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

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Data Aggregation and Transmission Mechanism for Energy Adaptive Node in Wireless Sensor Networks

무선 센서네트워크 환경에서 에너지를 고려한 노드 적응적 데이터 병합 및 전달 기법

  • 조영복 (충북대학교 전자계산학과 네트워크 보안연구실) ;
  • 유미경 (충북대학교 전자계산학과 네트워크 보안연구실) ;
  • 이상호 (충북대학교 소프트웨어학과)
  • Received : 2011.11.12
  • Published : 2011.11.30
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Abstract

In this paper we proposed an energy adaptive data aggregation and transmission mechanism to solve the problem of energy limitation in wireless sensor networks (WSNs). Hierarchical structure methods are wildly used in WSNs to improve the energy efficiency. LEACH and TEEN protocols are the typical techniques. In these methods, all nodes, including nodes who have sensed data to transmit and nodes who haven't, are set frame timeslots in every round. MNs (member nodes) without sensed data keep active all the time, too. These strategies caused energy waste. Furthermore, if data collection in MNs is same to the previous transmission, it increases energy consumption. Most hierarchical structure protocols are developed based on LEACH. To solve the above problems, this paper proposed a method in which only MNs with sensed data can obtain allocated frame to transmit data. Moreover, if the MNs have same sensed data with previous, MNs turn to sleep mode. By this way redundant data transmission is avoided and aggregation in CH is lightened, too.

이 논문에서는 무선 센서네트워크의 한정된 에너지 사용의 문제점을 해결하기 위해 노드 적응적 데이터 병합 및 전달 기법을 제안한다. 기존 무선 센서네트워크 환경에서 에너지 효율을 위해 사용되었던 계층적 구조 방식의 LEACH나 TEEN 방식을 기반으로 제안된 방법은 모든 라운드에서 전송 데이터가 있는 멤버노드(Member Node:MN)이나 전송 데이터가 없는 MN 모두에게 프레임을 할당하여 전송데이터가 없는 MN도 활성상태 모드(Active Mode)로 에너지를 소비한다. 또한 수집 데이터가 있다해도 이전 전송 데이터와 동일한 경우에도 데이터를 전송함으로 MN의 에너지 소비를 가중시킨다. 대부분의 계층적 방식은 LEACH를 기반으로 제안되었다. 따라서 이 논문에서는 이런 문제를 해결하기 위해 센싱 데이터가 있는 MN에게만 프레임을 할당한다. 또한 센싱 데이터가 있는 MN 중 이전 전송 데이터와 통일한 데이터를 센싱한 MN는 휴지상태 모드(Sleep Mode)로 전환하여 중복 데이터 전송을 피해 클러스터헤드(Cluster Head:CH)의 데이터전송 에너지를 감소하고 CH에서 데이터 병합 에너지를 감소하여 네트워크 전체 에너지 효율성을 제공한다.

Keywords

References

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