본 논문에서는 계층간 설계 방식에 근거하여 에너지 효율적인 센서 네트워크 클러스터링 기법을 제안한다. 제안된 기법은 무선 센서 네트워크의 응용 환경 특성에 적합하도록 동작한다. 본 논문에서는 응용계층 정보를 이용하여 이벤트가 발생할 경우 이벤트가 발생한 지역의 센서 노드들로 구성된 클러스터와 그 이외 지역의 클러스터들로 구성하는 클러스터링 기법을 제안하였다. 제안된 클러스터링 기법에서는 여러 클러스터를 경유하여 다중 경로로 이벤트를 전달하는데 따른 에너지 소모를 절감할 수 있다. 또한 이벤트와 무관한 클러스터에서 에너지를 절약하기 위하여 각 노드 당 한 개의 슬롯만을 할당하는 TDMA 스케줄링 기법을 제안하였다. 제안하는 클러스터링 기법은 전체 네트워크의 수명을 증가시킬 수 있으며 이벤트의 발생 주기, 지속 시간, 범위에 따른 시뮬레이션을 통하여 에너지 효율성 관점에서 우수함을 입증하였다.
In this paper, we suggest an energy-efficient clustering scheme based on cross-layer design in wireless sensor networks. The proposed scheme works adequately for the characteristic environment of the networks. In the proposed clustering scheme, we separate clusters composed of sensor nodes in the event area from clusters of the other area when an event occurs by using an application layer information. We can save energy from multiple paths through multiple clusters to deliver the same event. We also suggest TDMA scheduling for non-evented clusters. In the scheduling, we allocate one time slot for each node to save energy. The suggested clustering scheme can increase the lifetime of the entire network. We show that our scheme is energy efficient through simulation in terms of the frequency of event occurrences, the event continual time and the scope.
