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An Adaptive Routing Protocol with a Balanced Energy Consumption For Wireless Ad-hoc Networks

애드혹 네트워크에서 에너지 소비 균형을 고려한 적응형 라우팅 프로토콜

  • 김용현 (인천대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 홍윤식 (인천대학교 컴퓨터공학과)
  • Published : 2008.08.29

Abstract

To increase the lifetime of ad-hoc networks, a ratio of energy consumption for each node should be kept constant by equally distributing network traffic loads into all of the nodes. In this paper, we propose a modified AODV routing protocol to determine a possible route by considering a remaining battery capacity of a node and the degree of its usage. In addition, to reduce the amount of energy consumption during the path rediscovery process due to the huge amount of the AODV control messages the limited number of possible routes are stored into a routing table of a source node. When some links of a route fail, another possible path can be looked up in the table before the route discovery process should be initiated. We have tested our proposed method with a conventional AODV and a MMBCR method which is one of the power-efficient energy routing protocols based on the three performance metrics, i.e., the total remaining battery capacity, network lifetime and the ratio of data packets received by the destination node to compare their performance.

ad-hoc네트워크에서 네트워크의 생존시간을 연장하기 위해서는 네트워크 트래픽 부하를 전체 네트워크에 골고루 분산시켜 노드당 평균 에너지 소모율을 균일하게 유지할 수 있어야만 한다. 본 논문에서는 노드의 에너지 잔량 및 사용 빈도 등을 고려해 경로를 설정하는 수정 AODV 프로토콜을 제안하였다. 또한 경로 재설정 과정에서 생성되는 엄청난 양의 AODV 제어 메시지 발생으로 인한 에너지 소모를 줄이기 위해 출발지 노드의 버퍼에 다중 경로 정보를 저장하도록 하였다. 링크 단절 시 경로 재설정 과정 전에 경로 테이블에 저장된 경로 정보를 활용할 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위해 기존 AODV 및 에너지 기반 라우팅 프로토콜인 MMBCR방식과 전체 노드의 에너지 잔량, 네트워크 생존시간 및 데이터 패킷 수신율 등 3가지 평가 항목을 사용해 비교하였다.

Keywords

References

  1. C. Siva Ram Murthy and B.S. Manoj, Ad-hoc Wireless Networks Architectures and Protocols, in Chapter 11, Prentice Hall PTR, 2004
  2. Audrey Zhou and Hossam Hassanein, “Load-Balanced Wireless Ad hoc Routing", Proc. Canadian Conf. on Electrical and Computer Engineering, Vol.2, pp.1157-1161, 2001 https://doi.org/10.1109/CCECE.2001.933605
  3. C.-K. Toh, "Maximum Battery Life Routing to Support Ubiquitous Mobile Computing in Wireless Ad-hoc Networks", IEEE Communication Magazine, pp.26-37, June 2001
  4. C. E. Perkins, E. M. Royer and S. R. Das, “Ad-hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing”, IETF RFC3561, http://www.ietf.org/rfc/rfc3561.txt, 2003
  5. S. Singh and C. S. Raghavendra, “PAMAS-Power Aware Multi-Access protocol with Signaling for Ad Hoc Networks”, ACM Comm. Rev., July 1998 https://doi.org/10.1145/293927.293928
  6. S. Singh, M. Woo, and C. S. Raghavendra, “Power-Aware Routing in Mobile Ad Hoc Networks”, Proc. Mobicom'98, Dallas, October, 1998 https://doi.org/10.1145/288235.288286
  7. S. Banerjee and A. Misra, “Minimum Energy Paths for Reliable Communication in Multi-hop Wireless Networks,” Proc. MobiHoc Conf., June 2002
  8. J. Gomez, A. Campbell, M. Naghshineh, and B. Bisdikian, “Conserving Transmission Power in Wireless ad-hoc Networks,” Proc. Networking Protocols, November 2001
  9. Jie Gao and Li Zhang, "Load-Balanced Short-Path Routing in Wireless Networks", IEEE Trans. on Parallel and Distributed Systems, Vol.17, No.4, pp.377-388, 2006 https://doi.org/10.1109/TPDS.2006.49
  10. 안상현, 임유진, 김경춘, “애드 혹 네트워크에서 부하 균등을 고려한 라우팅 프로토콜”, 정보과학회 논문지, 제30권, 제2호, pp.252-259, 2003
  11. 김현호, 김정희, 강용혁, 엄영익, "무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 균형화된 에너지 소비를 위한 효율적인 라우팅 알고리즘", 한국통신학회 논문지, 제31권, 제11A호, pp.1120-1129, 2006
  12. Z. J. Hass, “A New Routing Protocol for the Reconfigurable Wireless Networks,” Proc. Universal Personal Communications, pp.562-566, 1997
  13. F. Zhao and L. Guibas, Wireless Sensor Networks, in Chapter 1, Elsevier Inc., 2004
  14. K. Fall and K. Varadhan, (Eds.), ns notes and documentation, available from http://www.isi.edu/nsnam/ns