• Title/Summary/Keyword: 클러스터헤드

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A Study on Cluster Head Scheduling Scheme in Wireless Sensor Network (무선 센서 네트워크에서의 클러스터 헤드 스케줄링 기법에 관한 연구)

  • Lee, Jun-Ho;Kang, Dong-Min;Kim, Seung-Hwan;Park, Seon-Ho;Chung, Tai-Myoung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.139-142
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    • 2010
  • 클러스터 기반의 무선 센서 네트워크는 데이터를 병합하여 전송함으로써 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 하지만 데이터를 병합하는 클러스터 헤드에 집중된 부하로 인해 센서노드 간 에너지 불균형이 발생하게 된다. 에너지가 고갈되어 가는 센서노드는 클러스터 헤드 선출기간에 필요한 메시지 전송에 따른 에너지 소모가 부담이 된다. 본 논문에서는 센서노드의 에너지가 고갈되어 갈 때 클러스터 선출에 발생하는 에너지 소모를 감소시키기 위해 클러스터 헤드 스케줄링 기법(Cluster Head Scheduling Scheme:CHSS)을 제안한다.

Energy Efficient Cluster Head Election Algorithm Considering RF-Coverage (RF-Coverage를 고려한 에너지 효율적인 클러스터 헤드 선출 알고리즘)

  • Lee, Doo-Wan;Han, Youn-Hee;Jang, Kyung-Sik
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.4
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    • pp.993-999
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    • 2011
  • In WSN, at the initial stage, sensor nodes are randomly deployed over the region of interest, and self-configure the clustered networks by grouping a bunch of sensor nodes and selecting a cluster header among them. Specially, in WSN environment, in which the administrator's intervention is restricted, the self-configuration capability is essential to establish a power-conservative WSN which provides broad sensing coverage and communication coverage. In this paper, we propose a communication coverage-aware cluster head election algorithm for Herearchical WSNs which consists of communication coverage-aware of the Base station is the cluster head node is elected and a clustering.

An Efficient Multi-Hop Cluster Routing Protocol in Mobile Ad Hoc Network (이동 임시무선망에서의 효율적인 다중 홉 클러스터 라우팅 프로토콜)

  • Kim Si-Gwan
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.10 no.2
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    • pp.13-20
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    • 2005
  • An ad hoc wireless networks forms temporary network without the aid of fixed networks or centralized administration with a collection of wireless mobile hosts. In this case, it is necessary for one mobile host to enlist the aid of other hosts in forwarding a packet to its destination. This paper presents an efficient cluster-based routing protocol scheme for ad hoc networks. The cluster is used for path setup and data delivery. Our cluster-based routing algorithm is designed for the improvement of the load balance. Our simulation results show the improved performance for low mobility networks comparing with the previous works.

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A Cluster Group Head Selection using Trajectory Clustering Technique (궤적 클러스터링 기법을 이용한 클러스터 그룹 헤드 선정)

  • Kim, Jin-Su;Shin, Seung-Soo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.12
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    • pp.5865-5872
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    • 2011
  • Multi-hop communication in clustering system is the technique that forms the cluster to aggregate the sensing data and transmit them to base station through midway cluster head. Cluster head around base station send more packet than that of far from base station. Because of this hot spot problem occurs and cluster head around base station increases energy consumption. In this paper, I propose a cluster group head selection using trajectory clustering technique(CHST). CHST select cluster head and group head using trajectory clustering technique and fitness function and it increases the energy efficiency. Hot spot problem can be solved by selection of cluster group with multi layer and balanced energy consumption using it's fitness function. I also show that proposed CHST is better than previous clustering method at the point of network energy efficiency.

A Dynamic Pre-Cluster Head Algorithm for Topology Management in Wireless Sensor Networks (무선 센서네트워크에서 동적 예비 클러스터 헤드를 이용한 효율적인 토폴로지 관리 방안에 관한 연구)

  • Kim Jae-Hyun;Lee Jai-Yong;Kim Seog-Gyu;Doh Yoon-Mee;Park No-Seong
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.31 no.6B
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    • pp.534-543
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    • 2006
  • As the topology frequently varies, more cluster reconstructing is needed and also management overheads increase in the wireless ad hoc/sensor networks. In this paper, we propose a multi-hop clustering algorithm for wireless sensor network topology management using dynamic pre-clusterhead scheme to solve cluster reconstruction and load balancing problems. The proposed scheme uses weight map that is composed with power level and mobility, to choose pre-clusterhead and construct multi-hop cluster. A clusterhead has a weight map and threshold to hand over functions of clusterhead to pre-clusterhead. As a result of simulation, our algorithm can reduce overheads and provide more load balancing well. Moreover, our scheme can maintain the proper number of clusters and cluster members regardless of topology changes.

Initial cluster formation technique in wireless sensor networks (센서 네트워크에서의 초기 클러스터 형성 기법)

  • Nam ChoonSung;Park Soomin;Sung Sulyun;Shin Yongtae
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.385-387
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    • 2005
  • 센서 네트워크를 구성하는 각 노드는 크기가 작고, 배터리 용량도 제한되어 있기 때문에 오랜 시간 노드가 활동하기 위해서는 에너지 소모를 줄이는 것이 관건이다. 센서 노드들의 에너지 소비 감소를 위해서 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 라우팅을 통해 에너지를 소비를 줄이는 방법이 연구되었다. 그 중에서 클러스터링 기법은 센서 노드가 클러스터를 형성하고, 그 주체가 되는 클러스터 헤드와 통신함으로써 전체적인 센서 노드의 에너지 소비를 줄이고, 센서 노드의 에너지 소모를 분산한다. 이때 중요시 생각해야 될 것은 클러스터를 효율적으로 생성해야 한다는 것이다. 모든 센서 노드들에게 균등하게 에너지를 소비하여 전체적인 센서네트워크가 오랫동안 유지하는 것은 클러스터의 형태에 따라 에너지 소모가 변할 수 있기 때문이다. 이에 본 논문은 초기 랜덤하게 뿌려진 센서 노드를 가지고 초기에 클러스터를 효율적으로 형성하려 한다. 이는 초기 센서들의 데이터 정보를 가지고, 클러스터 헤드를 선정하고, 선정된 클러스터 헤드로 초기 클러스터를 형성하는 기법을 제안한다.

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An Cluster Routing Protocol Based on 2-level Tree for Wireless Ad Hoc Networks (무선 애드혹 네트워크에서 2-level 트리 기반의 클러스터 라우팅 프로토콜)

  • Lee, Young-Jun;Kim, Sung-chun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.894-897
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    • 2010
  • 애드 혹 네트워크는 Access Point 나 기지국과 같은 기반 구조 없이 이동 노드들로만 구성되는 자율적이고 독립적인 네트워크이다. 각각의 노드들은 이동성을 가지기 때문에 이들로 이루어진 네트워크는 다양한 형태를 이루게 되며, 이들은 무선 자원과 에너지 상의 제약을 가지기 때문에 클러스터 형성과 유지 및 관리를 통해 네트워크의 안정성을 향상시키는 알고리즘이 필요하다. 애드 혹 네트워크 환경의 클러스터링 기법에서 클러스터 헤드는 호스트의 기능을 수행함과 동시에 라우팅 기능을 담당하는 라우터의 역할까지 수행한다. 따라서 클러스터 헤드의 에너지 고갈이나 부재는 클러스터를 붕괴시키고, 전체 네트워크의 통신을 어렵게 하며, 나아가서는 네트워크의 수명을 단축시킨다. 결국 클러스터 헤드의 효율적인 관리는 전반적인 네트워크의 성능을 결정짓는 핵심이라고 볼 수 있다. 때문에 본 논문에서는 무선 애드 혹 네트워크 환경에서 2-Level 트리 기반의 클러스터 라우팅 프로토콜을 제시한다. 본 논문에서는 클러스터 헤드와 이웃 노드들의 유지 및 관리를 통해 전체적인 네트워크의 throughput 을 향상 시키는 클러스터 알고리즘을 제안하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘이 목적에 맞게 동작하는지 확인할 수 있었다.

Secure and Energy Efficient Protocol based on Cluster for Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 안전하고 에너지 효율적인 클러스터 기반 프로토콜)

  • Kim, Jin-Su;Lee, Jung-Hyun
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.10 no.2
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    • pp.14-24
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    • 2010
  • Because WSNs operate with limited resources of sensor nodes, its life is extended by cluster-based routing methods. In this study, we use data on direction, distance, density and residual energy in order to maximize the energy efficiency of cluster-based routing methods. Through this study, we expect to minimize the frequency of isolated nodes when selecting a new cluster head autonomously using information on the direction of the upper cluster head, and to reduce energy consumption by switching sensor nodes, which are included in both of the new cluster and the previous cluster and thus do not need to update information, into the sleep mode and updating information only for newly included sensor nodes at the setup phase using distance data. Furthermore, we enhance overall network efficiency by implementing secure and energy-efficient communication through key management robust against internal and external attacks in cluster-based routing techniques. This study suggests the modified cluster head selection scheme which uses the conserved energy in the steady-state phase by reducing unnecessary communications of unchanged nodes between selected cluster head and previous cluster head in the setup phase, and thus prolongs the network lifetime and provides secure and equal opportunity for being cluster head.

Neighbor Node Discovery and Load Balancing Schemes for Energy-Efficient Clustering in Wireless Sensor Networks (주변 노드 발견을 통한 무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율적인 클러스터링 및 전력 균형 분산 기법)

  • Choi, Ji-Young;Kang, Chung-Gu
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.31 no.11A
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    • pp.1147-1158
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    • 2006
  • Clustering algorithm is an essential element to implement a hierarchical routing protocol, especially for a large-scale wireless sensor network. In this paper, we propose a new type of energy-efficient clustering algorithm, which maximizes the physical distance between cluster head and gateway by a neighbor node discovery mechanism. Furthermore, a slave/master patching scheme is introduced as a useful means of further improving the energy-efficiency. It has been shown that the number of cluster heads can be reduced by as many as 21% as compared with the existing clustering algorithms.

An Energy Efficient Cluster-head Selection Algorithm Using Head Experience Information in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크환경에서 헤드 경험정보를 이용한 에너지 효율적인 클러스터 헤드 선정 알고리즘)

  • Kim, Hyung-Jue;Kim, Seong-Cheol
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.13 no.3
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    • pp.608-614
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    • 2009
  • In wireless sensor networks, there are hundreds to thousands of small battery powered devices which are called sensors. As sensors have a limited energy resources, there is a need to use it effectively. A clustering based routing protocol forms clusters by distributed algorithm. Member nodes send their data to their cluster heads then cluster heads integrate data and send to sink node. In this paper we propose an energy efficient cluster-head selection algorithm. We have used some factors(a previous cluster head experience, a existence of data to transmit and an information that neighbors have data or not) to select optimum cluster-head and eventually improve network lifetime. Our simulation results show its effectiveness in balancing energy consumption and prolonging the network lifetime compared with LEACH and HEED algorithms.