한국정보과학회논문지:정보통신 (Journal of KIISE:Information Networking)

한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지

에너지 효율적인 데이타 기반 센서 네트워크 라우팅 프로토콜

Energy Efficient Data-centric based Sensor Network Routing Protocol

  • 박노성 (한국정보통신대학교 공학부) ;
  • 김대영 (한국정보통신대학교 공학부)
  • 발행 : 2005.04.01
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초록

센서 네트워크에서는 베이스 노드와 다수의 센서 노드들간의 데이타 중심 (Data-centric) 기반의 통신 모델을 사용한다는 특징을 활용하여, 오버헤드를 최소화 하면서 최저 전력 라우팅 경로를 찾고, 또한 전체 네트워크의 수명을 최대화 시킬 수 있는 PAD (Power Aware Data-centric routing protocol)를 제안한다. PAD는 최저전력 라우팅 경로와는 상관없는 통신 링크를 제거한 최저전력특징그래프(Minimum Energy Property Graph)를 찾은 후, 오버혜드를 최소화 하고 slow convergence와 라우팅 경로의 루프 문제를 해결한 Distributed Data-centric Bellman-Ford Algorithm을 사용하여 라우팅 경로를 결정한다. 특히 PAD가 제안한 최저전력특징그래프를 찾는 알고리듬은 기존의 방식에 비해서 훨씬 빠르며, 간단하여 구현이 용이하면서도 가장 적은 수의 에지를 가지는 그래프를 구한다. 이는 기존의 방식이 사용하던 path-loss 모델만을 이용한 기하학적 계산과 복잡한 알고리듬을 path-loss 모델로부터 독립시켜 전력소모를 예측할 수 있는 어떠한 방법이든지 사용 가능하게 하고 또한 최단거리 알고리듬을 사용한 결과이다. PAD는 모든 과정을 분산된 방식으로 수행하며, 또한 최소의 오버헤드만을 가지므로, 다양한 센서 네트워크 응용에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다.

We propose the PAD (Power Aware Data-centric Routing Protocol), which finds minimum energy routes and prolongs network life-time, for the data-centric sensor networks. Firstly, the PAD discovers the minimum energy Property graph by removing redundant communication links. The proposed a1gorithm to find the minimum energy property graph is faster, simpler and easier to implement than existing aIgorithms. Secondly, the PAD runs the DDBF (Distributed Data-centric Bellman-Ford Algorithm) to determine routing paths between a base node and all sensor nodes. The DDBF selves the drawbacks of the distributed bellman-ford algorithm, i.e. slow convergence and a possible cyclic routing path. Since the PAD is a fully distributed algorithm with low overhead, it can be used in various kinds of resource limited sensor network applications.

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