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

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Adjusting Cluster Size for Alleviating Network Lifetime in Wireless Sensor Network

무선 센서네트워크에서 네트워크 수명 연장을 위한 클러스터 크기 조정 알고리즘

  • Published : 2007.06.30
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Abstract

In this paper, we propose an algorithm that improve network lifetime by adjusting cluster size according to location information of sensor node in wireless sensor network (WSN) using clustering algorithm. The collected sensing information by sensor nodes in each cluster are transferred to sink node using inter-cluster communications method. Cluster head (CH) that located nearby sink node spend much more energy than those of far from sink node, because nearer CH forwards more data, so network lifetime has a tendency to decrease. Proposed algorithm minimizes energy consumption in adjacent cluster to sink node by decreasing cluster size, and improve CH lifetime by distributing transmission paths. As a result of mathematical analysis, the proposed algorithm shows longer network lifetime in WSN.

본 논문에서는 클러스터링 방식을 사용하는 무선 센서네트워크(WSN)에서 센서노드의 위치정보에 따라 클러스터의 크기를 다르게 설정하여, 네트워크의 수명을 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 각 클러스터에서 수집된 정보는 클러스터 간(Inter-cluster) 통신으로 멀티 홉을 통하여 싱크노드에 전달된다. 싱크노드에 가까운 곳에 위치한 클러스터 헤더(CH)일수록 멀리 있는 클러스터 헤더보다 데이터 전달에 많이 관여하게 되어 에너지를 더욱 많이 소모하며 이로 인해서 네트워크의 수명이 줄어든다. 제안된 알고리즘은 싱크노드에 가까이 위치한 클러스터의 크기를 줄여서, 해당 클러스터 헤더에서의 에너지 소모를 최소화하고, 또한 싱크로 향하는 데이터들의 전송 경로를 다양화하여 클러스터 헤더의 통신 부담을 경감시킴으로써 네트워크의 수명을 연장시킨다. 제안된 알고리즘은 수학적인 분석 과정을 통해 성능을 검증하였다.

Keywords

References

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