KR20060089358A - 무선 센서 네트워크에서 최소 전력으로 데이터를 전송하기위한 방법 - Google Patents

무선 센서 네트워크에서 최소 전력으로 데이터를 전송하기위한 방법 Download PDF

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KR20060089358A
KR20060089358A KR1020050010354A KR20050010354A KR20060089358A KR 20060089358 A KR20060089358 A KR 20060089358A KR 1020050010354 A KR1020050010354 A KR 1020050010354A KR 20050010354 A KR20050010354 A KR 20050010354A KR 20060089358 A KR20060089358 A KR 20060089358A
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Abstract

무선 센서 네트워크에서 하나의 탐지 정보를 복수의 목적지로 전달하는 트리(tree)를 구성하는 방법에 관한 것으로, 상기 탐지 정보를 원하는 새로운 목적지가 추가될 경우, 현재 사용되는 트리(tree)와 연결할 최적의 제 1노드를 선택하는 과정과, 상기 제 1노드를 선택한 후, 상기 선택된 제 1노드를 거쳐 상기 탐지 정보를 전달하는 경로가 최적의 경로인가를 확인하는 과정과, 상기 제 1노드를 거쳐 상기 탐지 정보를 전달하는 경로가 최적의 경로가 아닐 경우, 최적의 경로를 설정하기 위한 제 2노드를 선택하는 과정을 포함하여, 동일한 탐지 정보를 여러 사용자가 원할 경우 최소의 전력이 소모되는 경로를 설정함으로써, 한정된 배터리 에너지를 가진 센서 노드들의 수명을 연장하여 상기 센서 노드의 탐지기간을 연장할 수 있는 이점이 있다.
트리, 최소 전력 소모량, 진입센서노드(entry relay), 접합센서노드(junction relay)

Description

무선 센서 네트워크에서 최소 전력으로 데이터를 전송하기 위한 방법{METHOD FOR DISSEMINATING DATA BY MINIMUM ENERGY IN WIRELESS SENSOR NETWORK}
도 1은 종래 기술에 따른 Two Tier Data Dissemination 방식을 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 Directed Diffusion 방식을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 Data Dissemination의 계층 구조를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서 dissemination 트리 구조를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 요청 패킷을 전달을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 위치 감지 라우팅 방식을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 진입센서노드를 검색 및 연결하는 방법을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 진입센서노드를 결정하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 진입센서노드를 결정한 후, 목적지들까지의 경로를 설정하기 위한 방법을 결정하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 진입센서노드에서 목적지까지 경로를 직접 연결하기 위한 방법을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 접합센서노드를 검색 및 연결하는 방법을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 접합센서노드를 결정하기 위한 절차를 도시하는 도면, 및
도 13은 본 발명에 따른 성능의 개선을 도시하는 도면.
본 발명은 무선 센서 네트워크에서 최소 전력으로 데이터를 전송하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 상기 무선 센서 네트워크에서 최소 전력으로 동일한 탐지 정보를 복수 개의 목적지들로 전달하기 위한 경로 결정 방법에 관한 것이다.
상기 무선 센서 네트워크는 수 백 또는 수천 개의 소형 센서 노드들을 넓은 지형에 분포시켜 주변 정보를 탐지하고, 상기 탐지한 주변 정보에 대한 데이터를 생성하여 원거리에 있는 정보 수집처로 송신하기 위한 것으로, 주로 군사용, 자연 환경 측정용, 및 위급상황 감시용 등으로 사용된다. 상기 센서 노드들은 상기 탐지한 주변 정보에 대한 데이터를 생성하는 역할뿐만 아니라 다른 센서 노드로부터 전달받은 데이터를 다음 센서 노드로 전달해주는 라우터로서의 역할도 수행한다. 그 런데 상기 센서 노드들은 사용자에 의해 충전될 수 없기 때문에 제한된 자원을 갖는 문제점이 있다.
또한, 상기 무선 센서 네트워크는 데이터 소스(Source)인 센서 노드가 발생시키는 정보 데이터를 다중 홉(Multi-hop)을 통하여 상기 정보 데이터를 필요로 하는 멀리 떨어진 정보 수집처에 전달한다. 상술한 바와 같이, 정보 데이터를 다중 홉을 통하여 정보 수집처로 전송하는 방식을 데이터 확산전달(data dissemination)이라 한다.
종래 기술에 따른 상기 무선 센서 네트워크에서 데이터의 효율적인 확산전달을 위해 사용할 수 있는 방식은 "Two-Tier Data Dissemination(이하, TTDD라 칭함)"방식과, "Directed Diffusion(이하, DD라 칭함)"방식이 있다. 이하, 상기 방식들은 센서 노드들이 자신의 위치를 알고 있다는 가정 하에 상기 방식들을 설명한다. 여기서, 상기 센서 노드의 위치는 분산 배치된 소수의 GPS(Global Positioning System)기능을 갖는 센서 노드들로부터 정보를 수집, 교환하여 각자의 위치를 계산하여 추정한다.
먼저 상기 TTDD방식은, 도 1에 도시된 바와 같이 격자 라인(grid line)을 따라 목적지 A(103)가 소스(101)에게 요청 패킷(request packet)(109)을 전달하면, 상기 소스(101)는 목적지 A(103)에게 상기 요청 패킷(109)이 거쳐온 격자 라인(grid line)을 따라서 실선과 같이 데이터(107)를 전달한다. 이 때, 다른 목적지 B(105)가 상기 소스(101)에게 요청 패킷을 전달하여 상기 목적지 A(103)와 동일한 데이터를 요구하게 되면, 기존에 구성된 데이터 전달 경로에 상기 목적지 B(105)로 연결되는 데이터 전달 경로를 추가하는 방식으로 새로운 트리(tree)를 구성한다.
한편, 상기 DD방식은, 도 2a에 도시된 바와 같이 목적지(201)에서 요청 패킷을 플러딩(flooding)방식에 의해서 다양한 경로를 통해 소스(203)로 전달한다. 이후, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 소스(203)는 시간적으로 먼저 수신한 상기 요청 패킷이 수신된 경로를 통해 생성한 데이터를 전달하면, 상기 데이터를 수신한 각 센서 노드들은 상기 요청패킷을 전달받았던 이웃 센서 노드들로 상기 데이터를 전송하게 된다. 결국 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 목적지(201)는 상기 소스(203)의 데이터를 수신 받게 된다. 이때, 다른 목적지가 상기 소스(203)에 상기 목적지(201)와 동일한 데이터를 요구하게 되면, 상술한 바와 동일한 방식으로 상기 소스(203)의 데이터를 수신하게 된다.
상술한 무선 센서 네트워크에서 데이터를 효율적으로 확산전달하기 위해 사용되는 방법들에서, 기존에 연결된 목적지들과 동일한 데이터를 원하는 새로운 목적지가 추가될 경우, 전력이 낭비되는 문제점이 있다.
먼저, 상기 TTDD방식은 격자 라인(grid line)을 기반으로 데이터 경로가 설정되므로, 목적지 한 개와 소스 한 개가 연결되는 단순한 경로 연결에서도 상기 목적지와 소스의 직선 경로의 최대
Figure 112005006706918-PAT00001
= 1.414배만큼 거리가 멀어지게 된다. 따라서, 평균적으로 상기 목적지와 소스를 연결하기 위한 홉(hop)의 개수가 늘어나게 된다. 상기 홉의 개수가 늘어나면 전력이 소모되는 센서 노드의 개수가 많아지기 때문에, 전체적으로 평균 전력 소모량이 증가하는 문제점이 있다.
한편, 상기 DD방식은 최적의 경로를 찾기 위하여 가능한 모든 경로를 검사하 여 최종적으로 하나의 경로를 선택하기 때문에 이로 인한 전력의 소모가 크다. 즉, 경로가 설정된 상태에서 다른 목적지가 추가되거나, 상기 경로가 설정된 목적지의 이동 및 상기 무선 센서 네트워크에서 연결을 해제 할 때마다, 트리를 재구성하기 위해 상기 도 2에 도시된 과정을 다시 수행해야하기 때문에 전력의 소모량이 증가되는 문제점이 있다.
일반적으로 멀티 홉 애드 혹(Multi-hop ad hoc) 네트워크에서 사용되는 다양한 멀티캐스트(Multicast) 알고리즘들( 예 : AODV(Ad hoc On demand Distance Vector), CGM(Clustered Group Multicast) 등)은 고정된 수의 목적지들이 존재하고 각 노드들은 다른 노드들의 정보를 미리 알고 있다는 가정 하에 최적의 경로를 설정한다. 그러나, 상기 무선 센서 네트워크는 자원(resource)이 제한된 센서 노드가 수많은 다른 센서 노드들의 정보를 저장할 수 없으므로, 상기 멀티 홉 애드 혹(Multi-hop ad hoc) 네트워크에서 사용되는 멀티캐스트 알고리즘들을 사용할 수 없다. 또한, 목적지들이 상기 무선 센서 네트워크에 순차적으로 참여할 경우, 상기 목적지가 참여할 때마다 기존 트리(tree)를 처음부터 재구성하게 되면, 경로 손실이나 트리 구성에 드는 전력 소모가 심해지는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이 종래에는 동일한 탐지 정보를 원하는 목적지가 추가 될 경우, 전체 트리를 재구성하기 때문에 경로 손실이나 트리를 재구성에 드는 전력의 소모가 심해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 센서 네트워크에서 전체적인 에너지 소모를 줄이기 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 센서 네트워크에서 트리 구조 전체를 재구성하지 않고, 새로운 목적지를 추가하기 위한 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 센서 네트워크에서 목적지가 추가 될 경우, 에너지 소모가 가장 적은 최적의 경로를 결정하기 위한 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 견지에 따르면, 무선 센서 네트워크에서 하나의 탐지 정보를 복수의 목적지로 전달하는 트리(tree)를 구성하는 방법은, 상기 탐지 정보를 원하는 새로운 목적지가 추가될 경우, 현재 사용되는 트리에서 상기 추가되는 목적지까지의 지연비용이 가장 적은 제 1노드를 선택하는 과정과, 상기 제 1노드를 선택한 후, 상기 선택된 제 1노드에서 상기 추가될 목적지와 상기 제 1노드의 자식노드 중 임의의 자식노드에 상기 탐지 정보를 직접 전달하는 경로의 전력소모가 최소인지를 확인하는 과정과, 상기 제 1노드에서 상기 추가될 목적지와 임의의 자식노드에 상기 탐지 정보를 직접 전달하는 경로의 전력소모가 최소가 아닐 경우, 전력소모가 최소인 경로를 설정하기 위한 제 2노드를 선택하는 과정을 포함하여, 전력소모가 가장 적은 최적의 트리를 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 무선 센서 네트워크에서 새로운 목적지가 추가될 경우, 전력 소모를 줄이기 위한 트리 구성에 대해 설명할 것이다. 다시 말해, 상기 무선 센서 네트워크에서 동일한 탐지 정보를 원하는 다른 목적지가 추가될 경우, 전체 트리(tree)구조를 바꾸지 않고 전력소모가 적은 최적의 경로를 결정하기 위한 방법을 제공함에 있다. 여기서, 상기 트리는 상기 동일 탐지 정보를 원하는 목적지가 추가되기 전에 기존 목적지들에 상기 탐지 정보를 전달하기 위해 연결되어 있는 경로를 칭한다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 프로토콜 계층 구조를 보여준다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로토콜 계층은, 최하위 계층으로부터 무선 채널(Wireless Channel)(301), MAC계층(303), 라우팅 프로토콜(Routing Protocol)(305), 확산전달 프로토콜(Dissemination Protocol)(307), 응용 프로그램 인터페이스(API : Application Programming Interface)(309)를 포함하여 구성된다. 여기서, 본 발명에 따른 탐지 정보를 전달하기 위한 트리의 구성은 상기 확산전달 프로토콜(307)에서 수행된다. 이에 대해서 자세히 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크에서 Dissemination 트리 방식을 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 특정 그룹(400)의 센서 노드들을 대표하는 하나의 대표 센서 노드인 소스(source)(401)는 자신의 그룹에서 측정한 탐지 정보를 모아 데이터 패킷을 생성한다. 상기 생성한 데이터 패킷은 복수의 목적지( 예 : 목적지 A, B, C)들로 트리(tree)를 따라 여러 개의 홉(hop)들을 거쳐 상기 데이터 패킷을 전달한다.
상기 센서 노드들은 전체 네트워크에 포함된 센서 노드들의 정보를 가지고 있지 않기 때문에 다른 센서 노드 사이의 홉의 개수를 알 수 없다. 따라서, 상기 데이터 패킷을 교환하는 두 센서 노드( 예 : 소스(401)와 목적지A(403))사이의 홉의 개수는, 상기 두 센서 노드 사이의 거리에 의해서 추정된다. 여기서, 상기 두 센서 노드 사이의 거리로 상기 두 센서 노드 사이의 홉의 개수의 추정이 가능한 이유는, 상기 센서 노드들의 배치가 조밀하고 넓은 지역에 걸쳐서 분포되어 있으므로 상기 센서 노드들 사이의 거리로 상기 센서 노드들 사이의 홉의 개수가 추정이 가능하다.
한편, 상기 센서 노드간의 데이터 패킷의 전달에 있어 상기 센서 노드들의 전력 소비량은 홉의 개수, 데이터 패킷의 길이, 및 데이터 패킷의 송신율과 비례한다. 상기 데이터 패킷의 길이와 데이터 패킷의 송신율을 고정하여 상기 데이터 패킷의 길이와 데이터 패킷의 송신율의 영향을 배제하면, 상기 복수 개의 목적지로 데이터를 전달할 경우 홉의 개수를 줄이는 것이 전체 에너지 소모를 줄이는 방법이다.
상기 도 4에 도시된 무선 센서 네트워크의 Dissemination 프로토콜을 실시하 는 과정은 크게 세 가지 과정으로 구성된다. 이하 설명은 상기 목적지( 예 : 목적지 A, B, C)들이 연결된 상태에서 동일한 탐지 정보를 원하는 새로운 목적지가 추가 되는 것을 예를 들어 설명한다.
첫 번째로, 상기 추가되는 목적지가 상기 특정 지역(400)의 탐지 정보를 얻기 위해 요청 패킷(request packet)을 상기 소스(401)에게 전달하는 과정을 수행한다.
두 번째로, 상기 요청 패킷을 수신한 상기 소스(401)가 상기 추가되는 목적지로 상기 탐지 정보를 전달하기 위해 트리를 연결하기 위한 토큰을 생성하여 기존의 트리에 가장 효율적으로 접속할 중계노드를 찾는 과정(하기 도 8에서 상세히 설명한다)을 수행한다.
마지막으로, 상기 기존 트리에 가장 효율적으로 접속할 중계노드를 찾은 후, 여러 목적지로 동일한 탐지 정보를 전달하는데 있어 전력소모가 가장 적은 최적의 경로를 결정하기 위해 센서노드를 찾아내는 과정(하기 도 12에서 상세히 설명한다)을 수행한다. 여기서, 상기 중계노드는 상기 무선 센서 네트워크에 포함되는 센서 노드들 중 상기 트리를 구성하기 위한 브랜치 노드(branch node)나 리프 노드(leaf node)의 역할을 하는 특정 센서 노드를 칭한다. 또한, 상기 토큰(token)은 상기 추가될 목적지까지 상기 트리를 연결하기 위해, 상기 목적지의 위치 정보 및 소스로부터 상기 토큰을 갖고 있는 중계노드까지의 지연비용의 합을 포함하는 메시지이다.
먼저, 상기 소스로 요청 패킷을 전달하는 과정은, 도 5에 도시된 바와 같이 복수 개의 목적지( 예 : 목적지1, 2)들은 상기 소스에 탐지 정보를 요청하기 위해 요청 패킷을 전송한다. 상기 요청 패킷은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 소스가 위치한 방향으로 지리적 위치를 이용한 라우팅 방법을 이용하여 전달된다. 즉, 상기 요청 패킷을 수신한 센서 노드들은 상기 이웃센서노드들의 위치정보를 이용하여 상기 이웃 센서 노드들 중에서 상기 소스와의 가장 가까운 이웃 센서 노드를 선택하여 상기 요청 패킷을 전송한다.
다음으로, 트리 구조 전체를 재구성하지 않고 새로운 목적지를 추가하기 위하여 가장 효율적인 중계노드를 찾는 과정을 도 7에 도시하였다.
상기 도 7과 같이 새로 추가될 목적지(703)에서 소스(701)로 정해진 라우팅 방법에 따라 요청 패킷을 전달하면, 상기 소스(701)는 상기 토큰을 생성하여, 상기 목적지가 추가되기 전에 만들어져 있는 기존 트리(tree)를 따라서 상기 토큰을 전달하면서 상기 목적지(703)가 상기 트리에 가장 적은 지연비용으로 연결되는 중계노드를 찾는다. 여기서, 상기 지연비용은 상기 중계노드의 지리적 위치 정보와 상기 목적지의 지리적 위치 정보를 이용하여 산출한다. 또한, 상기 도 7에서 C, A, B, 소스를 연결하는 경로는 상기 기존 트리를 나타낸다.
예를 들어, 상기 소스(701)에서 트리를 재구성하기 위해 생성한 상기 토큰을 중계노드 A에서 소유한 것으로 가정하면, 상기 토큰을 소유한 중계노드 A와 상기 목적지(703)간의 지연비용과, 상기 중계노드 A의 자식노드(child node)인 C와 상기 목적지(703)간의 지연비용과, 상기 중계노드 A의 자식노드인 B와 상기 목적지(703)간의 지연비용을 비교한다. 만일, 상기 A와 상기 목적지(703)간의 지연비용이 가장 작을 경우, 상기 A를 진입센서노드로 설정한다. 하지만, 만일, 상기 A의 자식노드인 C와 상기 목적지(703)간의 지연비용이 가장 작을 경우, 상기 토큰을 상기 C로 전송하여 상술한 과정을 다시 수행한다. 여기서, 상기 진입센서노드(entry relay)는 기존 트리에서 상기 기존 트리 구조 전체를 재구성하지 않고 추가되는 새로운 목적지를 연결하기 위한 가장 효율적인 중계노드이다.
도 8은 진입센서노드를 선택하기 위한 상세한 절차를 도시하고 있다.
이하 설명에서 소스가 요청 패킷을 수신하면, 상기 소스는 하기 수학식 1을 사용하여 상기 요청 패킷을 전송한 목적지까지 탐지 정보를 전달 가능한지 확인한다.
하기 수학식 1은 상기 소스 r[i]에서 상기 목적지 am까지의 지연비용과 최대지연제약을 비교하기 위한 수식이다.
qd(r[i], a m ) > Q m
상기 수학식 1을 참조하면, q는 평균 거리 당 지연 (sec/m)을 나타내고, d(r[i], am)는 상기 소스 r[i]에서 상기 목적지 am까지 거리를 나타내며, Qm 은 상기 소스부터 상기 목적지까지의 최대 지연 제약을 나타낸다. 즉, 상기 소스에서 상기 목적지까지의 지연비용(qd(r[i], am))이 상기 최대지연제약(Qm)보다 크거나 같을 경우 상기 소스는 상기 탐지 정보의 전송을 거절한 후, 상기 소스는 상기 목적지로 상기 탐지 정보의 전송을 거절하였음을 알린다. 이후, 상기 목적지는 상기 Qm을 재설정하여 요청 패킷을 재 전송하거나, 상기 탐지 정보의 획득을 포기한다.
만일, 상기 수학식 1을 만족할 경우, 즉 상기 소스에서 상기 목적지까지의 지연비용(qd(r[i], am))이 상기 최대지연제약(Qm)보다 작을 경우, 상기 목적지까지의 경로를 설정하기 위한 토큰을 생성한 후, 하기 도 8의 과정을 수행하여 상기 토큰을 전달할 다음 중계노드를 선택하여 상기 토큰을 전달한다.
또한, 이하 설명은 상기 소스에서 생성한 토큰을 수신한 중계노드에서 상기 진입센서노드를 결정하기 위한 방법에 대해 설명하고, 이하 토큰의 전송은 상기 토큰에 포함된 상기 토큰을 전송할 다음 중계노드의 위치 정보를 이용하여 이웃센서노드들을 통해 상기 토큰을 전송할 다음 중계노드까지 전송한다.
상기 도 8을 참조하면, 중계노드는 801단계에서 추가될 목적지의 위치 정보를 가진 상기 토큰(token)이 수신되는지 확인한다.
상기 토큰이 수신되면, 상기 중계노드는 상기 803단계로 진행하여 상기 중계노드의 자식노드(child node)들 중 하기 수학식 2를 이용하여 상기 목적지까지 경로 설정이 가능한 자식노드들이 존재하는지 검사한다. 여기서, 상기 자식노드(child node)는 상기 토큰을 소유한 중계노드의 하위 중계노드를 칭한다.
하기 수학식 2는 현재 토큰을 갖고 있는 중계노드 r[i]의 자식노드들 중 임의의 자식노드 h를 거쳐 목적지까지 데이터 전송이 가능한지 확인하는 수식이다.
Figure 112005006706918-PAT00002
상기 수학식 2를 참조하면, Si는 상기 소스부터 트리(tree)를 따라 상기 r[i]까지의 지연비용들의 합을 나타내고, q는 평균 거리 당 지연(sec/m)을 나타내고, d(r[i], h)는 상기 현재 토큰을 갖고 있는 상기 r[i]와 상기 h사이의 거리를 나타내며, d(h, am)는 상기 h로부터 상기 목적지 am까지의 거리를 나타낸다. 또한, Qm은 상기 소스와 상기 목적지(am)사이의 최대 지연 제약을 나타내어, 상기 S i + q{d(r[i], h) + d(h, am)}은 상기 소스로부터 상기 r[i] 와 상기 h를 거쳐 목적지(am)까지 지연비용을 나타낸다. 즉, 상기 h를 거쳐 상기 목적지까지 상기 탐지 정보를 전달가능한가를 확인한다.
상기 수학식 2를 만족하는 임의의 자식노드 h가 존재하지 않을 경우, 상기 중계노드는 817단계로 진행한다.
만일, 상기 수학식 2를 만족하는 임의의 자식노드 h가 존재할 경우, 상기 중계노드는 805단계로 진행하여 상기 수학식 2를 만족하는 자식노드들을 찾아 하나의 집합(이하, H라 칭함)을 구성한다.
상기 집합 H를 구성한 후, 상기 중계노드는 807단계로 진행하여 상기 집합 H중 상기 목적지까지 지연비용(qd(h, am))이 가장 작은 자식노드를 선택한다.
이후, 상기 중계노드는 809단계로 진행하여, 하기 수학식 3을 이용하여 상기 807단계에서 선택된 자식노드h의 지연비용과 상기 현재 토큰을 소유한 중계노드 r[i]의 지연 비용을 비교한다.
하기 수학식 3은 상기 선택된 자식노드 h의 지연비용과 상기 현재 토큰을 소유한 중계노드 r[i]의 지연 비용을 비교하는 수식이다.
qd(h, a m ) < qd(r[i], a m )
상기 수학식 3을 참조하면, qd(h, am)는 상기 선택된 중계노드 h로부터 상기 목적지(am)까지의 지연 비용을 나타내고, qd(r[i], am)는 현재 토큰을 갖고 있는 중계노드 r[i]로부터 상기 목적지(am)까지의 지연 비용을 나타낸다.
만일, 상기 수학식 3을 만족하지 않으면, 즉 현재 토큰을 갖고 있는 중계노드의 지연비용보다 상기 선택된 자식노드의 지연비용이 크거나 같을 경우, 상기 중계노드는 상기 817단계로 진행하여 상기 현재 토큰을 갖고 있는 중계노드(r[i])를 상기 진입센서노드(entry relay)로 설정한 후, 상기 중계노드는 본 알고리즘을 종료한다.
한편, 상기 수학식 3을 만족하면, 즉 현재 토큰을 갖고 있는 중계노드의 지연비용보다 상기 선택된 자식노드의 지연비용이 작을 경우, 상기 중계노드는 811단계로 진행하여 상기 토큰을 전송할 다음 중계노드(r[i+1])를 상기 선택된 자식노드로 결정한다.
이후, 상기 중계노드는 813단계로 진행하여 수학식 4를 이용하여 상기 소스 로부터 상기 r[i+1], 즉 토큰을 전송할 다음 중계노드까지 지연비용의 합을 구한다.
하기 수학식 4는 상기 소스로부터 트리를 따라 상기 r[i+1]까지의 지연비용의 합을 구하는 수식이다.
Figure 112005006706918-PAT00003
상기 수학식 4를 참조하면, Si+1는 상기 소스로부터 트리를 따라 상기 r[i+1]까지의 지연비용의 합을 나타내고, Si는 상기 소스로부터 트리를 따라 상기 r[i], 즉 현재 토큰을 갖고 있는 중계노드까지 지연비용의 합을 나타내며, qd(r[i], r[i+1])는 상기 r[i]와 상기 r[i+1]사이의 지연비용을 나타낸다.
상기 Si+1값을 산출한 후, 상기 중계노드는 815단계로 진행하여, 상기 Si+1값을 포함하는 토큰을 상기 r[i+1]로 전송한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
마지막으로, 상기 도 8에서 상기 진입센서노드가 결정된 후, 상기 진입센서 노드에서 여러 목적지로 같은 탐지 정보를 전달하는 방법은, 직접 연결하는 방법과, 상기 직접 연결하는 방법보다 전력소모가 적은 센서노드가 존재할 경우, 상기 전력소모가 적은 센서노드를 선택하여 최적의 경로를 만들어 연결하는 방법이 있다.
도 9는 진입센서노드가 결정된 후, 추가되는 목적지까지의 경로 설정 방법을 선택하는 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 g는 진입센서노드를 나타내고, k는 현재 토큰을 갖고 있는 센서 노드의 이웃센서노드를 나타내며, j는 현재 토큰을 갖고 있는 센서 노드를 나타낸다. 또한, c는 상기 g의 자식노드들을 나타내고, m은 목적지를 나타낸다.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 진입센서노드는 901단계에서 상기 진입센서노드가 토큰을 수신하고 있는지 확인한다. 만일 상기 진입센서노드가 토큰을 수신하고 있으면, 상기 진입센서노드는 903단계로 진행하여 도 10a에 도시된 C와 같이 새로 추가되는 목적지의 경로를 설정하기 위해 사용될 상기 진입센서노드의 자식노드들 중 하기 수학식 5을 이용하여 U1값이 최소인 자식노드를 선택한다.
이후, 상기 진입센서노드는 905단계로 진행하여 하기 수학식 5를 이용하여 상기 진입센서노드에서 상기 목적지까지 경로를 직접 연결할 것인지, 전력소모가 최소인 센서노드를 결정하여 경로를 설정할 것인지 결정한다.
하기 수학식 5는 임의의 이웃센서노드 k를 거쳐 목적지까지 새로운 경로를 설정하여 상기 탐지 정보를 전송할 경우 전력비용과 상기 이웃센서노드 k를 사용하지 않은 경우의 전력비용을 비교하는 수식이다.
Figure 112005006706918-PAT00004
상기 수학식 5를 참조하면, d(g, m)는 상기 진입센서노드 g로부터 상기 목적 지 m까지 전력비용을 나타내며, d(g, c)는 상기 g로부터 상기 진입센서노드 g의 자식노드 c까지의 전력비용을 나타낸다. 또한, d(g, k)는 상기 g로부터 상기 진입센서노드 g의 이웃센서노드 k까지의 전력비용을 나타내고, d(k, m)상기 k로부터 상기 m까지의 전력비용을 나타내며, d(k, c)는 상기 k로부터 상기 c까지 전력비용을 나타낸다. 즉, U1은 상기 진입센서노드에서 목적지까지 직접 경로를 설정하여 상기 탐지 정보를 전송할 경우 소모되는 전력비용을 나타내고, U2는 임의의 이웃센서노드 k를 거쳐 목적지까지 새로운 경로를 설정하여 상기 탐지 정보를 전송할 경우 소모되는 전력비용을 나타낸다.
만일, U1 > U2를 만족하지 않으면, 상기 진입센서노드는 907단계로 진행하여 상기 목적지와 상기 진입센서노드를 직접 연결하여 상기 탐지 정보를 전송한다. 일 예로, 도 10에 도시된 바와 같이 진입센서노드(1001)에서 목적지(1003)까지 경로를 직접 연결한다. 이후, 진입센서노드는 본 알고리즘을 종료한다.
한편, 상기 U1 > U2를 만족하면, 상기 진입센서노드는 909단계로 진행하여 전력소모가 가장 적은 센서노드(이하, 접합센서노드(junction relay)라 칭함)를 찾아 상기 접합센서노드를 거쳐 상기 목적지까지 새로운 경로를 설정하여 상기 탐지 정보를 전송한다. 일 예로, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 전력소모가 가장 적은 센서노드를 결정하여 최적의 경로를 만들어 연결하는 방법은, 도 11a에 도시된 바와 같이 상기 진입센서노드(1101)에서 목적지(1103)와 자식노드 C(1105)에 동일한 탐지 정보를 전달할 경우, 상기 진입센서노드(1101)의 이웃센서노드들 중 하나를 선택하여 상기 선택된 이웃센서노드(1107)를 거쳐 상기 목적지(1103)와 상기 C(1105)에 연결하는 경우의 전력소모량과, 상기 진입센서노드(1101)에서 상기 목적지(1103)와 상기 C(1105)를 직접 연결하는 경우의 전력소모량을 비교하여 도 11b에 도시된 바와 같이 전력소모량이 가장 적은 이웃센서노드를 상기 접합센서노드(1109)로 설정한다. 상술한 바와 같이 접합센서 노드(1109)를 사용하면 탐지 정보를 전달하는 경로의 전력소모를 줄일 수 있다.
이후, 상기 진입센서노드는 복수의 목적지들까지의 경로설정 방법을 결정하기 위한 방법을 결정하는 본 알고리즘을 종료한다.
도 12는 상기 진입센서노드가 결정된 후 상기 진입센서노드보다 전력소모가 적은 센서노드를 결정하여 최적의 경로를 만들기 위한 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 g는 진입센서노드를 나타내고, k는 현재 토큰을 갖고 있는 센서 노드의 이웃센서노드를 나타내며, j는 현재 토큰을 갖고 있는 센서 노드를 나타낸다. 또한, c는 상기 g의 자식노드들을 나타내고, m은 목적지를 나타낸다.
상기 도 12를 참조하면, 센서 노드는 1201단계에서 토큰이 수신되는지 확인한다. 여기서 상기 토큰은 상기 추가된 목적지가 원하는 탐지 정보를 전송하기 위한 경로를 설정하기 위해 상기 목적지의 위치 정보를 포함하는 메시지이다.
이후, 상기 센서 노드는 1203단계로 진행하여 상기 도 9의 상기 수학식 5를 이용하여 상기 센서 노드의 이웃센서노드들 중 상기 이웃센서노드를 거치게 되면 목적지까지의 전력비용이 감소하는 이웃센서노드가 존재하는지 확인한다.
만일, 상기 수학식 5에서 U1 > U2를 만족하지 않으면, 상기 센서 노드는 1215단계로 진행한다. 만일, 상기 수학식 5에서 U1 > U2를 만족하면, 상기 센서 노드는 1205단계로 진행하여 상기 1203단계의 수학식 5를 만족하는 이웃센서 노드들 중 하기 수학식 6과 수학식 7을 만족하는 이웃센서들을 찾아 하나의 집합(이하, J라 칭함)을 구성한다.
하기 수학식 6은 상기 목적지까지의 탐지 정보의 전달 지연이 최대 전력 제약을 만족하는지 확인하는 수식이다.
Figure 112005006706918-PAT00005
상기 수학식 6을 참조하면, Sg는 상기 소스로부터 트리를 따라 상기 g까지의 전력비용의 합을 나타내고, 상기 d(g, k)는 상기 g로부터 상기 k까지의 전력비용을 나타내고, d(k, m)는 상기 k로부터 상기 m까지 전력비용을 나타낸다. 또한, Qm/q는 상기 소스와 상기 목적지사이의 최대 전력 제약을 나타낸다. 즉, 소스로부터 임의의 센서 노드 k를 거쳐 목적지까지 탐지 정보의 전달이 가능한가를 확인한다.
하기 수학식 7은 상기 이웃센서노드 k를 거쳐는 새로운 경로를 생성 시, 상기 c로의 전력제약이 만족되는지 확인하는 수식이다.
Figure 112005006706918-PAT00006
상기 수학식 7을 참조하면, d(g, k)+d(k, c)는 상기 g로부터 상기 k를 거쳐 c까지의 후보 경로의 전력비용을 나타내고, d(g, c)는 상기 g로부터 상기 c까지의 원래 트리에 연결된 경로의 전력비용을 나타낸다. 또한 Wc/q는 최대 전력제한비용과 상기 c에서 상기 c에 의해 연결된 목적지까지의 전력비용을 차를 나타낸다. 즉, 새로운 경로 설정 시, 증가되는 전력비용이 상기 c의 전력제한비용을 만족하는 상기 k를 선택한다.
이후, 상기 센서 노드는 1207단계로 진행하여 상기 1205단계에서 구성한 이웃센서 노드의 집합 J에서 전력비용이 최소인 이웃센서 노드를 선택한다.
상기 집합 J에서 전력비용이 최소인 이웃센서 노드를 선택한 후, 상기 센서 노드는 1209단계로 진행하여 하기 수학식 8을 이용하여 상기 선택된 이웃센서 노드와 최소전력비용을 비교한다.
하기 수학식 8은 상기 선택된 이웃센서 노드 k로 인해 새로 생성된 후보 경로의 전체 전력비용을 최소 전력 비용과 비교하기 위한 수식이다.
Figure 112005006706918-PAT00007
상기 수학식 8을 참조하면, 상기 d(g, k)+d(k, m)+d(k, c)는 상기 g로부터 상기 k를 거쳐 상기 m과 상기 c까지 연결되는 후보경로의 전체 전력비용을 나타내고, d(g, j)+d(j, m)+d(j, c)는 상기 g로부터 상기 j를 거쳐 상기 m과 상기 c까지 연결되는 현재 경로의 전체 전력비용, 즉 최소전력비용을 나타낸다. 즉, 상기 후보경로의 전체 전력비용(U(k, c))과 현재 설정된 경로의 전체 전력비용(U(j, c))을 비교한다.
만일, 상기 수학식 8의 조건을 만족하지 못하면, 상기 센서 노드는 상기 1215단계로 진행하여 현재 토큰을 갖고있는 센서 노드 j를 접합센서노드로 선택한 후, 상기 센서 노드는 본 알고리즘을 종료한다.
한편, 상기 수학식 8의 조건을 만족하면, 상기 센서 노드는 1211단계로 진행하여 상기 토큰을 전달할 다음 이웃센서 노드를 상기 k로 설정한 후, 상기 센서 노드는 1013단계로 진행하여 상기 센서 노드 k로 토큰을 전달한다. 이후, 상기 센서 노드는 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이, 동일한 탐지 정보를 원하는 새로운 목적지가 추가될 경우, 상기 소스는 상기 추가될 목적지로부터 요청 패킷을 수신하면, 상기 소스는 토큰을 생성하여 기존 트리의 구성원(중계노드)들 중, 상기 추가될 목적지가 기존 트리에 가장 작은 지연비용으로 연결되는 중계노드를 찾는다. 상기 지연비용이 가장 적은 중계노드를 찾은 후, 상기 지연비용이 가장 작은 중계노드의 이웃센서노드들 중 상기 추가될 목적지에 최소전력비용으로 트리를 연결할 수 있는 이웃센서노드를 선택하여 상기 추가될 목적지를 트리에 연결한다.
도 13는 본 발명에 따른 성능의 개선을 도시하고 있다. 상기 도 12의 그래프의 가로축은 동일한 탐지 정보를 원하는 목적지들의 개수를 나타내고, 세로축은 소모되는 평균 에너지량을 나타낸다.
상기 도 13를 참조하면, 본 발명에서 제시한 트리를 구성하는 방식과 종래에 사용되는 트리 구성 방식인 Two-Tier Data Dissemination(이하, TTDD라 칭함)방식과, Directed Diffusion(이하, DD라 칭함)방식을 이용하여 목적지의 개수를 늘리면서 소모되는 에너지량을 측정한 것이다. 상기 도 13에 도시된 바와 같이 본 발명의 트리 구성 방식 사용 시, 에너지의 소모량이 가장 낮은 것으로 나타난다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 무선 센서 네트워크에서 새로운 목적지의 추가 시 전체 트리 구조를 바꾸지 않고 재구성하는 방식을 사용하여 모니터링 하고자 하는 사용자들이 자유롭게 상기 무선 센서 네트워크에 참여 또는 탈퇴하였을 경우, 신속히 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 동일한 탐지 정보를 여러 사용자가 원할 경우 최소의 전력이 소모되는 경로를 설정함으로써, 한정된 배터리 에너지를 가진 센서 노드들의 수명을 연장하여 상기 센서 노드의 탐지기간을 연장해주고, 탐지 정보의 연결 경로가 끊기지 않고 장기간 지속될 수 있도록 유지하며, 본래의 무선 센서 네트워크의 목적대로 상기 센서 노드의 사이즈를 작게 유지할 수 있게 하고 배 터리량을 작게 할 수 있기 때문에 비용 절감에도 효과가 있다.
더욱이 소스와 목적지 사이의 거리만 고려한 것이 아니라 지연제약까지 고려하여 QoS(Quality of Service)를 만족시키는 이점도 있다.

Claims (16)

  1. 무선 센서 네트워크에서 하나의 탐지 정보를 복수의 목적지로 전달하는 트리(tree)를 구성하는 방법에 있어서,
    상기 탐지 정보를 원하는 새로운 목적지가 추가될 경우, 현재 사용되는 트리에서 상기 추가되는 목적지까지의 지연비용이 가장 적은 제 1노드를 선택하는 과정과,
    상기 제 1노드를 선택한 후, 상기 선택된 제 1노드에서 상기 추가될 목적지와 상기 제 1노드의 자식노드 중 임의의 자식노드에 상기 탐지 정보를 직접 전달하는 경로의 전력소모가 최소인지를 확인하는 과정과,
    상기 제 1노드에서 상기 추가될 목적지와 임의의 자식노드에 상기 탐지 정보를 직접 전달하는 경로의 전력소모가 최소가 아닐 경우, 전력소모가 최소인 경로를 설정하기 위한 제 2노드를 선택하는 과정을 포함하여,
    전력소모가 가장 적은 최적의 트리를 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1노드를 선택하는 과정은,
    상기 트리를 연결하기 위한 상기 메시지를 수신할 경우, 소정기준을 만족하는 자식노드들의 집합을 구성하는 과정과,
    상기 구성한 자식노드들의 집합에서 상기 추가될 목적지까지의 지연비용이 가장 적은 특정 자식노드를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 자식노드에서 상기 추가될 목적지까지의 지연비용과 상기 메시지를 수신한 노드의 상기 추가될 목적지까지의 지연비용을 비교하는 과정과,
    상기 선택된 자식노드에서 상기 추가될 목적지까지의 지연비용이 크거나 같을 경우, 상기 메시지를 수신한 노드에 상기 목적지를 연결하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 메시지는, 상기 트리를 구성하기 위한 목적지의 주소와 상기 탐지 정보를 생성한 노드로부터 현재 메시지를 소유한 노드까지의 지연비용의 합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 지연비용은, 각 노드들 사이의 지연(delay)을 추정하기 위하여 각 노드들 사이의 거리 정보를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 소정기준을 만족하는 자식노드들의 집합을 구성하는 과정은,
    Si는 상기 탐지 정보를 생성한 노드로부터 상기 트리를 따라 상기 메시지를 소유한 노드 r[i]까지의 지연비용들의 합, Qm은 상기 탐지정보를 생성한 노드와 상기 am사이의 최대 지연 제약, q는 평균 거리 당 지연(sec/m), d(r[i], h)는 상기 r[i]와 상기 메시지를 전송할 자식노드 h사이의 거리, d(h, am)는 상기 자식노드 h로부터 상기 새로 추가될 목적지 am까지의 거리일 때, 다음 수식,
    Figure 112005006706918-PAT00008
    을 만족하는 상기 자식노드 h들의 집합을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 선택된 자식노드에서 상기 추가될 목적지까지의 지연비용이 작을 경우,
    상기 탐지 정보를 생성한 노드로부터 상기 선택된 자식노드까지의 지연비용의 합을 산출하는 과정과,
    상기 산출한 지연비용의 합을 포함하는 상기 메시지를 상기 선택된 자식노드 로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 추가될 목적지까지의 지연비용의 합(Si+1)은 하기 수학식 10에 의해 판단되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112005006706918-PAT00009
    여기서, Si는 상기 탐지정보를 생성한 노드로부터 상기 트리를 따라 상기 메시지를 소유하고 있는 자식노드r[i]까지의 지연비용의 합, qd(r[i], r[i+1])는 상기 r[i]로부터 상기 선택된 자식노드r[i+1]까지의 지연비용을 나타냄.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 선택된 제 1노드에서 상기 추가될 목적지와 임의의 자식노드에 상기 탐지 정보를 직접 전달하는 경로의 전력소모가 최소인지를 확인하는 과정은,
    d(g, m)+d(g, c)는 상기 제 1노드 g로부터 상기 제 1노드의 자식노드 c와 상기 목적지 m까지의 거리, d(g, k)+d(k, m)+d(k, c)는 상기 제 1노드의 이웃센서노드 중 임의의 이웃센서노드 k를 거쳐 상기 제 1노드에서 상기 c와 상기 m까지의 거 리 일 때, 다음 수식,
    Figure 112005006706918-PAT00010
    을 이용해 상기 U1 > U2을 만족하지 못할 경우, 상기 제 1노드에서 상기 탐지 정보를 상기 목적지까지 직접 전달하는 경로가 최적의 경로인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2노드를 선택하는 과정은,
    상기 트리를 구성하기 위한 메시지를 수신할 경우, 소정기준을 만족하는 이웃센서노드들의 집합을 구성하는 과정과,
    상기 센서 노드들의 집합에서 상기 센서 노드에서 상기 추가될 목적지와 상기 제 1노드의 자식노드 중 임의의 자식노드에 상기 탐지 정보를 전달하는 경로의 전력비용이 최소가 되는 특정센서노드를 선택하는 과정과,
    상기 특정센서노드의 전력비용과 상기 메시지를 수신한 노드에서 상기 추가될 목적지와 상기 제 1노드의 자식노드 중 임의의 자식노드에 상기 탐지 정보를 전달하는 경로의 전력비용을 비교하는 과정과,
    상기 메시지를 수신한 노드의 전력비용이 상기 특정센서노드의 전력비용보다 작을 경우, 상기 메시지를 수신한 노드를 상기 제 2노드로 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 소정기준은,
    상기 탐지 정보를 생성한 노드로부터 상기 이웃센서노드를 거쳐 상기 추가된 목적지까지 상기 탐지 정보의 전달이 가능한가를 확인하는 과정과,
    상기 제 1노드로부터 상기 이웃센서노드를 거쳐 기존 목적지까지의 새로운 경로가 사용가능한지를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 탐지 정보의 전달이 가능한가를 확인하는 과정은,
    Sg는 상기 탐지 정보를 생성한 노드로부터 트리를 따라 상기 제 1노드 g까지의 전력비용의 합, d(g, k)+d(k, m)는 상기 제 1노드부터 상기 이웃센서노드 k를 거쳐 상기 추가된 목적지 m까지의 전력비용, Qm/q는 상기 탐지 정보를 생성한 노드와 상기 목적지 m사이의 최대 전력 제약일 때, 다음 수식,
    Figure 112005006706918-PAT00011
    을 이용해 상기 이웃센서노드 k를 거쳐 상기 목적지까지의 상기 탐지 정보의 전달이 가능한가를 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서
    상기 새로운 경로가 사용가능한지를 확인하는 과정은,
    d(g, k)+d(k, c)는 상기 새로 추가될 목적지가 연결할 노드 g로부터 상기 g의 이웃센서 노드 k를 거쳐 상기 g의 자식노드인 c까지의 전력비용, d(g, c)는 상기 g로부터 상기 c까지의 전력비용, Wc/q는 최대 전력제한비용과 상기 c에서 상기 목적지 m까지의 전력비용을 차일 때, 다음 수식,
    Figure 112005006706918-PAT00012
    을 이용하여 상기 이웃센서노드 k를 거쳐 상기 g의 자식노드 c까지 상기 탐지 정보의 전달이 가능한가를 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 전력비용(U2)은 하기 수학식 14에 의해 판단되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112005006706918-PAT00013
    여기서, d(g, k)는 상기 새로 추가된 목적지와 연결된 노드 g로부터 상기 g의 이웃센서 노드 k까지의 전력비용, d(g, k)상기 k로부터 상기 새로 추가된 목적지 m까지의 전력비용, d(g, k)는 상기 k로부터 상기 g의 자식노드c까지 전력비용을 나타냄.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 특정센서 노드의 전력비용이 상기 메시지를 수신한 노드의 전력비용보다 작을 경우,
    상기 특정센서노드를 상기 메시지를 전달할 이웃센서노드로 설정한 후, 상기 메시지를 상기 특정센서노드로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 메시지는, 상기 트리를 구성하기 위한 목적지의 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 지연비용은, 각 노드들 사이의 지연(delay)을 추정하기 위하여 각 노드들 사이의 거리 정보를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.
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