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문제 정의
- 본 논문은 베이스 노드의 이동성이 높은 네트워크 환경에 적합한 트리 기반 라우팅 알고리즘을 제시한다. 최소 Wiener 수를 가진 신장트리(MWST)는 베이스 노드의 이동성이 높다 하더라도 베이스 노드의 이동시 마다 트리를 다시 형성하지 않아도 데이터의 이동 거리가 다른 트리에 비해서 상대적으로 짧아 전송에 따르는 에너지 소모가 적다.
- 또한 최소 Wiener 수 신장트리를 구하는 문제는 NP-hard이므로 많은 수의 센서를 갖는 네트워크에는 최적해를 보장하는 분기한정 방법을 사용할 수 없다. 본 논문은 이러한 단점들을 보완하고자 Wiener 수 적응도 이외에 네트워크 수명 적응도와 차수 적응도를 도입한 다목적 유전자 알고리즘을 설계하였다. 다수의 센서를 가진 네트워크에도 사용이 가능하며 Wiener 수 적응도만 사용한 경우에 비해 라운드 에너지 소모량을 증가시킨 대신 네트워크의 수명을 개선하였다.
가설 설정
- 네트워크 내에 패킷 충돌에 따른 재전송이나 overhearing등은 없다고 가정한다. 그리고 일반적으로 네트워크의 에너지 효율성을 네트워크의 수명의 의미로 사용하나 본 논문에서는 에너지 효율성과 네트워크 수명을 다음과 같이 다르게 정의한다.
- 특정 센서 네트워크 표준 기술의 하위 계층 프로토콜들의 효과를 차단하고 순수한 토폴로지 효과만을 검증하기 위하여 모의 실험기(simulator)를 자체 제작하였다. 네트워크 내의 모든 센서는 동일한 종류를 가정하였다. 또한 패킷 충돌에 따른 재전송이나 overhearing이 없다고 가정하여 이에 따르는 전력 소모는 무시하였다.
- 네트워크 내의 모든 센서는 동일한 종류를 가정하였다. 또한 패킷 충돌에 따른 재전송이나 overhearing이 없다고 가정하여 이에 따르는 전력 소모는 무시하였다. 50m×50m 공간에 50, 60, 70, 80, 90, 100개의 센서가 임의로 배치된 상황에서 모든 실험이 진행 되었다.
- 표 1은 에너지 소비 모델의 파라미터 값들을 나타낸다. 센서들의 초기 에너지는 10J을 가정하였고 전송되는 모든 패킷의 크기는 1000bit를 가정하였다. k bit의 패킷을 d미터 떨어져있는 다른 센서에 송신하는데 드는 전력 소모량 ETx(k,d)은 식 (1)에 의해 계산한다.
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