Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
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A Study of Optimal path Availability Clustering algorithm in Ad Hoc network

에드 혹 네트워크에서 최적 경로의 유효성 있는 클러스터링 알고리즘에 관한 연구

  • 오영준 (한국기술교육대학교 첨단기술연구소) ;
  • 이강환 (한국기술교육대학교)
  • Received : 2012.11.15
  • Accepted : 2012.12.19
  • Published : 2013.01.31
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Abstract

In this paper, we introduce a method that can be used to select the position of head node for context-awareness information. The validity of the head node optimal location is saving the energy in the path according to the clustering. It is important how to elect one of the relay node for energy efficiency routing. Existing LEACH algorithm to elect the head node when the node's energy probability distribution function based on the management of the head node is optional cycle. However, in this case, the distance of the relay node status information including context-awareness parameters does not reflect. These factors are not suitable for the relay node or nodes are included in the probability distribution during the head node selects occurs. In particular, to solve the problems from the LEACH-based hierarchical clustering algorithms, this study defines location with the status context information and the residual energy factor in choosing topology of the structure adjacent nodes. The proposed ECOPS (Energy Conserving Optimal path Schedule) algorithm that contextual information is contributed for head node selection in topology protocols. This proposed algorithm has the head node replacement situations from the candidate head node in the optimal path and efficient energy conservation that is the path of the member nodes. The new head node election technique show improving the entire node lifetime and network in management the network from simulation results.

본 논문에서는 노드의 위치 정보와 유효성 경로에 따라 클러스터링내의 헤드 노드를 선출하는 방법 중 하나로 에너지 효율성을 고려한 ECOPS(Energy Conserving Optimal path Schedule) 알고리즘을 제안한다. 기존 LEACH 알고리즘은 헤드 노드를 선출할 때 노드의 에너지 확률적 분포 함수에 기반 하여 헤드 노드의 주기를 선택적으로 관리하게 된다. 그러나 이 경우 중계노드의 거리 정보 등 상황 정보 인자가 반영되지 않아 위치적으로 또는 중계노드로 적당하지 않은 노드들이 확률분포에 포함되어 헤드노드로 선택 되는 경우가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 LEACH 기반에서 계층적인 클러스터 구조의 토폴로지로부터 헤드 노드를 선택함에 있어 인접한 노드와의 위치상황 정보인자 및 잔존에너지의 상황정보를 이용하는 ECOPS 알고리즘을 제안 한다. 제안된 ECOPS 알고리즘은 헤드 노드 교체 상황에서 후보 헤드노드 중 최적의 효율적인 에너지 보존 경로를 가지는 멤버 노드가 새로운 헤드노드로 선출됨으로써 전체 노드 수명 및 네트워크의 관리를 향상시키는 것으로 모의실험 결과를 나타내었다.

Keywords

References

  1. I. A. Akyildiz, W. Su, Y. sankarasubramaniam, and Erdal Cayirci, " A Survey on Sensor Networks," IEEE Communication magazine, Vol. 40, no 8, pp. 102-114, 2002.
  2. Wendi B. Heinzelman, Anantha P. Chandrakasan, Hari Balakrishnan, "An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor networks," Wireless Communications, IEEE Transactions, vol.1, no.4, pp. 660-670, 2002. https://doi.org/10.1109/TWC.2002.804190
  3. W. Heinzelman, A. Chandrakasan, and H. Balakrishnan, "Energy-efficient routing protocols for wireless microsensor networks," in Proc. 33rd Hawaii Int. Conf. System Sciences (HICSS), Maui, HI, 2000.
  4. H. T. Friis, "A note on a simple transmis sion formula," Proc. IRE, pp.254-256, 1946
  5. T. Rappaport, Wireless Communications: Principles & Practice. Englewood Cliff s, NJ: Prentice-Hall, 1996.
  6. P. Santi, "Topology Control in Wireless Ad Hoc and Sensor Networks," pp.27-36, 2005
  7. Soheil Ghiasi, Ankur Srivastava, Xiaojian yang, and Majid Sarrafzadeh, "Optimal Energy Aware Clustering in Sensor Networks", sensor 2002, 2, 258-265 https://doi.org/10.3390/s20700258
  8. Wei Feng, Jaafar M. H. Elmirghani, " Energy Effi ciency in the Cluster-based Linear Ad-hoc Wireless networks," International Conference on Next Generation Mobile Applications, Services and Technologies, pp. 15-18, 2009.
  9. Seema Bandyopadhyay, Edward J. Coyle, "An Energy Efficient Hierarchical Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks," IEEE Societies, pp. 1713-1723, 2003.
  10. Stanislava Soro, Wendi B. Heinzelman, "Cluster head election techniques for coverage preservation in wireless sensor networks," Ad Hoc Networks, vol.7, issue 5, pp.955-972, 2009. https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2008.08.006