하모니서치 클러스터링 설계를 적용한 무선센서 네트워크 에너지 효율화에 관한 연구
Harmony Search Clustering Design for Energy Efficieny in Wireless Sensor Network
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초록
본 논문의 목적은 무선센서 네트워크의 성능을 최대화하기 위한 새로운 클러스터링 방법을 제안하는 것이다. 이를 위해 센서 네트워크에서 실제 에너지 소비를 고려한 평가 함수를 제시하고 가장 좋은 해를 탐색할 수 있는 하모니서치(Harmony Search, HS) 클러스터링 설계 방법을 제안하였다. 무선센서 네트워크 성능을 평가할 수 있는 함수는 에너지 소비 모델을 적용하여 클러스터 헤드와 센서 노드 에너지의 소비를 최소화 하고 동시에 노드간의 에너지 소비 편차를 최소화 하여 네트워크의 성능을 최대화 할 수 있다. 또한 보다 정교하고 다양한 탐색이 가능하고 안정적인 해 탐색이 가능한 HS 방법을 사용함으로써 가장 좋은 무선센서 네트워크 설계 해를 제시할 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안하는 평가 함수와 HS 클러스터링 방법을 적용한 센서 네트워크의 성능이 기존 LEACH와 LEACH-C성능과 비교하여 더 우수함을 분석 검증하였다.
Abstract
The objective of this paper is to propose a new clustering method to maximize the performance of wireless sensor network. In this paper, we propose an evaluation function using energy dissipation model and a Harmony Search (HS) clustering method for high performance and optimal clustering design in wireless sensor network. This proposed HS 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 maximize the performance of a network to balance the energy consumption of all nodes with robust optimal solution using proposed evaluation function and HS. Simulation results show that the performance of our proposed HS clustering method with new evaluation function is better than those of LEACH and LEACH-C in benchmarking problems.
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