The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

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Modified LEACH Protocol improving the Time of Topology Reconfiguration in Container Environment

컨테이너 환경에서 토플로지 재구성 시간을 개선한 변형 LEACH 프로토콜

  • 이양민 (동아대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 이기원 (동아대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 곽광훈 (동아대학교 미디어디바이스연구센터) ;
  • 이재기 (동아대학교 컴퓨공학과)
  • Published : 2008.08.29
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Abstract

In general, routing algorithms that were applied to ad-hoc networks are not suitable for the environment with many nodes over several thousands. To solve this problem, hierarchical management to these nodes and clustering-based protocols for the stable maintenance of topology are used. In this paper, we propose the clustering-based modified LEACH protocol that can applied to an environment which moves around metal containers within communication nodes. In proposed protocol, we implemented a module for detecting the movement of nodes on the clustering-based LEACH protocol and improved the defect of LEACH in an environment with movable nodes. And we showed the possibility of the effective communication by adjusting the configuration method of multi-hop. We also compared the proposed protocol with LEACH in four points of view, which are a gradual network composition time, a reconfiguration time of a topology, a success ratio of communication on an containers environment, and routing overheads. And to conclude, we verified that the proposed protocol is better than original LEACH protocol in the metal containers environment within communication of nodes.

일반적으로 애드-혹 네트워크에 적용되는 라우팅 알고리즘은 수천 개 이상의 많은 노드를 포함하는 환경에는 적합하지 않다. 이 문제를 해결하기 위해서 노드에 대한 계층적 관리와 토플로지의 안정적 유지를 위해 클러스터링 기반의 프로토콜을 이용한다. 본 논문에서는 통신 노드들을 장착한 금속 컨테이너들이 이동하는 환경에서도 적용 가능한 클러스터링 기반의 변형 LEACH 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 클러스터 기반의 프로토콜인 LEACH에 노드 이동을 감지하는 모듈을 구현하였고, 노드가 이동하는 환경에서 LEACH가 가지는 단점을 개선하였다. 그리고 멀티 홉의 구성 방법을 조절하여 효율적인 통신이 가능하도록 하였다. 또한 제안한 프로토콜과 기존의 LEACH 프로토콜을 점진적 네트워크 구성 시간, 토플로지 재구성 시간, 컨테이너 환경에서의 통신 성공률, 그리고 라우팅 오버헤드라는 네 가지 관점에서 비교하였다. 비교 결과, 본 논문에서 제안한 프로토콜이 금속 컨테이너에 포함된 이동 가능한 노드의 통신에서 기존의 LEACH 프로토콜보다 우수함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. http://www.etri.re.kr/ : 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 프로토
  2. 신재욱, 권혜연, 김응배, “이동 ad-hoc 네트워크에서 Flooding기술”, 전자통신동향분석, 제18권, 제6호, pp.8-18, 2003. 12
  3. Dali Wei, "Clustering Ad Hoc Networks: Schemes and Classifications," IEEE Journal of Comm, pp.920-926, 2006. 9
  4. 한욱표, 김승남, “무선 센서 네트워크를 위한 에너지 인식 하이브리드 클러스터링”, Journal of Telecommu -nication and Inforamtion, Vol.11, pp.57-64, 2007
  5. 남춘성, “무선 센서 네트워크에서 데이터 중복 방지를 위한 클러스터링 기반 라우팅 기법”, 숭실대학교 컴퓨터공학과, 석사학위논문, 2006. 12
  6. 이성일, 임재성, 양성현, “에너지 효율적인 무선 센서 망 구성을 위한 Hybrid Cluster-Mesh 구성 기법”, 아주대학교 정보통신기술연구소, 논문지 제2권, 제1호, pp.90-94, 2007. 3
  7. 최중식, “무선 센서네트워크 MAC계층에서 충돌 예측 및 회피를 통한 저전력 통신기법 연구”, 강원대학교, 통신멀티미디어공학과, 석사학위논문, 2007. 2
  8. 김영웅, 조동호, “이동 ad-hoc 망에서 트래픽 속성을 고려한 클러스터링 방안”, 한국통신학회논문지, Vol.26, No.3, pp.462-471, 2004. 8
  9. Hans. J., "The Application-Based Clustering Concept and Requirements for InterDevice Network," IEEE Communication Magazine, pp.108-113, 2005. 4
  10. Ian F.Akyildiz et al., “A survey on Sensor Networks," IEEE Communication Magazine, Vol.40, No.8, pp.102-114, Aug. 2004 https://doi.org/10.1109/MCOM.2002.1024422
  11. C. Intangagonwiwat et al., “Directed diffusion for Wireless sensor Networking," IEEE/ACM Transac tion on Networking, Vol.11, No.1, pp.2-16, Feb. 2003 https://doi.org/10.1109/TNET.2002.808417
  12. WenDi B. Heinzelman et al., “An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks," IEEE Transaction on Wireless Communication, Vol.1, No.4, pp.660-670, Oct. 2004 https://doi.org/10.1109/TWC.2002.804190
  13. Juan Carlos Cano et al. "A Low Power Protocol to Broadcast Real-Time Data Traffic in a Clustered Ad Hoc Network," IEEE Communication Magazine, Vol.2, pp.2916-2920, April, 2005 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2001.965962
  14. Jari Tenhunen et. al, “Stability-Based Multi-Hop Clustering Protocol," IEEE 16th International Symposium on personal, Indoor and Mobile Radio Communication, pp.958-962, 2005 https://doi.org/10.1109/PIMRC.2005.1651583
  15. 한백전자 기술 연구소, “유비쿼터스 센서 네트워크 시스템”, Info-Tech Corea, 2007. 11. 4
  16. 남상엽, 송병훈, “MOTE-KIT를 이용한 무선 센서 네트워크활용”, 상학당, 2006. 2. 25