컨테이너 환경에서 토플로지 재구성 시간을 개선한 변형 LEACH 프로토콜

Abstract

일반적으로 애드-혹 네트워크에 적용되는 라우팅 알고리즘은 수천 개 이상의 많은 노드를 포함하는 환경에는 적합하지 않다. 이 문제를 해결하기 위해서 노드에 대한 계층적 관리와 토플로지의 안정적 유지를 위해 클러스터링 기반의 프로토콜을 이용한다. 본 논문에서는 통신 노드들을 장착한 금속 컨테이너들이 이동하는 환경에서도 적용 가능한 클러스터링 기반의 변형 LEACH 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 클러스터 기반의 프로토콜인 LEACH에 노드 이동을 감지하는 모듈을 구현하였고, 노드가 이동하는 환경에서 LEACH가 가지는 단점을 개선하였다. 그리고 멀티 홉의 구성 방법을 조절하여 효율적인 통신이 가능하도록 하였다. 또한 제안한 프로토콜과 기존의 LEACH 프로토콜을 점진적 네트워크 구성 시간, 토플로지 재구성 시간, 컨테이너 환경에서의 통신 성공률, 그리고 라우팅 오버헤드라는 네 가지 관점에서 비교하였다. 비교 결과, 본 논문에서 제안한 프로토콜이 금속 컨테이너에 포함된 이동 가능한 노드의 통신에서 기존의 LEACH 프로토콜보다 우수함을 확인하였다. In general, routing algorithms that were applied to ad-hoc networks are not suitable for the environment with many nodes over several thousands. To solve this problem, hierarchical management to these nodes and clustering-based protocols for the stable maintenance of topology are used. In this paper, we propose the clustering-based modified LEACH protocol that can applied to an environment which moves around metal containers within communication nodes. In proposed protocol, we implemented a module for detecting the movement of nodes on the clustering-based LEACH protocol and improved the defect of LEACH in an environment with movable nodes. And we showed the possibility of the effective communication by adjusting the configuration method of multi-hop. We also compared the proposed protocol with LEACH in four points of view, which are a gradual network composition time, a reconfiguration time of a topology, a success ratio of communication on an containers environment, and routing overheads. And to conclude, we verified that the proposed protocol is better than original LEACH protocol in the metal containers environment within communication of nodes.