The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Routing Protocol using Node Connectivity for Hierarchical Wireless Sensor Network

계층형 무선센서네트워크에서 노드 연결성을 이용한 라우팅 프로토콜

  • 최해원 (경운대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김상진 (경운대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 류명춘 (경운대학교 컴퓨터공학과)
  • Received : 2009.07.22
  • Accepted : 2010.02.16
  • Published : 2010.03.31
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Abstract

There are tendency that wireless sensor network is one of the important techniques for the future IT industry and thereby application areas in it are getting growing. Researches based on the hierarchical network topology are evaluated in good at energy efficiency in related protocols for wireless sensor network. LEACH is the best well known routing protocol for the hierarchical topology. However, there are problems in the range of message broadcasting, which should be expand into the overall network coverage, in LEACH related protocols. This dissertation proposes a new routing protocol to solve the co-shared problems in the previous protocols. The basic idea of our scheme is using the table for nodes connectivity and node energy information. The results show that the proposed protocol could support the load balancing by distributing the clusters with a reasonable number of member nodes and thereby the network life time would be extended in about 1.8 times longer than LEACH.

무선센서네트워크(WSN)는 성장성이 높은 미래 IT산업의 중요한 이슈 중에 하나이다. WSN을 위한 다수의 프로토콜들이 개발되었고 그 중 계층형 프로토콜들이 에너지 효율적인 면에서 좋은 평가를 받고 있다. LEACH는 계층구조망을 위한 라우팅 프로토콜 중 가장 대표적이다. 하지만 LEACH관련 프로토콜은 메시지 전송 범위가 네트워크 전체 단위로 통신을 함으로서 에너지 소비가 심한 문제점이 있다. 또한 각 클러스터를 구성하는 멤버노드수와 헤드 지역분포가 불균형함으로서 부하의 적절한 분산을 만족하지 못하는 문제점도 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 LEACH관련 프로토콜들의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 센서노드의 메모리 임계치를 이용하여 계층구조상에서 라우팅을 구성한다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 프로토콜은 LEACH에 비해 네트워크에 균등한 부하의 분산을 제시할 수 있었고, LEACH보다 약 1.8배 오랜 네트워크 생존기간을 보였다.

Keywords

References

  1. R. Min, M. Bhardwaj, S. Cho, E. Shih, A. Sinha, A. Wang, and A. Chandrakasan, "Low Power Wireless Sensor Network," Proceeding of International Conference on VLSI Design, pp.205-210, 2001.
  2. D. Estrin, D. Culler, K. Pister, and G. Sukhatme, "Connecting the Physical World with Pervasive Network," IEEE Pervasive Computing, Vol.1, No.1, pp.59-69, 2002. https://doi.org/10.1109/MPRV.2002.993145
  3. A. E. Cerpa, J. Elson, M. Hamilton, and J. Zhao, "Habitat Monitoring : Application Driver for Wireless Communication Technology," ACM SIGCOMM Workshop on Data Communications, pp.20-34, 2001.
  4. D. Estrin, D. Culler, K. Pister, and G. Sukhatme, "Connecting the Physical World with Pervasive Network," IEEE Pervasive Computing , Vol.1, No.1, pp.59-69, 2002. https://doi.org/10.1109/MPRV.2002.993145
  5. A. Manjeshwar and D. P. Agrawal, "TEEN: A Routing Protol for Enhanced Efficiency in Wireless Sensor Networks," Proceeding of International Conference Parallel and Distributed Processing Symposium IPDPS 2001, Vol.15, pp.2009-2015, 2001.
  6. W. Heinzelman, A. Chandrakasan, and H. Balakrishnan, "An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks," IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol.1, No.4, pp.660-670, 2002. https://doi.org/10.1109/TWC.2002.804190
  7. R. S. Changn and C. J. Kuo, "An Energy Efficient Routing Mechanism for Wireless Sensor Networks," Proceedings of the International Conference on Advanced Information Networking and Applications(AINA06), Vol.2, pp.308-312, 2006.
  8. 이상학, 김대환, 유준재, "유비쿼터스 센서 네트워크 기술 동향", 경기테크노파크 기술동향 보고, 2007.
  9. M.E. Elhdhili, L.B. Azzouz, F.Kamoun, "CASAN: Clustering Algorithm for Security in Ad hoc Networks," Elsevier Science, vol. 31, pp.2972-2980, Apr. 2008.
  10. 노태호, 정광수, "무선센서 네트워크에서 에너지 효율적인 토폴로지 구성을 위한 Up-Down Tree 라우팅 알고리즘", 정보과학회 논문지, 34(5), pp.360-369, 2007.