Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

An Improved Coverage Efficient Clustering Method based on Time Delay for Wireless Sensor Networks

무선 센서 네트워크에서 시간지연 기반 향상된 커버리지 효율적인 클러스터링 방안

  • Gong, Ji (Division of EIE, Chonbuk National University, (CAIIT)) ;
  • Kim, Kwang-Ho (Department, of Computing and Networking Resources, KISTI) ;
  • Go, Kwang-Sub (Department, of Computing and Networking Resources, KISTI) ;
  • Cho, Gi-Hwan (Division of EIE, Chonbuk National University, (CAIIT))
  • 공길 (전북대학교 전자정보공학부(영상정보신기술연구센터)) ;
  • 김광호 (한국과학기술정보연구원 융합자원실) ;
  • 고광섭 (한국과학기술정보연구원 융합자원실) ;
  • 조기환 (전북대학교 전자정보공학부(영상정보신기술연구센터))
  • Published : 2009.02.25
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Abstract

Energy efficient operations are essential to increase the life time of wireless sensor network. A cluster-based protocol is the most common approach to preserve energy during a data aggregation. This paper deals with an energy awareness and autonomous clustering method based on time delay. This method consists of three stages. In the first phase, Candidate Cluster Headers(CCHs) are selected based on a time delay which reflects the remaining energy of a node, with considering coverage efficiency of a cluster. Then, time delay is again applied to declare Cluster Headers(CHs) out of the CCHs. In the last phase, the issue on an orphan node which is not included into a cluster is resolved. The simulation results show that the proposed method increases the life time of the network around triple times longer than LEACH(Low Energy Adaptive Cluster Hierarchy). Moreover, the cluster header frequency is less diverse, and the energy on cluster heads is less spent.

에너지 효율적인 동작은 무선 센서 네트워크에 전체 수명을 연장하기 위한 원천적인 기술요소이다. 클러스터 기반 프로토콜은 데이터를 수집하는 과정에서 에너지를 보존하기 위한 가장 널리 쓰이는 기법이다. 본 논문은 시간 지연을 기반으로 에너지를 인식하면서 자율적으로 클러스터를 구성하는 방안을 제시한다. 제안된 방안은 3단계로 구성되어 있다. 먼저 노드의 에너지 잔류를 반영한 시간 지연을 수단으로 임의 클러스터의 커버리지 효율성을 반영하여 후보 클러스터 헤더가 선정된다. 다음으로 후보 클러스터 헤더중에 클러스터 헤더를 정의하기 위해서 시간지연이 다시 적용된다. 마지막으로 임의 클러스터에 포함되지 못한 고아노드의 문제를 해결한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방안이 LEACH 방법보다 네트워크의 수명을 3배정도 늘리고 있음을 보인다. 또한 클러스터 헤더의 변화가 상대적으로 작으며, 클러스터 헤더의 에너지가 작게 소모됨을 보이고 있다.

Keywords

References

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