While getting so much attention as the most promising technology that make human-environment interactions possible, wireless sensor networks have been showing their tangible applications in real fields, thanks to the advances in technologies such as MEMS, wireless communications, processors and so on.
Among the many design factors, the energy efficiency is the most crucial. Until now, there have been many trials to provide an optimal route for minimum energy consumption in a wireless sensor network, whose energy resource is very limited at every node.
Power consumption aspect for designing sensor network protocol must be taken into consideration since the battery (the source which supplies energy) is one of the main restrictions of sensor networks. Thus, we propose a $\bf{power-aware position vector routing (PPVR)} protocol for wireless sensor networks. It is an energy-efficient geographical routing protocol.
Moreover, the improvement in successful route-discovery rate must also be considered in geographical routing because route-discovery request may not be delivered successfully due to local optimality of geographical routing. PPVR displays how the higher success rate of route-discovery can be achieved. Also, $\bf{void node avoidance scheme} presented here shows how a geographical routing protocol can avoid void node region.
센서네트워크는 센싱 하고자 하는 환경에 작은 노드들을 뿌려서 자동적으로 ->$\It{Ad-Hoc}네트워크를 생성하여 센싱지역의 각종 정보를 베이스 스테이션으로 전달하는 네트워크를 말한다. 각 노드들은 무선통신기능과 프로세싱 능력을 보유하고 있다. 노드들은 사이즈가 작고 메모리가 적으며, 배터리를 기반으로 구동되므로 기존의 네트워크에 비해 많은 제약사항을 가지고 있다. 따라서 센서네트워크를 가능하게 하기위한 핵심기술의 하나인 라우팅 프로토콜은 이러한 제약사항을 잘 충족시키는 범주에서 효과적으로 설계되어야 한다. 그 제약사항들 중 무엇보다 중요한 것은 배터리의 소모를 줄이는 것으로 라우팅 프로토콜 설계 시 무엇보다 중요하게 다루어지고 있다.
센서네트워크의 특징상 네트워크 내의 특정지역의 이벤트를 감시하는 응용이 빈번하게 발생할 수 있다. 이러한 경우 만약 센서네트워크가 각자의 위치정보를 알고 있다면, 통신영역 내에 인접한 주변노드들과 적은 정보 교환 만을 통하여, 효과적으로 라우팅을 할 수 있게 된다[1]. 이러한 경우, 센서네트워크에서 위치정보를 이용한 라우팅은 점점 더 그 중요성을 더해가고 있다. 현재 센서네트워크 내에서 각 노드의 정확한 위치정보를 측정하는 기술은 활발히 연구되고 있으며 가까운 미래에 실현이 가능하다[1].
위치정보를 활용한 라우팅 기법을 위치기반 라우팅 기법($\It{Geographic Routing, Location Aided Routing, Geocasting})이라고 한다. 이 기법은 라우팅 시 각 노드의 위치정보를 적절히 활용하여 $\It{flooding storm}[1]영향을 줄여 네트워크의 라이프타임을 현격하게 향상시키기 위해 제안되었다. 그러나 위치기반 라우팅은 $\It{MANET(Mobile Ad-hoc Network)}과 같이 적은 수의 노드와 각 노드의 프로세싱 능력이 월등히 높아(노트북, $\It{PDA}) 전력소모에 대해 큰 고려를 하지 않고 설계되었다. 센서네트워크 위치기반 라우팅은 기존의 방식에 토대를 두고 있으나, 저전력 소모에 더욱더 초점을 맞추어 성능을 최적화 시켜 사용한다.
본 연구에서는 저전력 소모형 위치기반 라우팅 기법은 PPVR, PVR을 제안하여, 적은 전력소모로 인해 네트워크의 lifetime이 향상되었음을 보이고, 또한 네트워크가 장시간 운용될 경우, Local minimum 문제로 인해 라우팅의 성공률이 현격히 떨어지거나, 멀티홉 카운터가 늘어나는 문제를 void node avoidance scheme을 통해 상당히 줄였다.
