As mobile computing requires more computation as well as communication activities, energy efficiency becomes the most critical issue in the battery operated mobile devices, Specifically, in ad hoc networks where each mode is responsible for forwarding neighbor nodes' data packets, care has to be taken not only to reduce overall energy consumption of all relevant nodes but also to balance individual battery levels. Unbalanced energy usage will result in earlier node failure in overloaded nodes, and this, in turn, may lead to network partitioning and reduced network lifetime, There have been active research to develop energy-aware routing protocols in mobile ad hoc networks and we introduce one such algorithm, called Global Energy-Aware Routing(GEAR). It uses power-related metric such as minimizing energy consumed per packet and tries to find an optimal route with global information. Even though it can save energy and maximize the system life, GEAR has several disadvantages such as blocking property and route cache problem. This is because GEAR requires global information of all relevant modes in order to compare and choose the best route. This paper presents a new routing algorithm, called Local Energy-Aware Routing(LEAR), which achieves a trade-off between the balanced energy consumption and the shortest routing delay, while avoiding the blocking and route cache problems. Performance study based on GloMoSim simulator shows that LEAR achieves balanced energy consumption across all nodes.
이동 컴퓨팅이 점차 발전함에 따라 다양한 크기와 기능을 가진 이동 단말기들이 개발되고 있다. 이동 단말기들은 자체적으로 배터리를 장착하여 에너지원으로 사용하고 있으며 배터리는 용량의 한계로 인해 이동 단말기의 에너지 효율은 이동컴퓨팅의 성장과 더불어 현재 컴퓨팅에서 가장 중요한 요소 중 하나이다. 이동단말기에서 주로 에너지를 소모하는 쪽은 디스플레이, 하드디스크, 프로세서 등이다. 이러한 각 분야에서의 에너지 소모를 줄이기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 디스플레이의 에너지 소모를 줄이기 위해서는 사용자가 사용하지 않을 때 화면의 밝기를 줄이는 방식 등을 사용하고 있으며, 하드디스크 역시 사용자가 사용하지 않을때는 하드디스크에 내장되어 있는 모터를 회전시키지 않게 하고 있다. 또한 프로세서의 에너지 소모를 줄이기 위해서 부하가 많이 걸리지 않을 때 즉 프로세서의 스피드가 높지 않더라도 별 문제가 없을 때는 프로세서의 전압을 줄이는 방식을 사용하고 있다.
위에서 언급한 에너지 소모에 관한 연구는 이동단말기 자체의 하드웨어적 특징을 고려한 것이다. 그러니 이동 단말기들이 특정한 하부장치 없이 이동 단말기들 스스로가 네트워크를 구성하는 Ad Hoc 네트워크에서는 구성된 라우팅 토플로지 대문에 특정한 이동 단말기들의 에너지가 빨리 고갈되는 경우가 생긴다. 본 논문에서는 이동 단말기들이 Ad Hoc 네트워크를 구성한 경우 특정한 이동 단말기가 라우팅 토플로지로 인해 에너지를 빨리 소모하게 되는 현상을 줄이기 위한 알고리즘을 제시하였다.
기존에 제안되었던 에너지 소모를 고려한 알고리즘은 라우팅 경로를 선택할 때 가능한 모든 정보를 필요로 하는 방식이기 때문에 Blocking 되는 현상이 나타나며 각 노드들이 가지고 있는 Routing Cache 에 대한 고려가 되지 않고 있다. 본 논문에서는 전체적인 정보를 필요로 하지 않고 이동 단말기 자신의 현재 상황을 판단하여 라우팅 경로에 포함될 것인가를 판단하게 하였으며 Routing Cache 를 사용하는 방법도 제시하였다.
나타난 결과에 의하면 에너지 소모를 고려하지 않은 알고리즘을 사용하였을 때보다 전체적으로 에너지 소모가 균형되게 이루어짐을 확인할 수 있었다.
