무선 센서 네트워크에서 거리기반의 LEACH클러스터 알고리즘
LEACH Cluster Algorithm of Distance Base in Wireless Sensor Network
- 발행기관 서강대학교 정보통신대학원
- 지도교수 박성용
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신대학원 정보시스템보호
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046206
- 본문언어 한국어
초록/요약
무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)는 많은 분야에서 사용되고 있다. 주변 환경이나 관찰하고자 하는 대상의 상태 정보 그리고 사람이 쉽게 접근 할 수 없는 곳에 위치하여 그 곳의 상태 정보를 가져다 준다. 센서 네트워크는 랜덤(Random)하게 위치하기 때문에 센서노드들의 배터리(Battery)를 교체 할 수 없는 1회성 노드들로 구성되어 있어, 배터리 소모를 최소화 하여 센서노드의 수명을 늘리려는 연구가 많이 진행이 되고 있다. 가장 대표적인 알고리즘(Algorithm)으로는 클러스터 기법의 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)알고리즘이다. 여러 개의 센서노드를 클러스터(Cluster)하여 데이터를 병합하는 기법이다. 하지만, 클러스터 후 센서노드들이 클러스터 헤드(Cluster-Head)로 데이터를 보낼 때 클러스터 헤드로부터의 거리가 불규칙적이므로 클러스터 안에 에너지 소모의 불균형이 일어나 멀리 떨어져 있는 센서노드들은 상대적으로 배터리 소모가 많이 발생하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 클러스터 헤드로부터 멀리 떨어져 있는 노드(Node)들의 에너지 소모를 최소화하고, 전체적으로 균형 잡힌 센서노드들의 에너지 소모를 위하여 거리기반의 LEACH 클러스터 알고리즘을 제안하였다. 거리기반의 LEACH 클러스터 알고리즘이란 LEACH알고리즘을 기반으로 클러스터 헤드가 선출되고 클러스터가 형성이 된 후 일정거리에 있는 센서노드를 두 번째 클러스터 헤드로 선택을 하여 클러스터 안에 다시 클러스터를 형성하는 것이다. 멀리 떨어져 있는 센서노드들은 상대적으로 거리가 가까워져 에너지 소모를 줄일 수 있고, 더불어 전체 네트워크의 에너지 소모도 감소시킬 수 있었다. 시뮬레이션을 통하여 네트워크의 사이즈에 따라 1000M X 1000M의 경우에는 약 16%, 500M X 500M의 경우에는 약32%의 성능향상을 확인 할 수 있었다.
more초록/요약
Wireless sensor network is being used in many areas. It gives conditions of the information from the area to observe the surrounding environment or the target's status information and cannot be located for easy access to people. Sensor Networks is located by random so the sensor nodes cannot replace the battery which is made up with disposable node. The study to minimize battery consumption and increase the lifetime of the sensor nodes are going along a lot. Most common algorithm include cluster scheme is the LEACH algorithm. This is the way to merge the data with cluster multiple sensor nodes. However, after cluster when sensor nodes sends data to Cluster-head, it makes imbalance inside of Cluster because distance from Cluster-head is not regular so sensor nodes where is located far away have problem to occur lots of battery consumption. In the thesis, I suggested LEACH cluster algorithm of distance base for energy consumption of sensor node’s balance. Therefore, energy consumption minimized sensor nodes where is located for away from cluster-head. For LEACH cluster algorithm of distance base, one of sensor node elected clusterhead after that build up cluster. And then it selected second cluster-head in regular distance, so it builds up cluster again inside cluster. Sensor nodes where is located far away are relatively approach distance so it can be reduced energy consumption and also with the entire network. According on the size of the network, it could be confirmed improvement performance about 16% in case of 1000M X 1000M and 32% in case of 500M X 500M through the simulation.
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