Most of clustering schemes focusing on the energy efficiency have only a cluster head in each cluster, thus the energy consumption of cluster head in a cluster can rapidly increase. To reduce the energy consumption, recently, the dual-layered clustering which is separated a cluster ranges into two parts, i.e., data aggregation layer and data transmission layer, based on a sensor equipped with geographical positioning system (GPS), was proposed. However, the logical regions existing within the dual-layered clustering range can not distinguish efficiently. This scheme leads to many messages collision and transmission delay among member nodes. In this paper, to solve these problems, we propose a separated dual-layered routing scheme using the position information and the cluster radius. Proposed scheme clearly distinguish the dual-layered clustering range and gets the balanced number of member nodes in each cluster. Therefore, the proposed routing scheme could prolong the overall network life time about 10% compared to the previous two layered clustering scheme and LEACH.
Since sensor node has a limited energy supply in a wireless sensor network, it is very important to maximize the network lifetime through energy-efficient routing. Thus, many routing protocols have been developed for wireless sensor networks and can be classified into flat and hierarchical routing protocols. Recent researches focus on hierarchical routing scheme and LEACH is a representative hierarchical routing protocol. In this paper, we investigated the problems of the LEACH and proposed a novel energy efficient routing scheme, called ENTER(ENergy efficient Two-tiEr Routing protocol), to resolve the problem. ENTER reduces an energy consumption and increases a network lifetime by organizing clusters by the same distributed algerian as in the LEACH and establishing paths among cluster-heads to transmit the aggregated data to the sink node. We compared the performance of the ENTER with the LEACH through simulation and showed that the ENTER could enhance the network lifetime by utilizing the resources more efficiently.
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.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.19
no.4
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pp.1001-1008
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2015
Mobile Ad hoc Network(MANET) consists of a node that has mobility. In MANET, the node has routing, the node builds a network of their own, no dependent infrastructure. Topology are exchanged due to node mobility in MANET. For reducing the change of topology, hierarchical network algorithm has been investigated. In hierarchical network, cluster member node communicates through cluster head node. When the load-balancing of cluster head node is exceed, assigned cluster member node can't communicate with base station. To solve this problem, we proposed Load Tolerance algorithm. The proposed algorithm, when cluster member node can't send a message by cluster head node that exceed load-balancing, then the cluster member node sends a message by selected load tolerance node. Through a simulation, the proposed algorithm improves packet delivery ratio in cluster routing.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.53
no.3
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pp.163-169
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2016
To establish the equitable distribution of total energy load, a representative cluster based routing protocol LEACH selects cluster heads randomly in accordance with the pre-determined probability every round. But because the current energy level of sensor nodes is not considered, if a sensor node which has little residual energy is elected as a cluster head, it can not live to fulfil the role of cluster head which has big energy load. As a result, the first time of death of a node is quickened and the service quality of WSN gets worse. In this regard we propose a new routing method that, by considering the current energy of a cluster head and the distance between cluster heads and a base station, selects the sub cluster head for saving the energy of a cluster head. Simulation results show that the first time of death of a node prolongs, more data arrive at the base station and the service quality of WSN improves.
Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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v.9
no.1
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pp.31-38
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2008
Ad-Hoc network is a network architecture which has no backbone network and is deployed temporarily and rapidly in emergency or war without fixed mobile infrastructures. All communications between network entities are carried in ad-hoc networks over the wireless medium. Due to the radio communications being extremely vulnerable to propagation impairments, connectivity between network nodes is not guaranteed. Therefore, many new algorithms have been studied recently. This study proposes the secondary header approach to the cluster based routing protocol (CBRP). The primary header becomes abnormal status so that the primary header can not participate in the communications between network entities, the secondary header immediately replaces the primary header without selecting process of the new primary header. This improves the routing interruption problem that occurs when a header is moving out from a cluster or in the abnormal status. The performances of proposed algorithm ACBRP(Advanced Cluster Based Routing Protocol) are compared with CBRP. The cost of the primary header reelection of ACBRP is simulated. And results are presented in order to show the effectiveness of the algorithm.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.20
no.1
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pp.36-41
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2010
In oder to operate sensor networks effectively it is very important to use the energy in the individual nodes efficiently and so increase their lifetime. Cluster-based routing algorithms such as LEACH and HEED obtain the efficiency of energy using data transfer between cluster heads and its members. In this paper we analyze the typical cluster-based routing algorithms and suggest a new energy efficient method of electing the cluster heads with the maximum delay of dead nodes occurrence. The efficiency of the proposed algorithm is verified through MATLAB simulation.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2002.11b
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pp.1383-1386
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2002
Ad Hoc 네트워크는 베이스 스테이션이나 이동스위칭 센터와 같은 기존의 고정 된 infrastructure가 없는 이동 호스트들을 위한 새로운 패러다임이다. 본 논문에서는 기존의 Table-driven 방식과 On-demand 라우팅의 장점을 접목시킨 2-tier 계층구조를 사용한 다이나믹 라우팅 기법과 이를 바탕으로 효율적인 routing 경로를 확보하면서도 구조적으로 취약한 보안 위협 요소들에 대한 안정성을 제공하는 클러스터 노드간에 RSA기법을 사용한 인증 알고리즘을 제안한다.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2003.11c
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pp.2017-2020
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2003
오늘날의 무선 이동 통신의 발전은 상당한 발전을 이루고 있다. 이동 통신 분야의 한 분야가 Ad hoc 네트워크 분야일 것이다. Ad hoc 네트워크는 기존의 고정된 네트워크의 한계를 뛰어 넘는 네트워크이다. 본 논문에서는 Ad hoc 네트워크의 클러스터 기반에서의 인증에 대한 보안 프로토콜을 연구하였다. 클러스터 기반의 CBRP(Cluster Based Routing Protocol) 라우팅 프로토콜을 이용하여 클러스터끼리의 인증을 위한 CH(Cluster Head)에 대한 선출 과정에 대한 방법과 클러스터간의 인증을 위하여 CH(Cluster Head)간의 인증을 위한 방법을 제안하였다. 기존의 방법은 CH간의 신뢰성을 전제로 하여 작성하였다. 본 논문에서도 신뢰성을 위하여 MCH(Main Cluster Head)를 두어 CH간의 신뢰성을 보장함으로써 상호 클러스터간의 인증을 위한 프로토콜을 설계하였다. MCH에서의 CH에 대한 인증 프로토콜을 설계함으로써 클러스터간의 인증의 신뢰성을 높일 수 있다.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2014.10a
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pp.106-108
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2014
본 논문에서는 노드의 로드밸런싱 속성을 이용하여 분산경로를 설정하는 L.T(Load Tolerance)알고리즘을 제안한다. 모바일 애드 혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network)는 유동성을 가진 노드들로 구성된 네트워크로 토폴로지의 변화가 빈번하여, 기존 알고리즘에서는 라우팅 경로를 유지하기 위한 계층적 네트워크연구가 진행되어 왔다. 하지만 계층적 네트워크에서 특정 클러스터 헤드노드에게 로드밸런싱이 집중될 경우, 클러스터 헤드노드의 제한된 로드밸런싱을 초과되어 통신이 단절된다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 유효한 통신 반경 안에 존재하는 클러스터 헤드노드들의 로드밸런싱을 측정한다. 클러스터 헤드노드의 로드밸런싱이 높을 경우, 소속된 클러스터 멤버노드는 클러스터 헤드노들의 로드밸런싱과 동적속성을 분석하여 L.T 속성을 계산하며, 계산된 L.T 속성을 이용하여, 노드의 분산경로를 설정한다. 모의실험을 통해 클러스터 헤드노드의 로드 밸런싱이 높을 경우, 로드밸런싱이 낮은 분산 경로를 제공함에 따라 향상된 패킷 전송률을 보일 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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