Journal of the Korea Society of Computer and Information (한국컴퓨터정보학회논문지)

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A Energy-Efficient Cluster Header Election Algorithm in Ubiquitous Sensor Networks

USN에서 에너지 효율성을 고려한 효과적인 클러스터 헤더 선출 알고리즘

  • 허태성 (인하공업전문대학 컴퓨터정보과)
  • Received : 2011.09.06
  • Accepted : 2011.10.11
  • Published : 2011.10.31
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Abstract

In this paper, a new cluster configuration process is proposed. The energy consumption of sensor nodes is reduced by configuring the initial setup process only once with keeping the initial cluster. Selecting the highest power consumed node of the member nodes within the cluster to the header of next round can distribute power consumption of all nodes in the cluster evenly. With this proposed way, the lifetime of the USN is increased by the reduced energy consumption of all nodes in the cluster. Also, evenly distributed power consumptions of sensors are designed to improve the energy hole problem. The effectiveness of the proposed algorithms is confirmed through simulations.

유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 사람의 접근이 어려운 다양한 환경에 무선 센서들로 구성된 네트워크이다. 그러므로 센서 노드들은 스스로 라우팅 하는 네트워크로 구성되며, 전력(power) 교체가 어렵다는 특징을 가지고 있다. 따라서 전력 소모를 줄이는 다양한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 클러스터를 이용한 계층적 구조의 라우팅 방식은 평면적 구조의 라우팅 방식에 비해 센서 노드들의 전력소모가 균등하며, 전력 소모가 적어 네트워크의 사용 주기가 길다. 본 논문은 초기 클러스터를 계속 유지하여 클러스터를 구성하는셋업 과정을 초기 한번만 함으로써 센서노드들의 에너지 소모를 줄이도록 하였으며, 다음 라운드의 헤더 선출은 클러스터내의 멤버 노드들 중 에너지가 가장 많은 노드를 선정함으로써 클러스터내의 모든 노드의 에너지 소모를 균등하게 하는 방법을 제안하였다. 이 방식은 클러스터의 모든 노드들의 에너지소모를 줄여 네트워크의 생명주기를 늘리며, 센서들의 에너지 소모를 균등하게 하여 에너지 홀(energy hole) 문제를 개선하고자 하였다. 본 제안방식의 타당성을 모의실험을 통해 확인하였다.

Keywords

References

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