センサネットワークにおけるホットスポット問題を考慮したルーティングアルゴリズムの提案

摘要

センサノードの電力に限りがあるセンサネットワークにおいては，ネットワークの稼働時間をいかに延長するかが大きな課題である．稼働時間を長くするためには各センサの消費電力を考慮する必要があり，とりわけ通信に伴う電力消費を大きく左右するルーティングアルゴリズムについての検討が大変重要である．これまで，消費電力を考慮した様々なルーティングアルゴリズムが数多く提案されてきたが，いずれにおいてもホットスポット問題が十分に考慮されていない．ホットスポット問題とは，データを集約する役目を負うシンクノードの周辺領域（ホットスポット領域）において，トラフィックの集中に伴う電力消費が激しく，早期に電力が枯渇し，結呆としてネットワークが分断されてデータの収集が不可能になる閉居である．そこで，本研究ではホットスポット問題を考慮したルーティングアルゴリズムを提案し，これによりネットワーク稼動時間の改善が可能であることを明らかにする．%In wireless sensor networks, maximizing the lifetime of the networks is a fundamental problem because of the limited electric power of the battery embedded on sensor nodes. To extend a network lifetime, it is necessary to study power consumption for data transmission in each sensor node. As a routing algorithm has a large affect on the energy consumption in each node, many power-aware routing algorithms have been proposed. However, almost all algorithms have not taken the effect of hotspot problem into account. Hotspot problem is the issue that sensor nodes around a sink node rapidly consume their battery due to heavy traffic from other outside nodes, which causes the isolation of the sensor network and prevents the sink node from gathering data from the sensor nodes. In this paper, we focus on the hotspot problem in wireless sensor networks and propose a routing algorithm to extend the network lifetime.