비균일 무선 센서 네트워크에서 최단 거리 홉 카운트 기반의 다중-홉 클러스터링 기법 (Min-Distance Hop Count based Multi-Hop Clustering Scheme in Non-uniform Wireless Sensor Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 데이타베이스 / 38권 / 6호 / 359 ~ 366페이지
· 저자명 : 김은주, 김동주, 박준호, 성동욱, 유재수

초록

무선 센서 네트워크 환경에서 효율적인 데이터 수집 기법은 질의를 처리하기 위한 핵심적인 기반 기술이다. 클러스터 기반의 데이터 수집 기법은 데이터 병합(Aggregation)의 효율을 최대화 시켜 센서 노드들의 에너지 소모를 최소화 시킨다. 하지만 기존의 클러스터링 기법은 균일한 네트워크 환경만을 고려하여 비균일하게 배포될 수 있는 실제 환경에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 기존 기법들의 문제점을 해결하기 위해 비균일한 네트워크 환경에서도 에너지 효율적인 클러스터를 구축할 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 클러스터 헤드를 기준으로 최단 거리 홉 카운트 기법을 통해 논리적인 거리를 기반으로 클러스터를 구성한다. 이를 통해 비균일 네트워크 환경에서도 클러스터들 간에 균형적인 다중-홉 클러스터를 구축하여 네트워크 수명을 최대화 시킨다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 기존 기법과 시뮬레이션을 통해 성능을 비교평가 하였다. 그 결과 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 네트워크 수명이 평균 약 48% 증가하였다.

영어초록

In wireless sensor networks, an energy efficient data gathering scheme is one of core technologies to process a query. The cluster-based data gathering methods minimize the energy consumption of sensor nodes by maximizing the efficiency of data aggregation. However, since the existing clustering methods consider only uniform network environments, they are not suitable for the real world applications that sensor nodes can be distributed unevenly. To solve such a problem, we propose a balanced multi-hop clustering method in non-uniform wireless sensor networks. The proposed scheme constructs a cluster based on the logical distance to the cluster head using a min-distance hop count. To show the superiority of our proposed scheme, we compare it with the existing clustering schemes in sensor networks. Our experimental results show that our proposed scheme improves about 48% lifetime over the existing methods on average.

참고자료

· 없음