Genetic Algorithm Based Routing Method for Efficient Data Transmission for Reliable Data Transmission in Sensor Networks

센서 네트워크에서 데이터 전송 보장을 위한 유전자 알고리즘 기반의 라우팅 방법

There are many application areas of wireless sensor networks, such as combat field surveillance, terrorist tracking and highway traffic monitoring. These applications collect sensed data from sensor nodes to monitor events in the territory of interest. One of the important issues in these applications is the existence of the radio-jamming zone between source nodes and the base station. Depending on the routing protocol the transmission of the sensed data may not be delivered to the base station. To solve this problem we propose a genetic algorithm based routing method for reliable transmission while considering the balanced energy depletion of the sensor nodes. The genetic algorithm finds an efficient routing path by considering the radio-jamming zone, energy consumption needed fur data transmission and average remaining energy level. The fitness function employed in genetic algorithm is implemented by applying the fuzzy logic. In simulation, our proposed method is compared with LEACH and Hierarchical PEGASIS. The simulation results show that the proposed method is efficient in both the energy consumption and success ratio of delivery.

무선 센서 네트워크는 전쟁장 탐색, 침입자 추적 그리고 고속 도로 감시 등과 같은 많은 응용분야가 있다. 이러한 응용분야는 사용자의 관심 대상이 되는 지역에서 발생 하는 사건 모니터링 하기 위하여 센서 노드로부터 감지된 데이터를 수집한다. 이러한 응용분야에서 가장 중요한 목적은 데이터의 원활한 수집이다. 라우팅 프로토콜에 의존하는 데이터 전달 베이스 스테이션에게 전달되지 않을 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 우리는 센서 노드의 균등한 에너지 소비를 고려하여 데이터 전달 보장을 위한 유전자 알고리즘 기반의 라우팅 방법을 제안 한다. 제안하는 유전자 알고리즘은 전파 방해 지역, 데이터 전송에 필요한 에너지양 그리고 센서 노드의 평균 잔여 에너지를 고려한 효율적인 라우팅 경로를 탐색한다. 또한 유전자 알고리즘에서 사용하는 적합도는 함수는 퍼지 규칙이 적용되어 정리된다. 우리는 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법을 기존의 LEACH와 계층적 PEGASIS에 대하여 비교 한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 에너지의 효율적인 사용과 데이터 전송 성공률에 대한 효율성을 보여 준다.