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유전자 알고리즘 기반의 에너지 인식 트래픽 분산 기법

An Energy Awareness Congestion Control scheme based on Genetic Algorithms in Wireless Sensor Networks

  • 김미경 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 박준호 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 성동욱 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 유재수 (충북대학교 정보통신공학과)
  • Kim, MiKyoung (Dept. of Information and Communication Eng., Chungbuk National University) ;
  • Park, JunHo (Dept. of Information and Communication Eng., Chungbuk National University) ;
  • Seong, DongOok (Dept. of Information and Communication Eng., Chungbuk National University) ;
  • Yoo, JaeSoo (Dept. of Information and Communication Eng., Chungbuk National University)
  • 발행 : 2010.11.12

초록

최근 한정된 에너지를 기반으로 동작하는 센서 네트워크 환경에서 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 대표적인 연구로써 이벤트 발생 여부에 따른 노드의 가변 센싱 및 전송 기법의 경우, 특정 노드에서 네트워크 혼잡을 야기하여 전송 패킷의 손실 및 전송 모듈의 과다 사용으로 인한 네트워크의 수명이 감소하게 된다. 이를 해결하기 위해, 유전자 알고리즘을 기반으로 네트워크 패킷을 주변 노드로 분산시키는 TARP 가 제안되었다. 하지만 TARP 의 경우, 유전자 알고리즘의 핵심 단계인 적합도 평가에서 사용되는 적합도 함수에 인접 노드의 평균 데이터 전송량 및 데이터 분산만을 고려하여 트래픽을 분산하기 때문에, 전체 네트워크 수명에 대한 추가적인 고려가 필요하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 유전자 알고리즘 기반의 에너지 인식 트래픽 분산 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 적합도 평가에서 잔여 에너지량 및 단일 노드의 데이터 전송량을 추가적으로 고려함으로써, 보다 효율적인 트래픽 분산을 수행하여 네트워크 수명을 증가시킨다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 기존의 트래픽 분산 기법(TARP)과 제안하는 기법과의 성능을 비교하였다. 그 결과 기존 기법에 비해 평균 27% 이상의 네트워크 수명의 향상을 보였다.

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