Energy-aware task scheduling over mobile ad hoc networks

Abstract

Hazırda var olan bir altyapıdan veya merkezi bir yönetimden destek almaksızın dinamik olarak oluşturulabilen ağlara `mobil tasarısız ağ` anlamında MANET denilir. MANET ağlar, farklı cinslerden mobil cihazlardan oluşmakta olup, rastgele hareket ederler, enerjilerini pillerden alırlar ve kablosuz bağlantılara sahiptirler. Pillere bağlı enerji sınırlaması, MANET'lerdeki en büyük sorunlardan birisidir ve bu alanda bir çok donanımsal ve yazılımsal teknik öne sürülmüş bulunmaktadır. Geçmişteki bu tip çalışmaların bir çoğu, tekil cihazların harcadıkları enerjinin azaltılması ile ilgilenmiş olup, toplam ağın yaşam süresi üzerinde durmamıştır. Enerji kazanımına yönelik, uygun topoloji yönetimi, MANET'lerdeki önemli sorunlardan biridir; ancak araştırmacılar tarafından bu alana ilişkin geliştirilmiş yeni paradigmaların çoğunda topoloji yönetimi yeterince açık olarak çalışılmamıştır. Bu çalışmada topoloji yönetimi ile ilgili olarak ağ içindeki cihazların işbirliğini destekleyen iki yeni farklı yöntem önerilmektedir. Burada kullanılan model farklı cinslerden cihazlar içermekte olup, kaynak sıkıntısı çeken bir cihaz, elindeki işi, o işi gerçekleştirebilecek olan yakınındaki bir cihaza göndermektedir.Ayrıca, önerilen topoloji yönetim yöntemleri üzerine oturtulan ağın yaşam süresini artırmaya yönelik enerji bilinçli dinamik ve statik görev zamanı planlama yöntemleri de önerilmiştir. Kapsamlı deneyler, önerilen yöntemler ile, enerji tüketim değerleri ve bekleme süreleri azaltılırken, aynı zamanda ağın yaşam süresinin de önemli ölçüde artırıldığını gösterilmektedir.Anohtor Kelimeler : enerji odaklı öbekleme, enerji odaklı tasarım, MANET, mobil işlem, iş planı

Mobile ad hoc networks (MANETs) can be formed dynamically without the support of any existing infrastructure or any centralized administration. They consist of heterogeneous mobile nodes which are powered by batteries, move arbitrarily and are connected by wireless links. Battery energy limitation is one of the main challenges in the MANETs. Several hardware and software based techniques have been proposed in this field. Most of the previous studies have considered only the energy minimization of individual nodes and disregarded the overall network lifetime. Topology management is another important problem in MANETs, in this sense; several new computing paradigms have been developed by the researchers, and the topology management has not beenstudied clearly in most of these models.In this study, we propose two new techniques that deal with the topology management in order to facilitate the nodes? cooperation towards energy saving. The developed computing model considers heterogeneous mobile nodes. A node that faces shortage in its resources (energy and processing capability) sends its work to one of the nearby devices which is able to execute the work. Inaddition, we propose two algorithm for dynamic and two for static task scheduling, to prolong the network life time.Comprehensive experiments showed that the proposed schemes achieve a significant improvement in the network lifetime while simultaneously reducing the energy consumption and time delay for each task.Keywords: Energy Aware Clustering, Energy Aware Design, MANET, Mobile Computing, Task Scheduling.