The efficient energy utilization in an ad hoc wireless broadcast network in which each mobile node has limited power supply is a critical issue. Existing energy-efficient algorithms show great performance in broadcast power saving, but they pay attention to only the energy saving, not energy utilization.
As most mobile nodes are battery-operated, any node can be out of power until it is recharged. It will be crucial problem in civil or military situations that a battery-exhausted node cannot play a roll as a relay point any more and cause the communication failure in the designated broadcasting tree. In such a network, the algorithm that maximizes the energy utilization to extend the network lifetime is more important than the one that just minimize the overall power consumption.
We present a novel power-efficient broadcast algorithm which effectively extends the network lifetime in this paper. The unbalance of power consumption (UPC) and the static power control are the main causes of shortening the network lifetime. And most algorithms for energy efficiency have those problems, so they are not that efficient in the network lifetime. Dominant Pruning by Dynamic Power control (DPDP) soothes the UPC with dynamic alternation of different powered relay nodes and use high battery-powered nodes for relaying with dynamic power control and it outperforms the other algorithms remarkably in network lifetime.
제한된 배터리를 각 무선노드들이 사용하게 되는 ad hoc 무선망에서는 효과적인 에너지 활용이 아주 중요한 문제이다. 기존의 에너지 효율 알고리즘들은 에너지소모를 줄이는데 있어서는 탁월한 성능을 보이나 그들은 에너지 소모측면에만 집중을 하고 에너지 활용측면에는 그렇지 못하다. 각 노드들은 배터리로 운용되므로 재충전되지 않으면 그 노드는 파워가 꺼지게 된다. 전시상황 같은 데서 어떤 노드의 배터리가 모두 소모되어 더 이상 데이터를 전달하지 못하고 네트웍이 어긋난다면 중대한 문제가 발생할 것이다. 그런 네트웍에서는 단순히 전체적인 에너지 소모를 줄이는 것 보다 에너지 활용을 극대화하여 네트웍을 보다 지속적으로 유지하는 것이 더 중요할 것이다.
이 논문에서는 ad hoc 방송망에서 그런 네트웍 지속시간을 효과적으로 연장시키는 새로운 알고리즘을 제시한다. 에너지소모의 불균형과 정적 전력제어 두가지가 네트웍 지속시간을 단축시키는 주요 원인인데, 기존의 대부분 에너지 효율 알고리즘들은 이 두가지 문제를 가지고 있으며 그러한 이유로 네트웍 지속시간에 있어서 그다지 좋은 성능을 내지 못한다. 여기서 제시하는 DPDP라는 알고리즘은 서로 다른 파워수준을 가진 노드들을 동적으로 교체해가면서 전달노드로 사용하는 방법으로 그런 에너지소모의 불균형 문제를 완화시키며, 동적 전력제어를 통해 보다 배터리파워가 높은 노드를 우선적으로 전달노드로 활용함으로써 네트웍 지속시간을 현저히 증가시키게 된다.
