초록
최근의 에너지 하베스팅(energy harvesting) 무선 네트워크에 대한 연구는 제한된 에너지 자원 문제를 해결하여 효율적으로 네트워크 수명을 연장할 수 있는 기법 개발에 집중되고 있다. 에너지 하베스팅을 통해 획득할 수 있는 에너지의 양과 효율을 향상시키기 위해서는 여러 가지 에너지 하베스팅 특성을 종합적으로 고려하여 에너지 획득과 데이터 전송을 병행하는 네트워크 구조를 설계하는 매우 중요하다. 본 논문에서는 수신측에서 간섭 정보와 충전 시간을 고려하여 네트워크 내의 에너지 하베스팅 용량을 최대화하면서 종단간 지연 시간을 최소화할 수 있는 간섭 기반의 충전 인지 라우팅 프로토콜(ICARP)을 제안한다. 이를 위해 기회적 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서 종단간 지연시간을 최소화할 수 있도록 충전 시간을 패킷 전달의 지연 성분을 적용한 새로운 간섭 기반 충전 인지 라우팅 기준(routing metric)과 ICARP를 설계하였다. 본 논문에서 제시한 라우팅 기법을 통한 전달 지연시간의 단축은 패킷손실이나 재전송으로 인한 에너지 소비량을 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 시뮬레이션을 이용한 성능평가를 통하여 제안된 기법이 기존의 라우팅 기법보다 패킷전달율과 종단간 지연시간 측면에서 성능이 향상됨을 보였다.
Recent researches on radio frequency energy harvesting networks(RF-EHNs) with limited energy resource like battery have been focusing on the development of a new scheme that can effectively extend the whole lifetime of a network to semipermanent. In order for considerable increase both in the amount of energy obtained from radio frequency energy harvesting and its charging effectiveness, it is very important to design a network that supports energy harvesting and data transfer simultaneously with the full consideration of various characteristics affecting the performance of a RF-EHN. In this paper, we proposes an interference-based charging aware routing protocol(ICARP) that utilizes interference information and charging time to maximize the amount of energy harvesting and to minimize the end-to-end delay from a source to the given destination node. To accomplish the research objectives, this paper gives a design of ICARP adopting new network metrics such as interference information and charging time to minimize end-to-end delay in energy harvesting wireless networks. The proposed method enables a RF-EHN to reduce the number of packet losses and retransmissions significantly for better energy consumption. Finally, simulation results show that the network performance in the aspects of packet transmission rate and end-to-end delay has enhanced with the comparison of existing routing protocols.
