In some applications of wireless sensor networks, requirements such as energy efficiency, real-time, and reliable delivery need to be considered. In this paper, we propose a novel routing algorithm for wireless sensor networks. It provides real-time, reliable delivery of a packet, while considering energy awareness. In the proposed algorithm, a node estimates the energy cost, delay and reliability of a path to the sink node, based only on information from neighboring nodes. Then, it calculates the probability of selecting a path, using the estimates. When packet forwarding is required, it randomly selects the next node. A path with lower energy cost is likely to be selected, because the probability is inversely proportional to the energy cost to the sink node. To achieve real-time delivery, only paths that may deliver a packet in time are selected. To achieve reliability, it may send a redundant packet via an alternate path, but only if it is a source of a packet. Experimental results show that the proposed algorithm is suitable for providing energy efficient, real-time, reliable communications.
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무선 센서 네트워크는 응용에 따라 실시간 전송, 전송 보장 등의 QoS 요구 사항들을 필요로 한다. 동시에 무선 센서 네트워크의 에너지 제약을 감안한 에너지 효율성도 만족 시켜줘야 한다. 본 논문에서는 이러한 요구 사항들을 만족 시켜줄 수 있는 무선 센서 네트워크를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 주변 노드의 정보만을 바탕으로 싱크 노드까지의 에너지 비용, 지연 시간, 신뢰성을 추정한다. 이 추정을 기반으로 경로를 선택하는 확률을 계산한다. 노드에서 패킷을 전송할 때 계산된 확률에 의해 다음 노드를 선택한다. 선택 확률은 싱크까지의 경로에 소모되는 에너지 비용과 반비례하도록 계산되기 때문에 에너지 비용이 적은 경로일수록 더 자주 선택된다. 실시간 전송을 위해서 제안 알고리즘은 패킷이 제 시간에 싱크까지 갈 수 있는 경로들 중에 선택된다. 신뢰성 있는 전송을 위해서는 노드가 패킷의 소스일 경우 추가 패킷을 다른 경로로 보내도록 할 수 있다. 실험 결과를 통해 제안 알고리즘이 에너지 효율성을 고려하면서 실시간 전송 및 신뢰성 전송을 향상 시킬 수 있음을 알 수 있다.
목차
요약 Abstract I. 서론 II. 관련 연구 III. 제안 라우팅 기법 1. HELLO 메시지와 라우팅 테이블 2. 패킷 전달을 위한 이웃 노드 선택 IV. 실험 결과 V. 결론 참고문헌
키워드
무선 센서 네트워크(wireless sensor networks)실시간 전송(real-time communication)에너지 고려 라우팅(energy aware routing)