An Energy-Efficient Sensor Network Clustering Using the Bridge Cluster

브리지 클러스터를 이용한 에너지 효율적 센서 네트워크 클러스터링

There ate various studies being conducted regarding efficient routing schemes to reduce energy consumption in the wireless sensor network, for which energy transformation is difficult. In terms of routing, many believe that the dynamic clustering technique is most efficient. The dynamic clustering technique consists of cluster construction and data transmission. Energy consumption for data transmission is proportional to $d^2$ and $d^4$ around the crossover area. This paper proposed algorithms for reducing energy consumption by improving efficiency of the cluster construction process that in the dynamic cluster mechanism and minimizing long-distance data transmission outside the crossover area. The proposed algorithms reduced energy consumption by implementing bridge clusters in the crossover area and decreasing the data transmission distance. The benefits of the proposed algorithms were confirmed through simulation experiments.

공급 전원의 교체가 어려운 무선 센서 네트워크에서 전력 소모량을 줄이기 위하여 효율적 라우팅에 관한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 그 중 라우팅 분야는 현재 동적 클러스터링 방식이 가장 효율적인 방식으로 연구되고 있다. 동적 클러스터링 방식은 클러스터를 구성하는 부분과 데이터를 전송하는 부분으로 구성된다. 데이터를 전송하는 부분의 전력 소모는 크로스오버 영역을 중심으로 전송거리가 가까운 센서 노드는 전력 소모량이 $d^2$에 비례하고, 전송거리가 먼 센서노드는 $d^4$에 비례된다. 그러므로 크로스오버 영역 밖의 먼 거리 전송을 줄이는 것은 중요하다. 본 논문은 동적 클러스터 방식의 데이터 전송 부분에서 전송거리가 크로스오버 영역 밖의 먼 거리 전송을 최소화함으로 전력 소모량을 줄이는 방법을 제안하였다. 이 방식은 데이터 전송에 있어서는 크로스오버 영역 내에 브리지 클러스터를 구축하여 경유하는 방식으로 전송거리와 관계없이 각 노드의 소비전력이 균등하고, 모든 노드의 전체 전력 소모량을 줄이는 방식이다. 이 제안의 타당성을 모의 실험을 통해 확인하였다.