센서 네트워크에서의 거리에 따른 동적 크기 다중홉 클러스터링 방법
Dynamic-size Multi-hop Clustering Mechanism based on the Distance in Sensor Networks
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
제한된 자원을 가진 센서 노드들로 구성된 센서 네트워크에서 가장 중요한 이슈 중 하나는 주어진 에너지를 최대한 활용하여 네트워크 수명을 연장하는 것이다. 네트워크 수명을 연장하는 가장 대표적인 방법은 클러스터링 방법이며, 이는 단일홉 모드와 다중홉 모드로 분류된다. 단일홉 모드는 클러스터 내의 모든 센서 노드들이 CH(Cluster Head)와 단일홉 통신을 하는 것을 말하며, 반면 다중홉 모드는 중간 노드들의 중계를 통하여 센서 노드와 CH가 통신하는 방식을 말한다. 기존의 다중홉 클러스터링 방식에서 성능 상 가장 중요한 영향을 미치는 요소는 클러스터 크기이며, 노드의 분포가 균일하다고 가정하였다. 그러나 실제 네트워크에서의 노드 분포는 균일하지 않을 수 있으므로 이러한 환경에서의 최적의 클러스터 크기 계산은 아주 어렵다. 본 논문에서는 싱크 주변의 CH에 대한 트래픽 부하를 줄이기 위하여 싱크로부터의 거리를 기반으로 클러스터 크기를 동적으로 변화시키는 다중홉 클러스터링 방법을 제안한다. 또한 수학적 분석과 시뮬레이션을 통하여 제안된 동적크기 클러스터링 방식이 기존의 고정크기 클러스터링 보다 더 나은 성능을 가짐을 보였다.
Abstract
One of the most important issues on the sensor network with resourcelimited sensor nodes is prolonging the network lifetime by effectively utilizing the limited node energy. The most representative mechanism to achieve a longlived sensor network is the clustering mechanism which can be further classified into the singlehop mode and the multihop mode. The singlehop mode requires that all sensor nodes in a cluster communicate directly with the cluster head (CH) via single hop and, in the multihop mode, sensor nodes communicate with the CH with the help of other intermediate nodes. One of the most critical factors that impa攀※ 본 연구는 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환으로 추진되고 있는 정보통신부의 유비쿼터스 컴퓨팅 및 네트워크원천기반기술 개발사업의 지원에 의한 것임†정 회 원:서울시립대학교 컴퓨터과학부 교수††정 회 원:수원대학교 정보미디어학과 전임강사논문접수:2007년 3월 15일, 심사완료：2007년 8월 9일攀攀ct on the performance of the existing multihop clustering mechanism is the cluster size and, without the assumption on the uniform node distribution, finding out the best cluster size is intractable. Since sensor nodes in a real sensor network are distributed nonuniformly, the fixedsize mechanism may not work best for real sensor networks. Therefore, in this paper, we propose a new dynamicsize multihop clustering mechanism in which the cluster size is determined according to the distance from the sink to relieve the traffic passing through the CHs near the sink. We show that our proposed scheme outperforms the existing fixedsize clustering mechanisms by carrying out numerical analysis and simulations.
참고문헌 (11)
- W. Ye, "An energyefficient mac protocol for wireless sensor networks", pp.1567~1576 (2002)
- A. Cerpa, "ACENT: Adaptive selfconfiguring sensor networks topologies", pp.1278~1287 (2002)
- B. Chen, "SPAN: An energyefficient coordination algorithm for topology maintenance in ad hoc wireless networks", pp.85~96 (2001)
- V. Kawadia, "Power control and clustering in ad hoc networks", pp.459~469 (2003)
- V. Mhatre, "Design guidelines for wireless sensor networks: communication, clustering and aggregation", 2, pp.45~63 (2004)
- W. R. Heinzelman, "Energyefficient communication protocol for wireless microsensor networks" (2000)
- JM. Kim, "An Efficient clustering scheme through estimate in centralized hierarchical routing protocol" (2006)
- O. Younis, "Distributed Clustering in Adhoc Sensor Networks: A hybrid, energyefficient approach", pp.629~640 (2004)
- S. Bandyopadhyay, "An energy efficient hierarchical clustering algorithm for wireless sensor networks", pp.1713~1723 (2003)
- W. Heinzelman, "An ApplicationSpecific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks", 2(4) (2002)
- navy, "NRLs sensor network extension to ns2"