이진파티클군집최적화를 이용한 무선센서 네트워크 설계
Optimal Design of Wireless Sensor Network Using Binary Particle Swarm Optimization
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초록
본 논문의 목적은 무선센서네트워크에서 최적 클러스터링 설계를 하기 위한 Binary Particle Swam Optimization(BPSO)방법과 성능을 연구하는 것이다. 본 논문에서 제안하는 BPSO 방법을 사용함으로써 얻을 수 있는 이점은 무선센서네트워크 환경이 동적으로 변경되더라도 시스템 사용자가 제시하는 제한된 시간 내에 최적 설계 해를 탐색 제공할 수 있다. 클러스터 헤드의 수를 최소화하면서 총 통신거리를 최소화함으로써 센서 에너지 절감과 센서네트워크의 수명을 최대화 할 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 BPSO 방법을 100, 200, 400 노드 네트워크문제에 적용하여 BPSO 방법의 성능이 Ant Colony Optimization 방법보다 우수함을 검증하고 CPLEX를 사용하여얻은 최적해와 비교 분석하였다.
Abstract
The objective of this paper is to propose a Binary Particle Swarm Optimization (BPSO) for a study of performance and optimal clustering design in wireless sensor network. This proposed BPSO approach is designed to deal with the dynamics of the sensor nodes which can be adaptable to topological changes to any network graph in a time. We can greatly minimize the total communication distance while minimizing the number of cluster heads using proposed BPSO to save energy of sensors and reduce the lifetime of a network. Simulation results show that the best result of our proposed BPSO is better than that of Ant Colony Optimization(ACO) and is compared to the optimal solution using CPLEX in 100, 200, and 400 node sensor networks.
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