대규모 센서 네트워크에서 라우팅 오버헤드를 줄이기 위한 가상 클러스터 라우팅 기법 (A Virtual Cluster Routing Scheme for Reducing Routing Overhead in Large-scale Sensor Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 정보통신 / 38권 / 3호 / 198 ~ 206페이지
· 저자명 : 옥병욱, 정광수

초록

대규모 센서 네트워크에서의 평면 기반 라우팅 기법은 라우팅 테이블과 경로 설정 메시지 증가로 인해 라우팅 오버헤드가 증가되는 문제점을 가진다. 계층 기반 라우팅 기법은 네트워크상에서 다수의 클러스터를 구성하고 노드 간의 계층적 단계를 두어 데이터를 전송하는 방식을 통해 라우팅 오버헤드의 증가 문제를 개선하였다. 하지만, 계층 기반 라우팅 기법은 비효율적인 클러스터의 형성 문제와 매 라운드마다 선출하는 클러스터의 헤드에 대한 의존도 증가로 인해 클러스터의 오버헤드가 증가되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 VCR(Virtual Cluster Routing) 기법을 제안한다. VCR 기법은 노드 간의 밀집도를 고려하여 효율적인 가상 클러스터를 구성한다. 노드들은 가상 클러스터 내의 라우팅 테이블 정보를 참고하여 자신과 가까운 노드를 선택하여 통신한다. 그리고 가상 클러스터 내에서만 라우팅 테이블을 유지하기 때문에 라우팅 테이블 관리로 인한 오버헤드를 크게 감소시킬 수 있다. 실험을 통해서 제안한 VCR 기법이 기존 기법들보다 라우팅 오버헤드가 감소됨을 확인하였고 낮은 전송 지연시간과 긴 생존시간을 보임을 확인하였다.

영어초록

Flat-based routing scheme in the large-scale wireless sensor networks has a problem of increasing routing overhead due to enlargement of routing tables and a large number of path setup messages. In order to solve this problem, a hierarchy-based routing scheme forms several clusters so that sensor nodes are hierarchically divided into sub groups to transmit data. This scheme reduces the overhead of routing table. However, hierarchy-based routing scheme increases the cluster’s overhead caused by dependency in relation to the ineffective cluster formation and the election of cluster head every round. In this paper, we propose a VCR(Virtual Cluster Routing) scheme. A VCR scheme organizes the virtual cluster with an efficient density among sensor nodes. Sensor nodes communicate with the nearest node using routing table information in the virtual cluster. The scheme extremely decreases the overhead of routing table because sensor nodes only maintain routing table in the virtual cluster. Through the simulation, we prove that our scheme improves the performance of routing overhead and shows lower transmission delay and longer network lifetime.

참고자료

· 없음