모바일 센서 네트워크에서 2계층 영역을 이용한 에너지 효율적 클러스터링 기법 (An Energy-Efficient Clustering Scheme using Two-Tier Zone in Mobile Wireless Sensor Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 14권 / 2호 / 73 ~ 79페이지
· 저자명 : 김현숙, 이덕균

초록

이동무선센서네트워크(MWSNs, Mobile Wireless Sensor Networks)를 위한 클러스터링에서 클러스터헤드(CH, Cluster Head)의 이동성은 토폴로지 변화와 클러스터 재구축의 주요 원인이 되며, 이는 전송지연과 네트워크 수명에 영향을 미친다. 따라서 노드의 에너지와 이동성을 고려한 안정적 클러스터링을 통해 에너지소모를 줄이고, 처리율(Throughput)을 높일 수 있는 클러스터링 기법이 필요하다. 본 논문에서는 2계층 영역을 사용한 클러스터링을 통해 에너지 소모를 줄이고, 처리율을 높일 수 있는 클러스터헤드 선출기법을 제안한다. 제안기법에서 이웃과의 정보 교환 없이 잔여에너지는 높으면서 이동성의 변화 정도가 안정적인 노드가 CH가 되도록 스스로 결정하고, 두 영역(Two-Tier Zone)으로 구분된 클러스터를 구성하여 새로 진입 또는 이탈하려는 노드들만 대상으로 클러스터를 재구축함으로써 에너지 소모와 유휴슬롯의 낭비를 줄일 수 있다. 성능평가를 통해 제안 기법은 M-LEACH와 MBC에 비해 네트워크 수명(Lifetime), 평균 이탈률(Drop Ratio), 처리율에 대해 효율성이 있음을 보였다.

영어초록

In MWSNs, the mobility of a cluster head is one of the major causes of topology change and re-clustering. Also it affects the transmission delay and the network lifetime. Therefore, a stable and energy-efficient clustering scheme is needed to reduce the frequent cluster reconstruction. In this paper, we propose a cluster head selection scheme using two-tier zone to increase the energy efficiency and the network throughput. In proposed scheme, a node having stable mobility with a high residual energy is selected as a cluster head without extra exchange messages. In addition, we divided cluster into the two-tier zone and reconstructed a cluster aimed at nodes that enter and/or leave to a virtual zone newly. Also we showed that our proposed scheme produces better performance comparing with M-LEACH and MBC protocols on its network lifetime, drop ratio and throughput.

참고자료

· 없음