Role-based Self-Organization Protocol of Clustering Hierarchy for Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크를 위한 계층형 클러스터링의 역할 기반 자가 구성 프로토콜

In general, a large-scale wireless sensor network(WSNs) is composed of hundreds of or thousands of sensor nodes. In this large-scale wireless sensor networks, it is required to maintain and manage the networks to lower management cost and obtain high energy efficiency. Users should be provided with sensing service at the level of quality for users through an efficient system. In evaluating the result data quality provided from this network to users, the number of sensors related to event detection has an important role. Accordingly, the network protocol which can provide proper QoS at the level of users demanding quality should be designed in a way such that the overall system function has not to be influenced even if some sensor nodes are in error. The energy consumption is minimized at the same time. The protocol suggested in this article is based on the LEACH protocol and is a role-based self-Organization one that is appropriate for large-scale networks which need constant monitoring.

대형 무선 센서 네트워크(WSNs)는 일반적으로 수백에서 수천 개의 센서 노드들로 구성되어 있다. 이러한 대형 WSNs는 비용 및 에너지를 고려한 에너지 효율성뿐만 아니라 네트워크의 유지 및 관리가 요구된다. 사용자는 효율적인 시스템을 통해서 사용자 수준의 센싱 서비스 품질을 제공받을 수 있어야 한다. 이 네트워크에서 사용자에게 제공되는 결과 데이터의 품질은 이벤트 검출에 관련된 센서들의 개수가 결정적인 역할을 한다. 그러므로 사용자 요구 품질에 적합한 QoS를 제공할 수 있는 네트워크 프로토콜은 일부 센서 노드들에서 에러가 발생하더라고 전체 시스템 성능에 영향을 주지 않으면서, 동시에 에너지 소비가 최소화되도록 설계되어야 한다. 본 논문에서 제안된 프로토콜은 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) 프로토콜을 기반으로 하며, 지속적인 감시가 요구되는 대형 네트워크에 적합한 역할 기반의 자가 구성 프로토콜을 제안하였다.