Performance Analysis of Compensation Algorithm for Localization using Equivalent Distance Rate

본 논문은 SDS-TWR(Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging)의 Ranging 오차를 보정하기 위하여 균등거리비율 개념을 적용한 위치인식 보정 알고리즘인 AEDR(Algorithm for localization using the concept of Equivalent Distance Rate)을 제안하고, 위치인식 실험을 통해 위치인식 측정 성능을 분석하였다. SDS-TWR의 Ranging 오차는 실험에 의하면 비콘노드와 이동노드의 특정 거리구간에서 평균 1m~8m로 측정되었다. 그러나 제안한 AEDR에 의한 위치인식 성능은 실험을 통해 전체적으로 교내 강당과 복도 모두에서 SDS-TWR 보다 4배 정도 우수하였으며, 측정된 3~10m 이상의 위치인식 오차를 평균 2m 내외로, 3m 이내의 위치인식 오차를 평균 1m 내외로 각각 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 특히 AEDR은 LOS(Line Of Sight) 보다 NLOS(Non Line Of Sight)에서 훨씬 더 위치인식 보정 성능이 우수함을 나타내며, 대부분의 센서 네트워크의 환경이 NLOS임을 고려할 때 AEDR이 실제환경에서의 위치인식에 큰 도움을 줄 수 있다고 판단된다. In this paper, the compensation algorithm for localization using the concept of equivalent distance rate(AEDR) in order to compensate ranging error in the SDS-TWR(Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging) is proposed and the performance of the proposed algorithm is analyzed by the localization experiments. The ranging error of the SDS-TWR in the distance between mobile node and beacon node is measured to average 1m~8m by ranging experiments. But it is confirmed that the performance of the localization by the AEDR is better than that of the SDS-TWR 4 times in university auditorium and corridor, and the localization error of above 3~10m is reduced to average 2m and that of below 3m is reduced to average 1m respectively. It is concluded that the AEDR is superior to the NLOS(Non Line Of Sight) than LOS(Line Of Sight) in performance of ranging compensation for localization, and the AEDR is more helpful to localization systems practically considering the environment of sensor networks is under NLOS.