무선 센서 네트워크에서 다목적 최적화 기법을 이용한 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘
Multi-objective Routing Scheme for Wireless Sensor Networks
- 주제(키워드) 센서 네트워크 , 다목적 최적화 , 라우팅 알고리즘
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김승욱
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 컴퓨터공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045812
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
최근, 무선 센서 네트워크의 필요성이 증가함에 따라 관련된 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 그러나 유선 네트워크와 달리 무선 센서 네트워크에서는 센서 노드의 제한된 베터리, 통신 범위에 제약 때문에 에너지 효율성이 네트워크의 성능을 결정하는 가장 중요한 요소이다. 따라서 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 여러 가지 관리기법에 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 수정된 게임이론 기법과 ε-제약식법을 이용하여 센서 네트워크상에서 에너지 효율적인 라우팅 기법을 제안하였다. 수정된 게임 이론 기법을 이용하여 정보를 전달하기 위한 노드간의 링크 값을 측정한 후 이를 바탕으로 효율적인 라우팅 경로를 설정하여, 센서 노드 간의 통신에 있어서 에너지 소비를 줄일 수 있었다. 또한, 동적 네트워크에서 노드 간 에너지 균형을 이루기 위하여 ε-제약식법을 사용해 경로 재설정 알고리즘을 정의하여 균형된 에너지 소비를 통해 네트워크의 수명을 연장시켰다. 시뮬레이션을 통하여 성능을 평가한 결과 본 논문에서 제안하는 기법을 이용하였을 때 기존에 존재하는 방법들에 비해 약 15% 각 노드의 에너지 소모가 감소하였으며, 전체 네트워크 에너지 측면에서도 약 1.3배 성능 향상이 있음을 확인할 수 있었다.
more초록/요약
The necessity of wireless sensor networks is increasing in the recent years. So many researches are studied in wireless sensor networks. Unlike in a wired network, such constraints on sensor nodes as limited battery life and communication range often cause designing problems in wireless sensor network. Therefore efficient energy consumption in wireless sensor network is a crucial factor in designing routing protocol. In wireless sensor networks, energy consumption decrease proportional to the square of the propagation distance. Therefore, the short distance multi-hop transmission is suitable for energy efficient routing than a single long range transmission. In the thesis, I propose an energy efficient sensor network management scheme. In the proposed scheme, the modified game theory and ε-constraint techniques are sophisticatedly combined and mutually dependent on each other. By using the MGT method, each node estimates each wireless link's status to decide routing decisions. To ensure the energy balance in dynamic network environments, the established path should be changed adaptively. For reactive path re-configurations, the ε-constraint method is used. As a result, the amount of energy at each node of the entire network is equalized, and the energy consumption of total network is minimized.
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