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EEMR 프로토콜을 이용한 무선 센서 네트워크 노드의 에너지 소비 절감 방법
조익래(Ik-Lae Cho),이호선(Ho-Sun Lee),이균하(Kyoon-Ha Lee) 한국컴퓨터정보학회 2005 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.10 No.4
무선 센서 네트워크 연구의 중요한 이슈 중의 하나는 에너지의 효율적인 사용을 통해 네트워크를 구성하는 노드들의 생존 시간(life time)을 연장하는 것이다. 이미 발표된 기존의 LEEM 프로토콜은 노드의 활성화 주기 이하의 전송 시간을 갖는 작은 패킷과 활성화 주기에 두 배 이상의 전송 시간을 갖는 큰 패킷을 전송할 때 예약된 노드는 불필요한 활성화 시간이 발생하게 된다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크환경에서 패킷의 크기에 따라 다음 홉의 예약 시점을 조절하여 예약된 노드의 불필요한 활성화 시간을 줄여 에너지 효율을 보다 더 높일 수 있는 예약기법을 이용한 에너지-효율 MAC(EEMR)프로토콜을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 성능을 평가하였다. 본 논문의 모의실험 결과를 통해 EEMR프로토콜을 사용함으로서 기존의 LEEM 프로토콜 보다 에너지 효율이 약15% 이상 증가함을 확인하였다. One of the important issues of in this research is effective usage of energy to increase life time of nodes which form a network. Existing LEEM protocol causes unnecessary active time due to small packets with shorter transfer time than active interval period of node and packets with transfer time of more than twice of active interval period of node. In this paper, we propose Energy-Efficient MAC by Reservation (EEMR) protocol which can increase energy effectiveness in wireless sensor network environment by reducing unnecessary active time using a method that reserves next-hop depend upon the size of packet. We evaluated effectiveness of our proposed method through experiments. The result showed that using EEMR protocol had better energy effectiveness than existing LEEM protocol by 15%.
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대규모 무선 센서 네트워크 환경을 위한 다중 Sink 브로드캐스팅 기법 설계
이호선(Ho-Sun Lee),조익래(Ik-Lae Cho),이균하(Kyoon-Ha Lee) 한국컴퓨터정보학회 2005 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.10 No.4
대규모 무선 센서 네트워크는 네트워크의 신뢰성과 에너지 효율을 동시에 고려해야 한다. 네트워크의 신뢰성을 높이기 위해서는 유니캐스트 기반 데이터 전송 방법보다 브로드캐스트 기반 데이터 전송 방법을 사용해야 한다. 최근 발표된 GRAdient Broadcast (GRAB)는 브로드캐스트 기반 데이터 전송으로 네트워크의 신뢰성을 높일 수 있다. 하지만 한 개의 sink를 사용하기 때문에 네트워크 전체 에너지를 고르게 사용하지 못한다. 결국 네트워크의 동작 시간이 단축되는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 대규모 무선센서 네트워크에 적합한 Selective Multi Sink Gradient Broadcast (SMSGB)를 제안한다. SMSGB는 여러 개의 sink를 사용하여 네트워크를 구성하고 한 개의 sink만 데이터를 수집한다. 특정한 이벤트가 발생이 되면 다른 sink가 데이터를 수집하게 된다. 이러한 방법을 통해 전체 네트워크의 에너지를 고르게 소모 할 수 있다. 또한 GRAB와 동일한 브로드캐스트 기반 데이터 전송으로 대규모 무선 센서 네트워크에서 신뢰성을 보장할 수 있다. 기존의 GRAB와 SMSGB를 비교한 모의실험을 통해 GRAB와 비슷한 신뢰성을 유지하면서 GRAB보다 SMSGB의 네트워크 동작 시간이 약 18% 이상 연장됨을 보인다 The reliability and efficiency of network must be considered in the large scale wireless sensor networks. Broadcast method must be used rather than unicast method to enhance the reliability of networks. In recently proposed GRAB (GRAdient Broadcast) can certainly enhance reliability of networks by using broadcast but its efficiency regarding using energy of network is low due to using only one sink. Hence, the lifetime of networks is reduced. In the paper we propose the scheme of SMSGB (Selective Multi Sink Gradient Broadcast) which uses single sink of multi-sink networks. The broadcast based SMSGB can secure reliability of large scale wireless sensor networks. The SMSGB can also use the network's energy evenly via multi sink distribution. Our experiments show that using SMSGB was reliable as GRAB and it increased the network's lifetime by 18% than using GRAB.
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