Zone) by replicating service data into network and adjusts the T-Zone according to the pattern of the user requests for the fast provision of the service data acquired in wireless sensor network which achieves from environment is proposed.
Users construct a network or connect to a network to provide the service to other user or to use the service from other user. the network is in charge of the medium between the service provider and the service user.
As the network increases in size and the kind of provided services becomes very variety, many researches have proposed various service location protocols which advertises and discovers the service required by user.
However, the research in service location protocol enters upon new phase as the number of mobile users which construct the network or connect to the network with wireless devices due to the advance of wireless network technology is on the increase drastically.
In the wireless network, the network configuration is not fixed since the service provider or service user could move in the network. It is very hard that a mobile discovers and uses the services provided by other user without the fixed infrastructure. Therefore, it is necessary to improve the service location protocols which have been developed for the wired network or to exploit a new service location protocol for the wireless network.
The proposed data replication method addresses the limitation of infrastructureless mobile network by establishing the service provision network based on the wireless sensor network with the cheap small sensor. The service user should send the query message to the service provision network to acquire fast the required service data which is stored in the sensor network by service provider.
The proposed data replication method is based on the Basic Trajectory which is composed of Source Trajectory, User Trajectory and Storage Trajectory, and extends the basic tracjectory to Scalable Local Trajectory which adjusts the data replication area in proportion to the user query frequency, to Adaptive Local Trajectory which takes into account of the query amount of each side of trajectory, and to Adaptive Multi Trajectory which replicates service data around the localized user or mobile user.
In the proposed data replication method, a service data is stored on the position acquired by geographic hash table which is called Trajectory Zone (T-Zone) and T-Zone is extended in proportion to the user query frequency.
With experiment, it is shown that the response time to the service query is reduced by distributing the query load with the extention of trajectory.
In conclusion, the normalized trajectory, the applicable area and the replication reduction method are mentioned.
본 논문은 주변 환경 정보의 획득을 목적으로 하는 무선 센서 네트워크에서 획득한 정보를 사용자에게 빠르고 효율적으로 서비스하기 위해 네트워크에 서비스 데이터를 복제 저장하는 트라젝토리 영역(T-Zone)을 형성하는 기법 및 사용자 질의에 따라 트라젝토리 영역의 다양한 형태로 확장하는 방법에 대해 제안한다.
많은 사용자(User)들은 서비스(Service)를 이용하거나 제공하기 위하여 네트워크를 구축하거나 네트워크에 연결을 시도한다. 네트워크는 이런 서비스 제공자와 서비스 이용자를 연결해주는 매개체 역할을 담당한다. 네트워크의 규모가 커지고 제공되는 서비스가 다양해지면서 사용자가 원하는 서비스를 찾는 서비스 발견 프로토콜에 관한 연구가 다양한 각도로 연구되어 왔다. 그러나 무선 네트워크 기술의 발달로 무선기기를 이용하여 네트워크를 구성하거나 네트워크에 연결하는 사용자가 증가하면서 서비스 발견에 관한 연구는 새로운 전기를 맞고 있다. 무선 네트워크상에서는 서비스 제공자나 서비스 이용자가 이동할 수 있어 네트워크 구성이 가변적이다. 또한 이동사용자들이 인프라스트럭처가 없는 상태에서 다른 사용자가 제공하는 서비스를 발견하여 이용하는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서 기존 유선으로 연결된 네트워크를 위해 개발된 서비스 발견 프로토콜들을 개선하거나 새로운 서비스 발견 프로토콜에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 논문에서 제안하는 기법은 저가의 소형 센서로 구성된 무선 센서네트워크를 기반으로 서비스 제공 네트워크(Service Provision Networks)를 구축하여 인프라스트럭처 문제를 해결한다. 서비스 제공자는 제공하는 서비스에 관한 정보를 무선 센서 네트워크로 구축된 서비스 제공 네트워크에 저장하고 서비스를 이용하고자 하는 사용자는 무선 센서 네트워크로 원하는 서비스에 관한 질의를 전송함으로써 빠르게 서비스에 대한 정보를 획득할 수 있다.
제안 기법은 소스 트라젝토리(Source Trajectory), 사용자 트라젝토리(User Trajectory) 그리고 저장소 트라젝토리(Storage Trajectory)로 구성되는 기본 트라젝토리(Basic Trajectory)와 사용자 질의빈도에 따라 데이터 복제 영역을 일정하게 확장하는 확장 가능한 지역 트라젝토리(Scalable Local Trajectory; SLT), 네 방향의 저장소 트라젝토리를 각각 적응적으로 조절할 수 있는 적응적 지역 트라젝토리(Adaptive Local Trajectory; ALT), 그리고 사용자 밀집지역이나 좁은 지역의 이동 사용자가 있는 곳에 여러 개의 데이터 복제 영역을 추가로 구축하는 적응적 멀티 트라젝토리(Adaptive Multi Trajectory; AMT)등으로 구성되는 확장 트라젝토리(Extension Trajectory)로 구분된다. 제안 기법은 데이터를 해쉬하여 얻은 지리적 좌표에 데이터를 저장하고 저장된 노드 주변에 사용자의 질의 빈도에 따라 다양한 형태로 트라젝토리 영역(Trajectory Zone; T-Zone)을 형성하여 해당 영역의 노드들에게 데이터를 복제 저장하여 데이터를 저장하도록 한다.
본 연구의 성능분석을 통해 데이터를 복제 저장하고 있는 트라젝토리 영역(T-Zone)의 노드들이 질의 집중되는 현상을 완화시킴으로써 질의에 대한 응답시간의 단축됨을 알 수 있었다. 결론에서 제안 연구의 일반화 및 제안기법의 적용 분야 그리고 데이터가 중복 율을 최소화할 수 있는 방안에 대해 기술하였다.
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