Coordinator Election Mechanism for Increasing System Lifetime in Wireless Ad-hoc Networks

무선 Ad-hoc 네트워크에서 시스템 활동시간 증가를 위한 Coordinator 선출 방법

Wireless ad-hoc networks are only composed with mobile devices. Unlike the traditional wired networks, those devices are mostly operated with battery power. Since the battery-operated power is limited, the efficient energy resource managements becomes an important issue in wireless ad-hoc networks and various studies that considered these characteristics are progressed. One of those studies is an energy efficient routing using coordinators. In this method. only devices elected as coordinator participate in data transmissions in ad-hoc networks, while other devices remain in sleep node. The overall energy consumption of a system can be reduced. In order to minimize energy consumption of a total network, previous results try to maximize the number of nodes in sleep mode. However, minimizing the number of coordinators does not ensure to increase the system lifetime. In this thesis, we propose an algorithm that can elect coordinators with considering the amount of necessary energy to transmit assigned data and a connectivity of nodes in the networks. The result of proposed coordinator election algorithm can increase the system lifetime of an Ad-hoc network from the results of existing coordinator election algorithms.

무선 Ad-hoc 네트워크에서는 기존의 유선 네트워크에서와는 달리 휴대용 기기들만으로 네트워크 망이 형성 되어있고 이때 휴대용 기기 들은 대부분 배터리를 에너지원으로 사용한다. 그러므로 무한의 에너지를 갖고 있다고 볼 수 있었던 종전의 유선 네트워크에서와는 달리 배터리를 에너지원으로 사용하는 무선 Ad-hoc 네트워크에서는 효율적인 에너지 자원 관리가 중요한 이슈가 된다. 이러한 특성을 고려한 연구 중 전체 휴대용 단말기에서 일부를 선출하고 이렇게 선출된 coordinator들만 데이터의 전송에 참여하게 하고 나머지 단말기들은 수면 모드로 전환시킴으로 인해 시스템의 전력소비를 줄이는 방법에 대한 연구들이 진행되고 있다. 선행 연구에서는 수면 모드의 노드를 최대화함으로써 전체 네트워크의 전력소비를 최소화하려는 노력을 하고 있으나, 선출되는 coordinator 수의 최소화가 항상 시스템 활동시간의 증가를 보장하지는 않는다. 본 논문에서는 각 단말기에서 데이터 전송에 필요한 에너지와 노드들의 연결성을 함께 고려해서 Coordinator를 선출함으로써 네트워크의 시스템 활동시간을 기존의 방법보다 더 증가시키는 알고리즘을 제안한다.