Energy Efficiency in Multicast on Static Ad Hoc Sensor Networks

정적 애드혹 센서망에서의 멀티캐스트의 에너지 효율성

무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율은, 네트워크 및 노드의 운용시간에 직접 영향을 미치므로, 지연시간과 같은 일반 성능척도 이상으로 중요하다. 본 논문에서는 에너지 소모의 관점에서 정적 애드혹 센서 네트워크에서의 멀티캐스트 프로토콜들을 재평가하고, 멀티캐스트에서의 에너지 소모의 분석적 모델을 제안한다. 멀티캐스트 프로토콜은 멀티캐스트 패킷이 다수의 수신자들에게 전달되는 네트워크 구조에 따라, 크게 트리기반(tree­based) 멀티캐스트와 메쉬기반(mesh­based) 멀티캐스트로 분류된다. 메쉬기반 프로토콜은 링크 장애에 강하여 높은 신뢰성을 갖는 반면에, 트리기반 멀티캐스트는 높은 에너지 효율을 나타낸다. 그 이유는 메쉬기반 프로토콜은 메쉬 내에서 플러딩(flooding)에 의존하고 메쉬 내의 노드는 모든 멀티캐스트 패킷을 수신해야 하기 때문이다. 본 논문에서 제안한 에너지 소모의 분석적 모델에 의하면, 메쉬기반 멀티캐스트는 메쉬 내의 브로드캐스기반 플러딩으로 인하여 트리기반 멀티캐스트에 비하여 약 (f + 1)/2 배의 에너지를 더 소모한다. 여기서 f 는 평균 노드 연결도를 나타낸다.