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무선 센서 네트워크의 성능 향상을 위한 새로운 라우팅 알고리즘
A New Routing Algorithm for Performance improvement of Wireless Sensor Networks

양현석    (홍익대학교 전자전기공학부   ); 김도형    (홍익대학교 전자전기공학부   ); 박준열    (홍익대학교 전자전기공학부   ); 이태봉    (가천대학교 전자공학과  );
  • 초록

    무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)는 사람이 직접 접근하기 불가능한 군사지역이나 자연 환경의 감시, 혹은 안전감시를 위한 목적으로 각 상황의 특성에 맞는 다양한 정보를 수집하는데 많이 이용되고 있다. 지금까지 제시된 프로토콜 중 LEACH 프로토콜은 에너지의 균등한 소모를 특징으로 많이 쓰이고 있다. 하지만 거리에 따른 에너지 소모의 증가로 원거리 노드의 에너지 소모 문제가 대두되었는데, 지금까지 여러 가지 해결방안들이 제시되었는데 대부분 중앙 시스템 방식이다. 본 논문에서는 LEACH 프로토콜을 사용한 무선 센서 네트워크를 모델로 하여, 네트워크 규모가 커질수록 1-hop 전송방식에서 발생할 수 있는 원거리 센서 노드의 에너지 불균형 문제를 해결하였다. 또한, 중앙 시스템 방식이 아닌 센서 노드 자체에서 클러스터링 문제를 해결할 수 있는 분산 시스템 방식의 라이프타임 향상 알고리즘을 제안하였다.


    In this paper, a distributed 2-hop routing algorithm is proposed. The main purpose of the proposed algorithm is to reduce the overall power consumption of each sensor node so that the lifetime of WSN(wireless sensor network) is prolonged. At the beginning of each round, the base station transmits a synchronization signal that contains information on the priority table that is used to decide whether each sensor node is elected as a cluster head or not. The priority table is constructed so that sensor nodes closer to half energy distance from the base station get the higher priority. 2-hop routing is done as follows. Cluster heads inside half energy distance from the base station communicate with the base station directly. Those outside half energy distance have to decide whether they choose 2-hop routing or 1-hop routing. To do this, each cluster head outside half energy distance calculates the energy consumption needed to communicate with the base station via 1-level cluster head or directly. If less energy is needed when passing through the 1-level cluster head, 2-hop routing is chosen and if not, 1-hop routing is chosen. After routing is done each sensor nodes start sensing data.


  • 주제어

    Wireless Sensor Network .   Routing algorithm .   LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy).  

  • 참고문헌 (9)

    1. I.F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, and E.Cayirci , "Wireless sensor networks: a survey", IEEE Trans. Computernetworks, Vol38, pp.393-422, March2002. 
    2. Edgar H. Callaway, Jr., "Wireless sensor networks, archtectures and protocol", Auerbach Publications. 
    3. Al-Karaki, J.N, Kamal, A.E. "Routing techniques in wireless sensor networks: a survey", IEEE Wireless Communications, Vol.11 pp.6-28, Dec 2004. 
    4. W .Heinzelman, A. Chandrakasan and H. Balakrishnan, "Energy-Efficient Communication Protocol for Wireless Microsensor Networks", Proc. 33rd Hawaii Int'l.Conf.Sys. Sci., Jan. 2000. 
    5. R. C. Shah and J.Rabaey, "Energy Aware Routing for Low Energy Ad Hoc Sensor Networks", IEEE WCNC, Mar. 2002. 
    6. S.Lindsey and C. Raghavendra, "PEGASIS: Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems", IEEE Aerospace Conf.Proc., 2002. 
    7. Chaurasiya, V.K, Kumar, S.R, Verma, S, Nandi, G.C, "Traffic based clustering in wireless sensor network", Wireless Communication and Sensor Networks, Fourth International Conference on, pp.83-88, 2008. 
    8. Farooq, M.O, Dogar, A.B, Shah, G.A. "MR-LEACH: Multi-hop Routing with Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy", Sensor Technologies and Applications (SENSORCOMM), 2010 Fourth International Conference on, pp.262-268, Aug 2010. 
    9. 오세준, 허선, 이건우, "무선 센서 네트워크에서 에너지의 효율적 사용방법", IE Interfaces, vol.23.     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Park, Jinchul ; Lee, Jongkyu 2014. "WBAN LI Protocol for Improving Lifetime of Implant Sensor in Body" Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers = 전자공학회논문지, 51(6): 18~25     

 저자의 다른 논문

  • 양현석 (6)

    1. 1996 "과모델된 선형 시불변 이산 시간 시스템의 적응 제어법칙" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 2 (2): 67~72    
    2. 2000 "SISO 비선형 시스템의 적응 추종제어 기법" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SC, 시스템 및 제어 37 (2): 1~7    
    3. 2009 "고유구조 지정에 의한 슬라이딩 평면 설계와 불확실한 시스템의 슬라이딩 모드 제어" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems 15 (8): 812~817    
    4. 2011 "비선형 마찰력이 있는 시스템의 강인한 적응제어기법" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 12 (11): 5194~5201    
    5. 2014 "매입형 영구자석 동기전동기 상수의 추정 및 적응제어기법" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 15 (2): 1044~1050    
    6. 2016 "MRAS를 이용한 매입형 영구자석 동기전동기의 상수 추정 및 적응제어기법" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 17 (2): 697~702    
  • 김도형 (1)

  • 박준열 (6)

  • 이태봉 (8)

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