본 논문에서는 이동 에드혹 네트워크(Mobile Ad hoc network: MANET)에서의 상황인식 기반의 스케쥴링 기법인 CSWC(Coverage Scheduling Weight-value Control) 알고리즘을 제안한다. 기존의 LEACH 알고리즘은 확률적 분포 함수에 의해 커버리지 영역 안에 존재 하는 클러스터 헤드노드를 선택하여 중계노드로 통신한다. 하지만 확률적 분포함수에 의해 선택된 헤드 노드가 커버리지 영역에서 전송거리 비율이 비균형으로 나뉘어 전송할 경우, 노드의 에너지 소모가 일정하지 않아 효율적으로 사용하지 못하는 경우가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 최적의 커버리지 영역을 설정하여 유지하는 CSWC알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 커버리지 영역이 비균형으로 설정되어 있을 경우, 커버러지 영역을 결정하는 홉 수를 증가시켜 최적의 커버리지 영역을 제공하는 알고리즘이다. 주어진 모의실험 환경에서 노드의 효율적인 커버리지 영역을 설정하여 네트워크의 최적화된 에너지 소모를 보여주고 있다.
본 논문에서는 이동 에드혹 네트워크(Mobile Ad hoc network: MANET)에서의 상황인식 기반의 스케쥴링 기법인 CSWC(Coverage Scheduling Weight-value Control) 알고리즘을 제안한다. 기존의 LEACH 알고리즘은 확률적 분포 함수에 의해 커버리지 영역 안에 존재 하는 클러스터 헤드노드를 선택하여 중계노드로 통신한다. 하지만 확률적 분포함수에 의해 선택된 헤드 노드가 커버리지 영역에서 전송거리 비율이 비균형으로 나뉘어 전송할 경우, 노드의 에너지 소모가 일정하지 않아 효율적으로 사용하지 못하는 경우가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 최적의 커버리지 영역을 설정하여 유지하는 CSWC알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 커버리지 영역이 비균형으로 설정되어 있을 경우, 커버러지 영역을 결정하는 홉 수를 증가시켜 최적의 커버리지 영역을 제공하는 알고리즘이다. 주어진 모의실험 환경에서 노드의 효율적인 커버리지 영역을 설정하여 네트워크의 최적화된 에너지 소모를 보여주고 있다.
Mobile Ad hoc Networks(MANET) is consist of node that has mobility, MANET build cluster formation for using energy efficient. In existing LEACH algorithm elect cluster head node in coverage area by distribution function. However, when the cluster head node, that elected by distribution function, is ...
Mobile Ad hoc Networks(MANET) is consist of node that has mobility, MANET build cluster formation for using energy efficient. In existing LEACH algorithm elect cluster head node in coverage area by distribution function. However, when the cluster head node, that elected by distribution function, is divided coverage area unevenly, the network can't consumption energy efficiency. To solve this problem, we proposed CSWC(Coverage Scheduling Weight-value Control) algorithm. When the coverage area is divided nonchalance, proposed algorithm increased number of hops, that determines coverage area, for balance coverage area. As the result proposed algorithm is set balance coverage area, the network consumption energy efficiency.
Mobile Ad hoc Networks(MANET) is consist of node that has mobility, MANET build cluster formation for using energy efficient. In existing LEACH algorithm elect cluster head node in coverage area by distribution function. However, when the cluster head node, that elected by distribution function, is divided coverage area unevenly, the network can't consumption energy efficiency. To solve this problem, we proposed CSWC(Coverage Scheduling Weight-value Control) algorithm. When the coverage area is divided nonchalance, proposed algorithm increased number of hops, that determines coverage area, for balance coverage area. As the result proposed algorithm is set balance coverage area, the network consumption energy efficiency.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 이동 에드혹 네트워크(Mobile Ad hoc network: MANET)에서의 상황인식 기반의 스케쥴링 기법인 CSWC(Coverage Scheduling Weight-value Control) 알고리즘을 제안한다. CSWC 알고리즘은 커버리지 영역이 비 균형으로 설정되어 있을 경우, 커버러지 영역을 결정하는 홉 수를 증가시켜 최적의 커버리지 영역을 제공하는 기법으로써 노드의 효율적인 커버리지 영역을 설정하여 네트워크의 최적화된 에너지 성능을 보여준다.
본 논문에서는 이동 에드혹 네트워크(Mobile Ad hoc network: MANET)에서의 상황인식 기반의 스케쥴링 기법인 CSWC(Coverage Scheduling Weight-value Control) 알고리즘을 제안하였다. 기존의 LEACH 알고리즘은 확률적 분포 함수에 의해 커버리지 영역 안에 존재 하는 클러스터 헤드노드를 선택하여 중계노드로 통신한다.
본 논문에서는 커버리지 영역이 비 균형으로 설정되어 있을 경우, 커버리지 영역을 결정하는 홉 수를 증가시켜 최적의 커버리지 영역을 제공하는 CSWC(Coverage Scheduling Weight-value Control) 알고리즘을 제안하였다. 기존의 LEACH 알고리즘은 확률적 분포 함수에 의해 커버리지 영역 안에 존재 하는 클러스터 헤드노드를 선택하여 중계노드로 통신한다[5].
제안 방법
비 균형적인 라우팅 구조를 균형적 분포에 따라 에너지 소모를 확인하기 위하여 각 홉 수에 따른 에너지 보존율을 비교 실험 하였다.
제안하는 CSWC 알고리즘의 효율성에 대한 증명을 하기 위해 균형적 분포에 의한 에너지 소모율을 모의실험 하였다. 본 논문에서 주어진 모의실험 환경은 표 1과 같다.
성능/효과
하지만 확률적 분포함수에 의해 선택된 헤드 노드가 커버리지 영역에서 전송거리 비율이 비 균형으로 나뉘어 전송할 경우, 노드의 에너지 소모가 일정하지 않아 효율적으로 사용하지 못하는 경우가 발생한다. CSWC 알고리즘은 비균형적인 분포의 라우팅 구조를 균형적으로 변경하여 거리에 따른 에너지 소모를 줄여 전체 네트워크의 부하를 감소 및 라이프 타임을 향상 시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 비균형적 분포도의 라우팅 구조를 유동적으로 균형적 분포로 변경하여 네트워크의 부하를 줄이는 것이 필요하다.
하지만 확률적 분포함수에 의해 선택된 헤드 노드가 커버리지 영역에서 전송거리 비율이 비 균형으로 나뉘어 전송할 경우, 노드의 에너지 소모가 일정하지 않아 배터리를 사용하는 노드들은 자원 사용에 있어 많은 제약을 갖게 된다. 따라서 본 논문에서는 비 균형으로 나누어진 영역을 커버리지를 유동적으로 균형하게 조절하여 각 노드에 대한 에너지 소모를 최소화하여 전체 네트워크의 라이프 타임을 향상 시킬 수 있다.
그림 3에서 보는 바와 같이 k 홉 수가 증가할 때 마다 에너지 보존율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 비 균형적인 분포의 라우팅 구조가 네트워크의 에너지 소모율에 큰 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다.
후속연구
따라서 비균형적 분포도의 라우팅 구조를 유동적으로 균형적 분포로 변경하여 네트워크의 부하를 줄이는 것이 필요하다. 하지만 네트워크 특성상 상황에 따라 다른 결과를 보여줄 수 있을 것이고 향후 다른 속성 정보를 추가하여 함께 비교 분석 하는 연구가 필요 하겠다.
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