Journal of KIISE:Information Networking (한국정보과학회논문지:정보통신)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

A Cluster-based Power-Efficient Routing Protocol for Sensor Networks

센서 네트워크를 위한 클러스터 기반의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜

  • 권기석 (한국과학기술원 전산학과) ;
  • 이승학 (한국과학기술원 전산학과) ;
  • 윤현수 (한국과학기술원 전산학과)
  • Published : 2006.02.01
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Abstract

Sensor network consists of a large number of sensor nodes that are densely deployed either inside the phenomenon or very close to it. The life time of each node in the sensor network significantly affects the life time of whole sensor network. A node which drained out its battery may incur the partition of whole network in some network topology The life time of each node depends on the battery capacity of each node. Therefore if all sensor nodes in the network live evenly long, the life time of the network will be longer. In this paper, we propose Cluster-Based Power-Efficient Routing (CBPER) Protocol which provides scalable and efficient data delivery to multiple mobile sinks. Previous r(luting protocols, such as Directed Diffusion and TTDD, need to flood many control packets to support multiple mobile sinks and many sources, causing nodes to consume their battery. In CBPER, we use the fact that sensor nodes are stationary and location-aware to construct and maintain the permanent grid structure, which makes nodes live longer by reducing the number of the flooding control packets. We have evaluated CBPER performance with TTDD. Our results show that CBPER is more power-efficient routing protocol than TTDD.

센서 네트워크는 어떤 현상을 감지하기 위해서 관찰 지역 내에 뿌려진 센서 노드들로 구성된다. 각 센서 노드들의 수명은 전체 센서 네트워크의 수명에 큰 영향을 미친다. 하나의 센서 노드가 배터리수명을 다하여 죽게 되었을 때 이는 센서 네트워크의 분할을 가져 올 수도 있다. 각 센서 노드들의 수명은 각 노드들의 배터리 용량에 달려있다. 그러므로 네트워크에 있는 모든 센서 노드들이 공평하게 오래 사는 것이 전체 네트워크의 수명을 길게 하는 것이다. 이 논문에서 우리는 클러스터 기반의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 여러 개의 유동성 싱크가 존재하는 센서 네트워크에서 효율적인 데이타 전송을 지원한다. 기존의 제안된 Directed Diffusion과 두 계층 데이타 전송 라우팅 프로토콜(TTDD)은 다수의 유동성 싱크와 다수의 소스가 존재하는 네트워크를 지원하기 위해서 많은 컨트롤 패킷들을 네트워크에 플러딩해야 한다. 이는 센서노드들의 많은 배터리 소모를 야기 시킨다. 이에 본 논문에서는 센서 노드가 자신의 위치를 알뿐만 아니라 변경하지 않는다는 사실을 이용하여 하나의 영구적인 그리드 구조를 만들어 네트워크에 플러딩 되는 컨트롤 패킷의 수를 줄인다. 이는 센서 노드들의 배터리 소모를 줄이고 전체 네트워크의 수명을 연장시킨다. 제안한 라우팅 프로토콜의 성능평가를 위해서 두 계층 데이타 전송 라우팅 프로토콜과 비교 분석하였다. 결과는 제안한 라우팅 프로토콜이 두 계층 데이타 전송 라우팅 프로토콜 비해서 더 에너지 효율적이라는 결과를 보여준다.

Keywords

References

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