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.
Lim Won-tack;Kim Gu Su;Sun Seung Sang;Eom Young Ik
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2005.11a
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pp.313-315
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2005
본 논문은 이동 애드혹 네트워크에서 이동 에이전트를 이용하여 동적으로 클러스터링을 구성하는 기법에 관한 것이다. 기존에 제안된 이동 애드혹 네트워크에서의 클러스터링 기법은 클러스터의 크기가 고정되어 있기 때문에 네트워크의 상태나 노드들의 이동성에 따라 클러스터 재구성의 오버헤드가 발생하였다. 본 제안 기법에서는 네트워크의 상태에 따라 클러스터 크기의 최대 임계치와 최소 임계치를 설정하고 이에 따라 이동 에이전트를 이용하여 클러스터를 병합 흑은 분할하면서 클러스터의 크기를 임계치 내에서 일정하게 유지시킴으로써, 클러스터 재구성의 오버헤드라 클러스터 내부의 경로 탐색의 오버헤드를 줄일 수 있다.
무선 센서 네트워크의 목적은 특정 지역에 뿌려져 있는 센서 노드를 통해서 센서 정보를 수집하는 것이다. 지역 내 센서 노드는 환경 값을 측정, 수집, 처리하여 싱크 노드로 전송된다. 이러한 과정은 센서네트워크를 구성하는 센서 노드의 제한된 능력 때문에 센서 노드의 저전력 동작 기법을 고려해야 한다. 인접한 센서 노드는 유사한 데이터를 가지기 때문에, 로컬 클러스터를 형성하고 클러스터 헤드로 데이터 가공 처리하는 클러스터링 기법이 저전력 동작 기법에 효과적이다. 또한 제한된 전송 범위에 따라 다중 홉 방식의 클러스터 형성 기법요구 된다. 클러스터 형성 시 클러스터 내 멤버 노드의 개수는 균형적인 클러스터 형성에 영향을 주기 때문에 클러스터를 균등하게 분할하는 방법이 필요하다. 이에 본 논문은 클러스터 헤드의 재선정을 통해 불균형하게 형성된 클러스터를 균등한 클러스터로 형성할 수 있는 방법을 제안한다.
The routing algorithm many used in the wireless sensor network features the clustering method to reduce the amount of data transmission from the energy efficiency perspective. However, the clustering method results in high energy consumption at the cluster head node. Dynamic clustering is a method used to resolve such a problem by distributing energy consumption through the re-selection of the cluster head node. Still, dynamic clustering modifies the cluster structure every time the cluster head node is re-selected, which causes energy consumption. In other words, the dynamic clustering approaches examined in previous studies involve the repetitive processes of cluster head node selection. This consumes a high amount of energy during the set-up process of cluster generation. In order to resolve the energy consumption problem associated with the repetitive set-up, this paper proposes the Round-Robin Cluster Header (RRCH) method that fixes the cluster and selects the head node in a round-robin method The RRCH approach is an energy-efficient method that realizes consistent and balanced energy consumption in each node of a generated cluster to prevent repetitious set-up processes as in the LEACH method. The propriety of the proposed method is substantiated with a simulation experiment.
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.
For reliable sensor network communication, secure data transmission mechanisms are necessary. In our work, for secure communication, we cluster the network field in hexagonal shape and deploy nodes according to Gaussian distribution. After node deployment, clusterheads and gateway nodes in each cluster play the role of aggregating and delivering the sensed data with suity information all the way to the base station. Our mechanism decreases the overhead and provides food performance. It also has resilience against various routing attacks.
제한된 전력의 노드들로 구성된 무선 센서 네트워크에서 효율적인 정보 수집이 이루어지기 위해서는 전체 네트워크의 Life Time을 늘리는 게 중요하다. 각각의 센서 노드들이 멀리 떨어져 있는 BS(Base Station)으로 직접 데이터를 전송하면 전력소비가 매우 크고 비효율 적이다. 그리하여 네트워크의 life time을 늘리기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그중에 클러스터링 기법은 가장 널리 연구되는 기법 중에 하나이다. 대표적인 클러스터링 기법 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)[1]는 전체 노드 수의 5%클 클러스터 헤드로 결정하여 나머지 노드들로부터 데이터를 수집하여 BS로 전송함으로써 에너지를 효율적으로 사용하는 알고리즘이다. 그러나 클러스터 헤드를 결정하는데 있어서 잔여 에너지를 고려하지 않고 순환적으로 결정하는 문제점을 가지고 있다. 그래서 본 논문에서는 SVM(Supprt Vector Machine)을 이용하여 FND(First Node Dic)가 발생했을 때 각 노드들의 에너지 잔량 정도를 따져서 영역을 나눈 후, 에너지가 더 많은 영역에서 클러스터 헤드를 선정하는 방법을 제안한다. 잔량 에너지가 많은 노드를 클러스터 헤드로 결정함으로써 전체 네트워크의 life time을 늘릴 수 있다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.11
no.12
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pp.4991-4996
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2010
Clustering method in wireless sensor network is the technique that forms the cluster to aggregate the data and transmit them at the same time that they can use the energy efficiently. Even though cluster group model is based on clustering, it differs from previous method that reducing the total energy consumption by separating energy overload to cluster group head and cluster head. In this thesis, I calculate the optimal cluster group number and cluster number in this kind of cluster group model according to threshold of energy consumption model. By using that I can minimize the total energy consumption in sensor network and maximize the network lifetime. I also show that proposed cluster group model is better than previous clustering method at the point of network energy efficiency.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2004.10c
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pp.19-21
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2004
센서 네트워크에서 에너지 효율성을 향상시키기 위한 방안 중 하나는 계층적 클러스터링 기법이다. 이 기법은 센서 노드가 이웃 노드와 통신할 필요 없이 오직 클러스터 헤드 노드와 통신하게 함으로써 에너지 소비량을 줄이게 된다. 하지만 이러한 클러스터링 기법은 클러스터 반경 크기에 따라 성능이 크게 좌우된다. 본 논문에서는 클러스터 헤드 노드의 잔류 에너지양에 따라 동적으로 클러스터 반경 크기를 조절함으로써 에너지 소비를 최적화시킬 수 있는 기법을 제안한다.
Park, Gil-Cheol;Jeong, Yoon-Su;Kim, Yong-Tae;Lee, Sang-Ho
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.14
no.10
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pp.2358-2364
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2010
Recently, In the wireless sensor network, a study which guarantees integrity of not only data gathered from sensor node but also energy consumption of it is now going on. However, the existing study cannot guarantee data integrity and overhead of cluster head which merges data from sensor node. This paper proposes multi-path hash chain technique which guarantees integrity of merged data and reduces overhead of cluster head when cluster head merges with data transmitted from sensor node. The proposed technique forms multi-hash chain dividing main-path and assistance-path to guarantee data integrity of cluster head, when merges data. The assistance-path, which is used when main-path is not, supports integrity of sensor node while minimizing overhead of cluster head when sensor node is authenticate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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