KR20200028645A - A Mobile-Sink Based Energy-efficient Clustering Scheme in Mobile Wirless Sensor Networks - Google Patents

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KR20200028645A KR1020180106983A KR20180106983A KR20200028645A KR 20200028645 A KR20200028645 A KR 20200028645A KR 1020180106983 A KR1020180106983 A KR 1020180106983A KR 20180106983 A KR20180106983 A KR 20180106983A KR 20200028645 A KR20200028645 A KR 20200028645A
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Abstract

The present invention relates to a mobile sink-based energy efficient clustering technique in a mobile sensor network. More particularly, the present invention relates to a mobile sink-based energy efficient clustering technique in a mobile sensor network which increases energy when selecting a new cluster head according to the mobility of mobile sensor nodes, and divides the entire network into multiple cluster groups based on mobile sinks, taking mobility issues into account, thereby reducing overall energy consumption.

Description

모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법{A Mobile-Sink Based Energy-efficient Clustering Scheme in Mobile Wirless Sensor Networks}{A Mobile-Sink Based Energy-efficient Clustering Scheme in Mobile Wirless Sensor Networks}

본 발명은 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일 센서 노드들의 이동성에 따라 새로운 클러스터 헤드를 선택할 때의 에너지를 높이고, 전체 네트워크를 모바일 싱크 기반으로 여러 개의 클러스터 그룹으로 나누어, 이동성 문제를 고려하고 전체 에너지 소모량을 줄이는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile sink-based energy-efficient clustering technique in a mobile sensor network, more specifically, to increase energy when selecting a new cluster head according to the mobility of mobile sensor nodes, and multiple clusters based on a mobile sink based on the entire network. Divided into groups, it relates to a mobile sink-based energy efficient clustering technique in a mobile sensor network that considers mobility problems and reduces overall energy consumption.

본 발명은 모바일 싱크 기반 클러스터링 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile sink-based clustering technique.

최근 무선 센서 네트워크의 활발한 연구와 함께, 이동성과 위치 인식 기능을 가지는 등 센서 노드의 성능이 점점 향상되고 있다. 이러한 센서 네트워크의 가장 중요한 목표 중 하나는 이동성이 있는 다수의 센서 노드들에서 발생한 데이터를 에너지 효율을 고려하여 싱크 노드(Sink Node)로 전송하는 것이다.Recently, with the active research of wireless sensor networks, the performance of sensor nodes, such as having mobility and location recognition functions, is gradually improving. One of the most important goals of such a sensor network is to transmit data generated from a large number of mobile sensor nodes to a sink node in consideration of energy efficiency.

MWSNs(Mobile Wireless Sensor Networks)는 센서 노드들이 이동하기 때문에, 센싱된 데이터를 고정된 싱크로 전송하기 위해 많은 에너지를 소모한다. 이러한 문제를 해결하고자 싱크가 네트워크 내부를 이동하면서 데이터를 수집하는 모바일 싱크(Mobile Sink)에 대한 활용이 연구되고 있다.Mobile Wireless Sensor Networks (MWSNs) consume a lot of energy to transmit sensed data to a fixed sink because sensor nodes move. In order to solve this problem, the use of Mobile Sink, which collects data while the sink moves inside the network, is being studied.

모바일 싱크 관련 연구 중 비특허문헌 1에서는 모바일 싱크와 접속 지점(RP; Rendezvous Point)을 사용하는 비특허문헌 2를 개선한 새로운 방식이 소개되었다. 그리고 여러 센서 노드들의 데이터를 일시 저장한 뒤 PR로 전달하는 방식이 연구되었는데, 대표적으로 비특허문헌 3 방법에서는 센서 노드에 가중치를 계산하여 에너지 소비가 유리한 센서를 RP 노드로 선택하였다. 비특허문헌 4에서는 이동성 노드와 면역 알고리즘을 이용한 에너지 효율적인 클러스터 방식이 소개되었다.Among the studies related to mobile sinks, in Non-Patent Document 1, a new method of improving Non-Patent Document 2 using a mobile sink and a Rendezvous Point (RP) was introduced. In addition, a method of temporarily storing data of several sensor nodes and transmitting them to a PR has been studied. Typically, in the non-patent document 3 method, a sensor having an advantageous energy consumption is selected as an RP node by calculating a weight of the sensor node. In Non-Patent Document 4, an energy efficient cluster method using a mobile node and an immune algorithm was introduced.

비특허문헌 5에서는 고정 싱크를 가진 WSNs(Wireless Sensor Networks)는 종종 에너지 홀(Energy Hole)문제 즉, 싱크 근처 또는 특정 경로에 있는 센서들의 에너지 소모가 다른 노드들보다 매우 빨라서 결과적으로 네트워크가 분단되고 고립된 노드가 생기므로 이를 해결하기 위해 MECA(Mobile-sink based Energy-efficient Clustering Algorithm)를 제안하였다. 싱크 이동성은 임의적 이동성, 예측가능 이동성, 조절가능 이동성 등의 3가지 부류로 구분된다. 임의적 이동성은 실시간 정보를 가지고 있지 않아 상대적으로 운용이 쉬우나, 싱크가 적은 에너지를 가진 지역으로 되돌아 움직이는 경우가 있다. 예측가능 이동성은 싱크의 추적 정보를 잘 알고 있어서 싱크가 올 때까지 기다리므로, 데이터 전송 지연이 발생할 수 있다. 조절 가능 이동성은 센서들의 상황에 따라 싱크의 이동을 조절하는 기능이 있으나, 구조가 너무 복잡하여 과부하가 발생한다.In Non-Patent Document 5, Wireless Sensor Networks (WSNs) with fixed sinks are often energy hole problems, i.e., the energy consumption of sensors in the vicinity of the sink or on a specific path is much faster than other nodes, resulting in network fragmentation. Since an isolated node is created, MECA (Mobile-sink based Energy-efficient Clustering Algorithm) was proposed to solve this problem. Sink mobility is divided into three categories: random mobility, predictable mobility, and adjustable mobility. Arbitrary mobility is relatively easy to operate because it does not have real-time information, but the sink may move back to an area with less energy. Predictable mobility knows the sink's tracking information well and waits for the sink to come, which can lead to data transmission delays. Adjustable mobility has the function of adjusting the movement of the sink according to the situation of the sensors, but the structure is too complicated and overload occurs.

MWSNs 관련 연구에서 LEACH-Mobile(비특허문헌 6), 비특허문헌 2를 개선한 M-LEACH(비특허문헌 7), M-LEACH를 개선한 MBC : Mobility-based Clustering Protocol( 비특허문헌 8) 등과 같은 센서 노드들의 이동성을 고려한 클러스터링 기법들이 제안되었다.In the research related to MWSNs, LEACH-Mobile (non-patent document 6), M-LEACH (non-patent document 7) with improved non-patent document 2, and MBC: Mobility-based Clustering Protocol (non-patent document 8) with improved M-LEACH Clustering techniques have been proposed in consideration of mobility of sensor nodes.

비특허문헌 6의 LEACH-Mobile은 노드의 움직임에 따라 토폴리지가 변화할 때, 이동하는 노드가 TDMA(Tine Division Multiple Access)스케줄에 따른 시간 슬롯에서 특정 클러스터 헤드(CH; Cluster Head)와 통신이 가능한지의 여부로서 클러스터 멤버(CM; Cluster Member)가 될 노드를 결정하고 클러스터를 재구성한다.In LEACH-Mobile of Non-Patent Document 6, when the topology changes according to the movement of the node, the moving node communicates with a specific cluster head (CH) in a time slot according to the TDMA (Tine Division Multiple Access) schedule. Whether it is possible or not, the node to be a cluster member (CM) is determined and the cluster is reconfigured.

비특허문헌 7은 센서 노드의 이동성을 고려하여 라운드 중간에 초대 단계(Invitation Phase)를 두어 CH가 각 노드에게 보낸 정보를 이용하여 새로운 CH를 선택하는 방법이다. 비특허문헌 7은 CH에서 BS까지의 데이터 전송을 단일 홉(Single Hop) 통신을 채택하므로 네트워크 규모가 커질수록 에너지 소모가 심하고, 모바일 센서 노드의 이동성이 심한 경우 추가된 초대 단계 하나만으로 모든 이동성에 대비하는 것은 무리가 있다.Non-Patent Document 7 is a method of selecting a new CH using information sent by each CH by placing an invitation phase in the middle of the round in consideration of the mobility of the sensor node. Non-patent document 7 adopts single-hop communication for data transmission from CH to BS, so energy consumption increases as the network size increases and mobility of the mobile sensor node is severe. It is impossible to prepare.

비특허문헌 8은 비특허문헌 7의 문제점을 개선하여 CH에서 BS까지의 데이터 전송을 다중 홉(Multi Hop) 통신을 채택하여 에너지 소모를 줄였고, 모바일 센서 노드의 이동성이 심한 경우를 대비하여 프레임마다 CH의 각종 정보를 이용하여 비용이 적게 드는 CH를 다시 선정하는 방법을 제안하였다. 그러나 CH를 선정하는데 너무 많은 에너지를 소모하는 단점이 있다.Non-Patent Document 8 improves the problem of Non-Patent Document 7 to reduce energy consumption by adopting multi-hop communication for data transmission from CH to BS, and for each frame in case the mobility of the mobile sensor node is severe. We proposed a method for re-selecting the least expensive CH using various information of CH. However, there is a disadvantage of consuming too much energy to select CH.

(비특허문헌 1) S. Mottaghi and M. R. Zahabi, "Optimizing LEACH clustering algorithm with mobile sink and rendezvous nodes," AEU-Int. Electron. Commun., vol. 69, no. 2, pp. 507-514, Feb. 2014.(Non-Patent Document 1) S. Mottaghi and M. R. Zahabi, "Optimizing LEACH clustering algorithm with mobile sink and rendezvous nodes," AEU-Int. Electron. Commun., Vol. 69, no. 2, pp. 507-514, Feb. 2014. (비특허문헌 2) W. B. Heinzelman, A. P. Chandrakasan, and H. Balakrishnan, "An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks", IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol. 1, No. 4, pp. 660-670, Oct. 2002.(Non-Patent Document 2) W. B. Heinzelman, A. P. Chandrakasan, and H. Balakrishnan, "An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks", IEEE Transactions on Wireless Communications, Vol. 1, No. 4, pp. 660-670, Oct. 2002. (비특허문헌 3) H. Salarian, K. W. Chin, and F. Naghdy, "An energy-efficient mobilesink path selection strategy for wireless sensor networks", IEEE Trans. Veh. Technol., Vol. 63, No. 5, pp. 2407-2419, June 2014.(Non-Patent Document 3) H. Salarian, K. W. Chin, and F. Naghdy, "An energy-efficient mobilesink path selection strategy for wireless sensor networks", IEEE Trans. Veh. Technol., Vol. 63, No. 5, pp. 2407-2419, June 2014. (비특허문헌 4) Mohammed A. Z., Sabah M. A., Nabil S., Shigenobu S., "Mobile Sink-Based Adaptive Immune Energy-Efficient Clustering Protocol for Improving the Lifetime and Stability Period of Wireless Sensor Networks," IEEE Sensors Journal, Vol. 15, No. 8, 2015.(Non-Patent Document 4) Mohammed AZ, Sabah MA, Nabil S., Shigenobu S., "Mobile Sink-Based Adaptive Immune Energy-Efficient Clustering Protocol for Improving the Lifetime and Stability Period of Wireless Sensor Networks," IEEE Sensors Journal, Vol . 15, No. 8, 2015. (비특허문헌 5) Jin Wang, Yue Yin, Jeong-Uk Kim, Sungyoung Lee, Chin-feng Lai, "A Mobile-Sink Based Energy-Efficient Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks", Computer and Information Technology (CIT), 2012 IEEE 12th International Cnference on 2012 Oct, pp. 678-683, 2012.(Non-Patent Document 5) Jin Wang, Yue Yin, Jeong-Uk Kim, Sungyoung Lee, Chin-feng Lai, "A Mobile-Sink Based Energy-Efficient Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks", Computer and Information Technology (CIT), 2012 IEEE 12th International Cnference on 2012 Oct, pp. 678-683, 2012. (비특허문헌 6) D. S. Kim and Y. J. Chung, Self-organization routing protocol supporting mobile nodes for wireless sensor networks", Proceedings on the 1st International Multi Symposium on Computer and Coputational Sciences, pp. 622-626, June 2006.(Non-Patent Document 6) D. S. Kim and Y. J. Chung, Self-organization routing protocol supporting mobile nodes for wireless sensor networks ", Proceedings on the 1st International Multi Symposium on Computer and Coputational Sciences, pp. 622-626, June 2006. (비특허문헌 7) Lan Tien Nguyen, Xavier Defago, Razvan Beuran, and Yoichi Sinoda, "An Energy Efficient Routing Scheme for Mobile Wireless Sensor Networks", Wireless Communication Systems. 2008. ISWCS '08 IEEE International Symposium on Reykjavik, pp. 568-572, Oct. 2008.(Non-Patent Document 7) Lan Tien Nguyen, Xavier Defago, Razvan Beuran, and Yoichi Sinoda, "An Energy Efficient Routing Scheme for Mobile Wireless Sensor Networks", Wireless Communication Systems. 2008. ISWCS '08 IEEE International Symposium on Reykjavik, pp. 568-572, Oct. 2008. (비특허문헌 8) S. Deng, J. Li, and L. Shen, "Mobility-based clustering protocol for wireless sensor networks with mobile nodes", IET Wireless Sensor Systems, Vol. 1, No. 1, pp.39-47, Mar. 2011.(Non-Patent Document 8) S. Deng, J. Li, and L. Shen, "Mobility-based clustering protocol for wireless sensor networks with mobile nodes", IET Wireless Sensor Systems, Vol. 1, No. 1, pp. 39-47, Mar. 2011. (비특허문헌 9) T. Taleb, E. Sakhaee, A. Jamalipour, K. Hashimoto, Nei Kato and Yoshiaki Nemoto, "A Stable Routing Protocol to Support ITS Services in VANET Networks", IEEE Transactions on Vehicular Technology, (2007), pp.3337-3347.(Non-Patent Document 9) T. Taleb, E. Sakhaee, A. Jamalipour, K. Hashimoto, Nei Kato and Yoshiaki Nemoto, "A Stable Routing Protocol to Support ITS Services in VANET Networks", IEEE Transactions on Vehicular Technology, (2007 ), pp.3337-3347. (비특허문헌 10) Hyunsook Kim, "An Efficient Clustering Scheme for Data Aggregation Considering Mobility in Mobile Wireless Sensor Networks", International Journal of Control and Automation, vol. 6, no. 1, Feb. 2013, pp. 221-234(Non-Patent Document 10) Hyunsook Kim, "An Efficient Clustering Scheme for Data Aggregation Considering Mobility in Mobile Wireless Sensor Networks", International Journal of Control and Automation, vol. 6, no. 1, Feb. 2013, pp. 221-234

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above.

구체적으로, 본 발명의 목적은 M-LEACH와 MBC 프로토콜을 기반으로 하여 모바일 센서 노드들의 이동성에 따라 새로운 CH를 선택할 때의 에너지 효율을 높이고, 네트워크 구조를 이동성과 에너지 소비를 고려하여 모바일 싱크 기반으로 구성하고, 그에 따라 CH에서 싱크로 데이터를 송신할 때의 에너지 소모량을 줄이는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법을 제공하는 것이다.Specifically, the object of the present invention is to increase energy efficiency when selecting a new CH according to the mobility of mobile sensor nodes based on M-LEACH and MBC protocols, and to make the network structure a mobile sink based on mobility and energy consumption. It is to provide an energy-efficient clustering technique based on a mobile sink in a mobile sensor network that reduces energy consumption when configuring and transmitting data from a CH to a sync.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법은 센서 노드가 자기의 ID, 위치, 잔여 에너지 중 어느 하나이상을 포함하는 정보를 싱크를 통해 기지국(BS)에 보내는 제 1단계; 기지국에서 각 센서 노드들로부터 받은 정보를 이용하여 가상의 클러스터 그룹 및 클러스터를 지정하고, 각 클러스터의 CH(Cluster Head) 및 RP(Rendezvous Point)를 지정하는 제 2단계; 상기 센서 노드들이 CH, CH 후보를 선택하는 제 3단계; CH가 각 CM(Cluster Member)에게 TDMA(Time Division Multiple Access)스케줄을 브로드캐스팅하여 노드 송신 시간을 구성하는 제 4단계; 센서 노드에서 센싱된 데이터를 CH를 통해 싱크로 전송하는 제 5단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the mobile sensor network according to the present invention for achieving this purpose, the mobile sink-based energy-efficient clustering technique allows the sensor node to send information including one or more of its ID, location, and residual energy to the base station (BS) through the sink. The first step of sending; A second step of designating a virtual cluster group and cluster by using information received from each sensor node at the base station, and designating a cluster head (CH) and a Rendezvous Point (RP) of each cluster; A third step in which the sensor nodes select CH and CH candidates; A fourth step of configuring a node transmission time by broadcasting a time division multiple access (TDMA) schedule to each cluster member (CM) by the CH; A fifth step of transmitting the sensed data from the sensor node to the sink through CH; It characterized in that it comprises a.

CH 교체 주기가 되는 프레임에서 각 센서 노드는 자기가 보관하고 있는 CH 및 CH 후보 중 위치가 제일 가까운 것을 새로운 CH로 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the frame that becomes the CH replacement cycle, each sensor node further comprises selecting a new CH as the closest position among the CH and CH candidates it stores.

상기 제 2단계는 상기 기지국에서 기지국에서 각 센서 노드들로부터 받은 정보를 이용하여 전체 네트워크를 여러 개의 그룹으로 나는 단계; 상기 각 그룹을 여러 개의 가상 클러스터로 나누는 단계; 상기 각 가상 클러스터의 중심을 싱크의 RP로 설정하는 단계; 상기 클러스터의 중심부의 노드들 중에서 노드의 이동성, 에너지 잔량 중 어느 하나 이상을 이용하여 CH를 선택하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the second step, the base station uses the information received from each sensor node at the base station to fly the entire network into several groups; Dividing each group into a plurality of virtual clusters; Setting the center of each virtual cluster as the RP of the sink; Selecting a CH using any one or more of mobility and energy remaining among nodes among nodes in the center of the cluster; It characterized in that it comprises a.

상기 CH를 선택하는 단계는 CH 적합도(

Figure pat00001
)가 제일 좋은 센서 노드를 CH로 선택하며, 다음의 수학식에 의해 CH 적합도가 산출되는 것을 특징으로 한다.The step of selecting the CH is CH fitness (
Figure pat00001
) Is selected as the best sensor node as CH, and the CH fitness is calculated by the following equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

(여기서 Central-step은 가상 클러스터 지역의 중심부에 가까운 정도, LCT-step은 노드 이동성 정도,

Figure pat00003
는 각 센서 노드의 에너지 잔량,
Figure pat00004
은 각 센서 노드의 초기 에너지 잔량이고,
Figure pat00005
는 가중치로서 시스템 및 환경에 따라 조정된다.)(Here, Central-step is close to the center of the virtual cluster area, LCT-step is the degree of node mobility,
Figure pat00003
Is the energy level of each sensor node,
Figure pat00004
Is the initial energy level of each sensor node,
Figure pat00005
Is a weight and is adjusted according to the system and environment.)

이상과 같이 본 발명은 M-LEACH와 MBC 프로토콜을 기반으로 하여 모바일 센서 노드들의 이동성에 따라 새로운 CH를 선택할 때의 에너지 효율을 높이고, 네트워크 구조를 이동성과 에너지 소비를 고려하여 모바일 싱크 기반으로 구성하고, 그에 따라 CH에서 싱크로 데이터를 송신할 때의 에너지 소모량을 줄이는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법을 제공하는 효과가 있다.As described above, the present invention increases energy efficiency when selecting a new CH according to the mobility of mobile sensor nodes based on M-LEACH and MBC protocols, and configures the network structure based on mobility and energy consumption based on mobile sinks. Accordingly, there is an effect of providing a mobile sink-based energy efficient clustering technique in a mobile sensor network that reduces energy consumption when transmitting data from a CH to a sync.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to the technical effects mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims. There will be.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 MECM 기법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 CH 및 CH 후보를 선택하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 정상 상태 도중에 새로운 CH를 선택하는 단계를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing a network structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a MECM technique according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating selection of CH and CH candidates according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a step of selecting a new CH during a steady state according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the size of a component, the thickness of a line, and the like shown in the drawings referred to for explaining the present invention may be somewhat exaggerated for convenience of understanding. In addition, the terms used in the description of the present invention are defined in consideration of functions in the present invention, and thus may vary according to a user, an operator's intention, and customs. Therefore, the definition of this term should be based on the contents of the present specification.

또한, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 아울러, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, although a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in which the object of the present invention can be specifically realized, this is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is limited by it. It is not. In addition, in describing an embodiment of the present invention, the same name and the same code are used for the same configuration, and additional description will be omitted.

본 발명의 각 구성 단계에 대한 상세한 설명에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Prior to the detailed description of each constituent step of the present invention, terms or words used in the specification and claims should not be interpreted as being limited to a conventional or lexical meaning, and the inventor is the best way to explain his or her invention. Based on the principle that the concept of terms can be properly defined in order to be described as, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus can replace them at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a network structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 일실시 예에 따른 모델의 네트워크 구조는 여러 개의 클러스터 그룹으로 나누어지고, 각 그룹당 여러 개의 클러스터로 나누어진다. 그룹 하나의 반지름은 R이다.Referring to Figure 1, the network structure of the model according to an embodiment of the present invention is divided into several cluster groups, and is divided into several clusters for each group. The radius of one group is R.

-클러스터 그룹 당 하나씩의 싱크를 운영할 수 있고 전체 네트워크의 규모가 커진다면 클러스터 그룹 수를 늘릴 수 있다.-You can operate one sink per cluster group and increase the number of cluster groups if the overall network size increases.

-모든 센서 노드는 동일한 초기 에너지값을 가진다. 또한, 싱크는 충분한 배터리 자원이 있고, 계산 능력이 뛰어나다.-All sensor nodes have the same initial energy value. In addition, the sink has sufficient battery resources and has excellent computing power.

-모든 노드들은 GPS(Global Position System)와 같은 기술로 자신의 위치를 알 수 있다. 또한, 기지국(BS; Base Station)은 각 센서 노드와 싱크의 위치를 알 수 있고, 각 라운드마다 결정 가능하다.-All nodes can know their location with technology such as Global Position System (GPS). In addition, the base station (BS) can know the location of each sensor node and sink, and can be determined for each round.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 MECM 기법의 순서도이다.2 is a flowchart of a MECM technique according to an embodiment of the present invention.

MECM 기법은 M-LEACH 프로토콜과 유사하게 하나의 라운드는 초기 셋업 단계(Set-up Phase), 정상 단계(Steady-state Phase) 및 초대 단계로 나누어진다. 셋업 단계는 다시 세부적인 단계로 나누어지는데, 센서 노드가 자기의 ID, 위치, 잔여 에너지 중 어느 하나 이상을 포함하는 정보를 싱크를 통해 기지국(BS)에 보내는 제 1단계, 기지국에서 각 센서 노드들로부터 받은 정보를 이용하여 가상의 클러스터 그룹 및 클러스터를 지정하고, 각 클러스터의 CH(Cluster Head) 및 RP(Rendezvous Point)를 지정하는 제 2단계, CH들이 보낸 메세지를 이용하여 각 센서 노드들이 자기가 원하는 CH, CH 후보를 선택하는 제 3단계, CH가 각 CM(Cluster Member)에게 TDMA(Time Division Multiple Access)스케줄을 브로드캐스팅하여 노드 송신 시간을 구성하는 제 4단계를 포함한다. 이렇게 하여 실제적인 클러스터가 형성된다.In the MECM technique, one round is divided into an initial set-up phase, a steady-state phase, and an invitation phase, similar to the M-LEACH protocol. The setup phase is further divided into detailed steps. The first step of the sensor node sending information including one or more of its ID, location, and residual energy to the base station (BS) through the sink, each sensor node in the base station The second step of designating the virtual cluster group and cluster using the information received from the cluster, and specifying the cluster head (CH) and rendezvous point (RP) of each cluster, each sensor node uses its message A third step of selecting a desired CH and a CH candidate includes a fourth step of configuring a node transmission time by broadcasting a time division multiple access (TDMA) schedule to each cluster member (CM). In this way, an actual cluster is formed.

정상 상태 단계에서 센서 노드들은 센싱된 데이터를 CH를 통해 싱크로 전송한다(제 5단계).In the steady state stage, the sensor nodes transmit the sensed data to the sink through the CH (step 5).

CH 교체 주기가 되는 프레임에서 각 센서 노드는 자기가 보관하고 있는 CH 및 CH 후보 중 위치가 제일 가까운 것을 새로운 CH로 선택한다.In the frame that becomes the CH replacement cycle, each sensor node selects the new CH that has the closest position among its own CH and CH candidates.

또한, 라운드 중간에 초대 단계를 두어 전체적인 CH를 재조정한다.In addition, the overall CH is rebalanced by placing an invitation in the middle of the round.

본 발명의 일실시 예에 따른 MECM 기법의 순서도는 도 2와 같으며, 세부 내역에 대해 더 설명해보겠다.The flow chart of the MECM technique according to an embodiment of the present invention is as shown in FIG. 2, and the detailed description will be further described.

각 센서 노드는 자기의 ID, 위치, 잔여 에너지 등의 정보를 싱크를 통해 기지국에 보낸다. 기지국은 센서 노드들이 보내온 정보를 이용하여 도 1과 같이 전체 네트워크를 여러 개의 그룹으로 나누고, 그 그룹을 다시 여러 개의 가상 클러스터로 나누어서 그 중심을 싱크의 RP로 선정한다.Each sensor node sends information such as its ID, location, and residual energy to the base station through a sink. The base station divides the entire network into several groups as shown in FIG. 1 by using the information sent by the sensor nodes, and divides the group into several virtual clusters to select the center as the RP of the sink.

또한, 클러스터 중심부의 노드 중에서 노드의 이동성, 에너지 잔량 중 어느 하나 이상을 이용하여 CH를 선택한다. 이때 기지국은 네트워크의 크기, 밀도 및 센서 노드 수를 적절하게 조합하여 클러스터 크기 및 수를 지정한다. 단, 클러스터 내의 노드 수는 비슷하게 조정한다. 실제 클러스터는 각 센서 노드들이 기지국이 지정한 CH가 보낸 광고 메세지의 강도를 이용하여 형성된다. 이때 강도가 조금 낮은 CH는 앞으로 사용하기 위해 CH 후보로 저장한다. 이에 대한 상세한 설명은 이후 '(1)클러스터 형성 및 클러스터 헤드 선택'에서 하도록 한다.In addition, among the nodes in the center of the cluster, CH is selected using one or more of mobility and remaining energy of the node. At this time, the base station specifies the cluster size and number by appropriately combining the size, density, and number of sensor nodes of the network. However, the number of nodes in the cluster is adjusted similarly. The actual cluster is formed by using the strength of the advertisement message sent by the CH specified by the base stations of each sensor node. At this time, the CH with a little lower intensity is stored as a CH candidate for future use. A detailed description of this will be given later in '(1) Cluster Formation and Cluster Head Selection'.

각 CM은 CH가 보내온 TDMA 스케줄에 따라 센싱된 정보를 CH에게 전송하면, CH는 그 정보들을 병합하여 RP 지점에서 싱크에게 전송하고, 싱크들은 수신된 정보들을 기지국에 전송한다. 이때 싱크는 도 1과 같이 계속해서 시계 방향(또는, 시계 반대 방향)으로 돌면서 RP에서 CH로부터 데이터를 받는다.When each CM transmits the sensed information to the CH according to the TDMA schedule sent by the CH, the CH merges the information and transmits the information to the sink at the RP point, and the sinks transmit the received information to the base station. At this time, the sink continuously rotates clockwise (or counterclockwise) as shown in FIG. 1 to receive data from CH in the RP.

각 라운드 중간에는 초대 단계를 두어, CH들은 자기의 정보를 주위의 센서 노드들에게 브로드캐스팅한다. 각 노드를 CH가 보낸 정보를 이용하여 자기에게 제일 적합한 새로운 CH를 선택하고, 해당 CH에게 조인 신호를 보낸다. CH는 그 정보를 이용하여 새로운 TDMA 스케줄을 생성하여 해당 클러스터의 노드들에게 브로드캐스팅한다. 이에 대한 상세한 설명은 '(2) 클러스터 헤드 교체 및 슬롯 사용'에서 계속하도록 한다.In the middle of each round, there is an invitation phase, where the CHs broadcast their information to surrounding sensor nodes. Each node uses the information sent by the CH to select a new CH that is best for them, and sends a join signal to the corresponding CH. The CH creates a new TDMA schedule using the information and broadcasts it to the nodes of the cluster. For details, continue in '(2) Cluster head replacement and slot use'.

MECM 기법의 장점은 전체 네트워크를 여러 개의 클러스터 그룹으로 구분함으로써 큰 규모의 네트워크에도 성능을 그대로 유지할 수 있다는 점이다. 또한, 싱크의 RP를 CH와 비슷한 중심부에 위치함으로서 시스템 운용은 쉽게 하면서 CH에서 싱크까지 전송하는 에너지 소모량을 줄인다. 센서 노드의 이동성과 CH 선택 측면에서는 초대 단계를 통해 새로운 CH를 선택하여 노드의 이동성에 대처하고, 나아가 각 프레임 중간에도 노드의 이동성 정도에 따라 CH 교체 주기를 가진다. 이때, 센서 노드가 저장하고 있는 CH 후보 중에서 새로운 CH를 선택함으로써 그에 수반되는 에너지 소비를 줄일 수 있다.The advantage of the MECM technique is that the entire network can be divided into several cluster groups to maintain performance even on large networks. In addition, since the RP of the sink is located in the center similar to the CH, it is easy to operate the system and reduces the energy consumption to transmit from the CH to the sink. In terms of the mobility of the sensor node and the CH selection, a new CH is selected through the invitation stage to cope with the mobility of the node, and furthermore, in the middle of each frame, there is a CH replacement cycle according to the degree of mobility of the node. At this time, by selecting a new CH among the CH candidates stored by the sensor node, energy consumption accompanying it can be reduced.

(1) 클러스터 형성 및 클러스터 헤드 선택(1) Cluster formation and cluster head selection

각 센서 노드는 클러스터를 형성하기 위한 정보를 싱크 노드를 통해 기지국에 보낸다. 기지국은 센서 노드들이 보내온 정보를 이용하여 도 1과 같이 여러 개의 가상 클러스터로 나눈다. 그리고 클러스터 중심부의 노드들 중에서 노드의 이동성, 에너지 잔량 등을 이용하여 CH 적합도(

Figure pat00006
)가 제일 좋은 센서 노드를 CH로 선택한다.Each sensor node sends information for forming a cluster to a base station through a sink node. The base station is divided into several virtual clusters as shown in FIG. 1 by using the information sent by the sensor nodes. And, among the nodes in the center of the cluster, the CH fit is calculated using the mobility of the node and the remaining energy (
Figure pat00006
Select the best sensor node as CH.

CH 적합도는 하기의 수식에 의해 산출된다.The CH goodness of fit is calculated by the following formula.

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서 Central-step은 가상 클러스터 지역의 중심부에 가까운 정도를 나타내고 1~9단계 중 하나가 되며 1단계가 중심부에 제일 가까운 것이다. LCT-step은 LCT(Link Connection Time)를 이용하여 이전 라운드의 노드 이동성 정도는 1~9단계로 정하며, 1단계가 이동성이 제일 작고 9단계가 이동성이 제일 크다. LCT는 노드 속도 및 이동 방향과 같은 노드의 이동성을 측정하는 데 사용된다.

Figure pat00008
는 각 센서 노드의 에너지 잔량,
Figure pat00009
은 각 센서 노드의 초기 에너지 잔량이고,
Figure pat00010
는 가중치로서 시스템 및 환경에 따라 조정된다.Here, the central-step represents the degree of closeness to the center of the virtual cluster area, and becomes one of steps 1 to 9, and the first step is the closest to the center. The LCT-step uses the Link Connection Time (LCT) to determine the level of node mobility in the previous round from 1 to 9 levels, with the first level being the least mobile and the ninth level being the highest. LCT is used to measure the mobility of nodes, such as node speed and direction of movement.
Figure pat00008
Is the energy level of each sensor node,
Figure pat00009
Is the initial energy level of each sensor node,
Figure pat00010
Is a weight and is adjusted according to the system and environment.

기지국은 클러스터 그룹을 여러 개의 가상 클러스터로 나누는데, 이때 고려할 사항은, 클러스터 그룹의 센서 노드 밀도이다. 밀도가 균일한 경우 동일한 크기의 클러스터로 나누면 되지만, 밀도가 균일하지 않은 경우 각 클러스터에 소속될 수 있는 센서 노드 수를 고려해야 한다. 밀도도 높고 해당 클러스터의 노드 수도 많은 경우, CH의 과부하가 발생할 수 있고, 그에 따라 네트워크 수명에 영향을 미치게 된다. 따라서 본 발명의 일실시 예에서 가상 클러스터의 구획은 클러스터의 크기와 밀도를 고려해서 한다.The base station divides the cluster group into several virtual clusters, and the consideration is the density of sensor nodes in the cluster group. If the density is uniform, it can be divided into clusters of the same size, but if the density is not uniform, the number of sensor nodes that can belong to each cluster must be considered. If the density is high and the number of nodes in the cluster is large, an overload of CH may occur, thereby affecting network life. Therefore, in one embodiment of the present invention, the partition of the virtual cluster is considered in consideration of the size and density of the cluster.

CH를 되도록 클러스터의 중심부에 지정하는 것은 CM과 CH의 거리를 비슷하게 하여 데이터를 전송할 때의 에너지 소모량을 공평하게 하기 위함이다. 이러한 방식은 전체 네트워크의 수명에 도움이 된다.Assigning CH to the center of the cluster as much as possible is to make the energy consumption when transmitting data by making the distance between CM and CH similar. This approach helps the life of the entire network.

센서 노드가 고정되어 있는 경우, 이러한 방식은 에너지 사용이 특정한 지역에 집중되는 에너지 홀 문제가 발생할 수 있으나, 노드들의 이동성이 있는 경우에는 그러한 문제가 발생하지 않는다. 또한, RP를 클러스터의 중심에 지정하고 CH를 클러스터의 중심부에 배치함으로써 CH의 데이터를 싱크로 전송할 때 에너지 소모량을 줄일 수 있다.When the sensor node is fixed, this method may cause an energy hole problem in which energy use is concentrated in a specific area, but does not occur when the nodes are mobile. In addition, by designating the RP in the center of the cluster and placing the CH in the center of the cluster, energy consumption can be reduced when transmitting data of the CH to the sink.

기지국은 지정된 CH에게 메세지를 보내고, 각 CH는 주위의 센서 노드들에게 자기가 CH로 선택되었음을 알린다. 센서 노드들은 그러한 메시지의 강도를 이용하여 강도가 제일 강한 CH에게 JOIN 메세지를 보낸다. 또한, 도 3과 같이 강도가 조금 약한 주변의 CH들을 CH 후보로 저장해두고 나중에 새로운 CH를 지정할 때 이용한다.The base station sends a message to the designated CH, and each CH informs surrounding sensor nodes that it is selected as the CH. The sensor nodes use the strength of the message to send a JOIN message to the strongest CH. Also, as shown in FIG. 3, CHs with slightly weaker strength are stored as CH candidates and used when designating new CHs later.

(2) 클러스터 헤드 교체 및 슬롯 사용(2) Cluster head replacement and slot use

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 정상 상태 도중에 새로운 CH를 선택하는 단계를 나타내는 도면으로, MECM의 슬롯 사용 구조는 도 4와 같다.4 is a view showing a step of selecting a new CH during a normal state according to an embodiment of the present invention, the slot structure of the MECM is shown in FIG. 4.

정상 상태 단계 도중에 발생할 수 있는 센서 노드의 이동성에 대비해서 CM은 자기에게 적합한 CH를 선택한다. 이때 MBC(Mobility-based Clustering)와 같이 매 프레임마다 실행하는 것이 아니라, 아래의 수식을 이용하여 CH 교체 주기일 때 수행한다. 이는 CH를 너무 빈번하게 교체하면 에너지 소모량이 너무 크기 때문이다.In preparation for the mobility of the sensor node that may occur during the steady-state phase, the CM selects the CH that is suitable for it. At this time, it is not executed every frame like MBC (Mobility-based Clustering), but is performed during the CH replacement cycle using the following equation. This is because the energy consumption is too large if CH is replaced too frequently.

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
는 한 라운드의 프레임 중에서 현재 프레임이 CH 교체 주기일 확률이다.
Figure pat00012
Is the probability that the current frame is a CH replacement cycle among the frames of a round.

정상 상태 도중에 새로운 CH를 선택하는 방법은 도 4와 같이 3개의 세부 단계로 이루어진다. 먼저, 각 CH는 각자의 위치, 에너지 잔량 등의 정보를 브로드캐스팅한다. 그다음 각 CM은 CH가 보내온 정보를 이용하여 새로운 CH를 선택하고 JOIN 및 DIS-JOIN 메시지를 보낸다. 마지막으로 CH는 TDMA 스케줄을 CM에게 브로드캐스팅 한다.The method of selecting a new CH during the steady state consists of three detailed steps as shown in FIG. 4. First, each CH broadcasts information such as its location and the remaining energy. Each CM then selects a new CH using the information sent by the CH and sends JOIN and DIS-JOIN messages. Finally, CH broadcasts the TDMA schedule to the CM.

본 발명의 일실시 예에 따른 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스팅 기법(MECM)은 모바일 센서 노드들의 이동성에 따라 새로운 CH를 선택할 때의 에너지 효율을 높인다. 또한, 네트워크 구조를 이동성과 에너지 소비를 고려하여 모바일 싱크 기반으로 구성하고, 그에 따라 CH에서 싱크로 데이터를 송신할 때의 에너지 소모량을 줄인다.In a mobile sensor network according to an embodiment of the present invention, a mobile sink-based energy efficient clustering technique (MECM) increases energy efficiency when selecting a new CH according to mobility of mobile sensor nodes. In addition, the network structure is configured based on the mobile sink in consideration of mobility and energy consumption, thereby reducing the energy consumption when transmitting data from the CH to the sink.

본 발명의 일실시 예에서 초기 Ch 선택은 CH 적합도가 제일 좋은 센서 노드로 정한다. 그리고 이동성을 고려하여 라운드 도중 새로운 CH로 교체할 때는 현재 CH와 저장하고 있는 CH 후보 중에서 제일 가까운 것으로 정한다. 네트워크를 여러 그룹으로 구분하고 그룹마다 모바일 싱크를 배치하여 CH에서 싱크로 데이터를 전송하는 보내는 방법을 사용하기 때문에 에너지 소모량을 줄이고, 큰 규모의 네트워크에도 성능을 그대로 유지할 수 있도록 한다.In an embodiment of the present invention, the initial Ch selection is determined as the sensor node having the best CH suitability. Also, considering mobility, when switching to a new CH during a round, it is decided to be the closest among the current CH and the stored CH candidate. The network is divided into several groups, and mobile sinks are arranged for each group to send data from the CH to the sink, reducing energy consumption and maintaining performance even on large networks.

이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although described above with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs may be able to perform various applications, modifications, and adaptations within the scope of the present invention based on the above contents will be. Accordingly, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (4)

센서 노드가 자기의 ID, 위치, 잔여 에너지 중 어느 하나 이상을 포함하는 정보를 싱크를 통해 기지국(BS)에 보내는 제 1단계;
기지국에서 각 센서 노드들로부터 받은 정보를 이용하여 가상의 클러스터 그룹 및 클러스터를 지정하고, 각 클러스터의 CH(Cluster Head) 및 RP(Rendezvous Point)를 지정하는 제 2단계;
상기 센서 노드들이 CH, CH 후보를 선택하는 제 3단계;
CH가 각 CM(Cluster Member)에게 TDMA(Time Division Multiple Access)스케줄을 브로드캐스팅하여 노드 송신 시간을 구성하는 제 4단계;
센서 노드에서 센싱된 데이터를 CH를 통해 싱크로 전송하는 제 5단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법
A first step in which the sensor node sends information including one or more of its ID, location, and residual energy to the base station (BS) through the sink;
A second step of designating a virtual cluster group and cluster by using information received from each sensor node at the base station, and designating a cluster head (CH) and a Rendezvous Point (RP) of each cluster;
A third step in which the sensor nodes select CH and CH candidates;
A fourth step of configuring a node transmission time by the CH broadcasting a Time Division Multiple Access (TDMA) schedule to each CM (Cluster Member);
A fifth step of transmitting the sensed data from the sensor node to the sink through CH; Energy efficient clustering method based on a mobile sink in a mobile sensor network, comprising:
제 1항에 있어서,
CH 교체 주기가 되는 프레임에서 각 센서 노드는 자기가 보관하고 있는 CH 및 CH 후보 중 위치가 제일 가까운 것을 새로운 CH로 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법
According to claim 1,
In the frame that becomes the CH replacement cycle, each sensor node further comprises the step of selecting a new CH as the one with the closest position among the CH and CH candidates that it stores, and mobile sink-based energy efficient clustering in the mobile sensor network. technique
제 1항에 있어서,
상기 제 2단계는
상기 기지국에서 각 센서 노드들로부터 받은 정보를 이용하여 전체 네트워크를 여러 개의 그룹으로 나는 단계;
상기 각 그룹을 여러 개의 가상 클러스터로 나누는 단계;
상기 각 가상 클러스터의 중심을 싱크의 RP로 설정하는 단계;
상기 클러스터의 중심부의 노드 중에서 노드의 이동성, 에너지 잔량 중 어느 하나 이상을 이용하여 CH를 선택하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법
According to claim 1,
The second step is
Step of dividing the entire network into a plurality of groups using information received from each sensor node at the base station;
Dividing each group into a plurality of virtual clusters;
Setting the center of each virtual cluster as the RP of the sink;
Selecting a CH using any one or more of mobility and energy remaining among the nodes in the center of the cluster; An energy efficient clustering technique based on a mobile sink in a mobile sensor network, comprising:
제 3항에 있어서,
상기 CH를 선택하는 단계는
CH 적합도(
Figure pat00013
)가 제일 좋은 센서 노드를 CH로 선택하며,
다음의 수학식에 의해 CH 적합도가 산출되는 것을 특징으로 하는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법
Figure pat00014

(여기서 Central-step은 가상 클러스터 지역의 중심부에 가까운 정도, LCT-step은 노드 이동성 정도,
Figure pat00015
는 각 센서 노드의 에너지 잔량,
Figure pat00016
은 각 센서 노드의 초기 에너지 잔량이고,
Figure pat00017
는 가중치로서 시스템 및 환경에 따라 조정된다.)
According to claim 3,
The step of selecting the CH
CH goodness of fit (
Figure pat00013
) Selects the best sensor node as CH,
A mobile sink-based energy efficient clustering technique in a mobile sensor network characterized in that the CH fitness is calculated by the following equation.
Figure pat00014

(Here, Central-step is close to the center of the virtual cluster area, LCT-step is the degree of node mobility,
Figure pat00015
Is the energy level of each sensor node,
Figure pat00016
Is the initial energy level of each sensor node,
Figure pat00017
Is a weight and is adjusted according to the system and environment.)
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