Energy-aware Tree Routing Protocol for Wireless Sensor Networks

센서 네트워크에서 에너지 효율성을 고려한 트리 라우팅 프로토콜

  • 황소영 (한국전자통신연구원 RFID/USN연구본부 USN네트워킹연구팀) ;
  • 진광자 (한국전자통신연구원 텔레매틱스연구부 측위시스템연구팀) ;
  • 신창섭 (한국전자통신연구원 RFID/USN연구본부 USN네트워킹연구팀) ;
  • 김봉수 (한국전자통신연구원 RFID/USN연구본부 USN네트워킹연구팀)
  • Published : 2008.08.31

Abstract

Many routing protocols have been proposed for sensor networks where energy awareness and reliability are essential design issues. This paper proposes an Energy-aware Tree Routing Protocol (ETRP) for Wireless Sensor Networks. The proposed scheme relates to reliable and energy efficient data routing by selecting a data transmission path in consideration of residual energy at each node to disperse energy consumption across the networks and reliably transmit the data through a detour path when there is link or node failure. Simulation results show that the proposed method outperformed traditional Tree Routing (TR) by 23.5% in network lifetime.

에너지 효율성과 신뢰성을 설계의 기본 요소로 하여 센서 네트워크를 위한 다양한 라우팅 프로토콜이 제시되었다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성을 고려한 트리 라우팅 방법에 관한 것이다. 제안한 기법은 데이터 전달 경로를 노드의 에너지 잔량을 고려하여 선정하게 함으로써 노드의 에너지 소진을 분산시켜 네트워크의 수명을 향상시키고, 상위 부모 노드로 데이터 전달에 실패하였을 경우 우회할 수 있는 후보 부모 정보에서 새로운 부모를 선택하여 데이터를 전달함으로써 데이터 전달의 신뢰성을 제공한다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위해 PARSEC 기반 시뮬레이션 환경을 구성하여 기존의 트리 라우팅과 성능을 비교하였으며, 제안한 기법이 트리 라우팅에 비해 네트워크 수명에 있어 23.5% 개선된 결과를 보인다.

Keywords

References

  1. H. Karl, A. Willig, Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks, John Wiley & Sons, 2005
  2. J.N. Al-Karaki and A.E. Kamal, "Routing Techniques in Wireless Sensor Networks: A Survey," IEEE Wireless Communications, pp.6-28, December 2004
  3. K. Akkaya, M. Younis, "A Survey on routing Protocols for Wireless Sensor Networks," Elsevier Ad Hoc Networks Journal 3(3), pp.325-349, 2005 https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2003.09.010
  4. C. Intanagonwiwat, R. Govindan and D. Estrin, "Directed Diffusion: a Scalable and Robust Communication Paradigm for Sensor Networks," ACM Mobicom'00, pp.56-67, August 2000
  5. R.C. Shah and J.M Rabaey, "Energy Aware Routing for Low Energy Ad Hoc Sensor Networks," IEEE WCNC'02, pp.350-355, March 2002
  6. S. Coleri and P. Varajya, "Fault Tolerant and Eneergy Efficient Routing for Sensor Networks," IEEE GlobeCOM'04, pp.10-15, November 2004.
  7. H. Hassanein and J. Luo, "Reliable Energy Aware Routing in Wireless Sensor Networks," IEEE DSSNS'06, pp.54-64, April 2006
  8. PARSEC User Manual, 1999
  9. S. Ganeriwal, V. Tsiatsis, C. Schurgers, and M.B. Srivastava, "NESLsim: A Parsec Based Simulation Platform for Sensor Networks," NESL, 2004
  10. The Network Simulator: NS-2, http://www. isi.edu/nsnam/ns