Distributed Underwater Clustering S

Distributed Underwater Clustering Scheme (DUCS)
Energy efficiency is a major concern for UWSNs because sensor nodes have batteries of limited power, which are hard to replace or recharge in such environments. It is a fundamental problem to design a scalable and energy-efficient routing protocol for these networks. Domingo and Prior (2007) presented a distributed energy aware and random node mobility supported routing protocol called Distributed Underwater Clustering Scheme (DUCS) for long-term but non-time critical applications.
DUCS is an adaptive self-organizing protocol where the whole network is divided into clusters using a distributed algorithm. Sensor nodes are organized into local clusters where one node is selected as a cluster head for each. All the remaining nodes (non- cluster heads) transmit the data packets to the respective cluster heads. This transmission must be single hop. After receiving the data packets from all the cluster members, cluster head performs signal processing function like aggregation on the received data, and transmits them towards the sink using multi-hop routing through other cluster heads. Cluster heads are responsible for coordinating their cluster members (intra-cluster coordination) and communication among clusters (inter-cluster communication). The selection of cluster head is completed through a randomized rotation among different nodes within a cluster in order to avoid fast draining of the battery from the specific sensor node. DUCS completes its operation in two rounds. The first round is called setup, where network is divided into clusters, and in the second round, which is called network operation, transfer of data packets is completed. During the second round, several frames are transmitted to each cluster head where every frame is composed of a series of data messages that the ordinary sensor nodes send to the cluster head with a schedule. Simulation results have shown that DUCS not only achieves high packet delivery ratio, but also considerably reduces the network overhead and continues to increase throughput consequently.
Although DUCS is simple and energy efficient, but it has a couple of performance issues. First, node movements due to water currents can affect the structure of clusters, which consequently decreases the cluster life. Frequent division of sectors can be a burden on the network as the setup phase is repeated many times. Second, during the network operation phase, a cluster head can transmit its collected data towards another cluster head only. Again, water currents can move two cluster head nodes away, where they cannot communicate directly even a few non-cluster head nodes are available between them.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กระจายใต้การจัดกลุ่มโครงการ (Ducs)
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นข้อกังวลสำคัญสำหรับ UWSNs เพราะโหนดเซ็นเซอร์มีแบตเตอรี่ของเพาเวอร์ จำกัด ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะเปลี่ยนหรือชาร์จในสภาพแวดล้อมดังกล่าว มันเป็นปัญหาพื้นฐานในการออกแบบโปรโตคอลที่ปรับขนาดได้และประหยัดพลังงานสำหรับเครือข่ายเหล่านี้ โดมิงโกและก่อน (2007) นำเสนอการกระจายพลังงานความตระหนักและความคล่องตัวโหนดสุ่มสนับสนุนเส้นทางโปรโตคอลที่เรียกว่า Distributed ใต้การจัดกลุ่มโครงการ (Ducs) ระยะยาว แต่ไม่ใช่เวลาใช้งานที่สำคัญ.
Ducs คือการปรับตัวโปรโตคอลการจัดระเบียบตัวเองที่เป็นเครือข่ายทั้งหมด แบ่งออกเป็นกลุ่มโดยใช้อัลกอริทึมแบบกระจาย โหนดเซ็นเซอร์ถูกจัดเป็นกลุ่มในท้องถิ่นที่หนึ่งโหนดจะถูกเลือกเป็นหัวหน้าคลัสเตอร์สำหรับแต่ละ ทุกโหนดที่เหลืออยู่ (ไม่ใช่หัวคลัสเตอร์) ส่งแพ็คเก็ตข้อมูลไปยังหัวคลัสเตอร์ที่เกี่ยวข้อง ส่งนี้จะต้องเป็นฮิปฮเดียว หลังจากที่ได้รับแพ็คเก็ตข้อมูลจากสมาชิกคลัสเตอร์หัวคลัสเตอร์ที่ทำหน้าที่ประมวลผลสัญญาณเช่นการรวมกับข้อมูลที่ได้รับและส่งพวกเขาไปสู่อ่างล้างจานโดยใช้หลายเส้นทางฮอปผ่านหัวคลัสเตอร์อื่น หัวคลัสเตอร์มีความรับผิดชอบในการประสานงานสมาชิกคลัสเตอร์ของพวกเขา (ประสานงานคลัสเตอร์ intra) และการติดต่อสื่อสารระหว่างกลุ่ม (การสื่อสารระหว่างคลัสเตอร์) ตัวเลือกของหัวคลัสเตอร์จะเสร็จสมบูรณ์ผ่านการหมุนแบบสุ่มในหมู่โหนดที่แตกต่างกันภายในกลุ่มเพื่อหลีกเลี่ยงการระบายน้ำอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่จากโหนดเซ็นเซอร์ที่เฉพาะเจาะจง Ducs เสร็จสิ้นการดำเนินงานของ บริษัท ในรอบสอง รอบแรกจะเรียกว่าการติดตั้งเครือข่ายที่ถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มและในรอบที่สองซึ่งเรียกว่าการดำเนินงานของเครือข่ายการโอนแพ็กเก็ตข้อมูลเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ในช่วงรอบที่สองหลายเฟรมจะถูกส่งไปยังแต่ละหัวคลัสเตอร์ที่ทุกกรอบประกอบด้วยชุดของข้อความข้อมูลที่โหนดเซ็นเซอร์สามัญส่งให้หัวหน้ากลุ่มที่มีตารางเวลา ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่า Ducs ไม่เพียง แต่ประสบความสำเร็จในอัตราการส่งแพ็คเก็ตสูง แต่ยังมากจะช่วยลดค่าใช้จ่ายเครือข่ายและยังคงเพิ่ม throughput ดังนั้น.
แม้ว่า Ducs เป็นเรื่องง่ายและพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ก็มีคู่ของปัญหาเรื่องประสิทธิภาพ ประการแรกการเคลื่อนไหวของโหนดเนื่องจากกระแสน้ำจะมีผลต่อโครงสร้างของกลุ่มซึ่งลดลงดังนั้นชีวิตของคลัสเตอร์ ส่วนที่ใช้บ่อยในภาคอาจจะเป็นภาระในเครือข่ายเป็นขั้นตอนการติดตั้งซ้ำแล้วซ้ำอีกหลายครั้ง ประการที่สองในระหว่างขั้นตอนการดำเนินงานเครือข่ายที่หัวคลัสเตอร์ที่สามารถส่งข้อมูลที่เก็บรวบรวมได้ต่อหัวคลัสเตอร์อื่นเท่านั้น อีกครั้งกระแสน้ำสามารถย้ายสองโหนดหัวคลัสเตอร์ไปที่พวกเขาไม่สามารถสื่อสารโดยตรงแม้ไม่กี่คลัสเตอร์ไม่ใช่โหนที่มีอยู่ระหว่างพวกเขา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กระจายใต้น้ำการจัดกลุ่มโครงการ ( ducs )
ประสิทธิภาพพลังงานเป็นข้อกังวลหลักสำหรับ uwsns เพราะเซ็นเซอร์โหนดมีแบตเตอรี่ของอำนาจ ซึ่งจะยากที่จะแทนที่ หรือเติมเงินในสภาพแวดล้อมเช่น มันเป็นปัญหาพื้นฐานในการออกแบบระบบประหยัดพลังงานสำหรับเครือข่ายและโปรโตคอลเส้นทางเหล่านี้โดมิงโก และก่อน ( 2007 ) มอบพลังงานที่กระจายความตระหนักและสุ่มโหนดเคลื่อนที่สนับสนุนโปรโตคอลเส้นทางที่เรียกว่าการกระจายใต้น้ำการจัดกลุ่มโครงการ ( ducs ) สำหรับในระยะยาว แต่ไม่ใช่งานที่สำคัญเวลา .
ducs เป็นโปรโตคอลที่ปรับบนเครือข่ายทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มโดยใช้การกระจายขั้นตอนวิธีเซนเซอร์โหนดหนึ่งโหนดจัดเป็นกลุ่มท้องถิ่นที่ได้รับเลือกเป็น กลุ่มหัวสำหรับแต่ละ ที่เหลือทั้งหมด ( ไม่หัวโหนดคลัสเตอร์ ) ส่งแพ็กเก็ตข้อมูลไปยังหัวหน้าคลัสเตอร์นั้นๆ ภาพนี้ต้องเดี่ยวโดด หลังจากได้รับข้อมูลจากสมาชิกกลุ่มคลัสเตอร์หัวแสดงสัญญาณที่ได้รับ เช่น การรวมฟังก์ชันการประมวลผลข้อมูลและส่งพวกเขาไปยังอ่างใช้ Multi Hop เส้นทางผ่านหัว กลุ่มอื่น ๆ หัวหน้า กลุ่มจะรับผิดชอบประสานงานกลุ่มสมาชิกของกลุ่มประสานงานภายในและการสื่อสารระหว่างกลุ่ม ( ระหว่างการสื่อสารคลัสเตอร์ )การเลือกกลุ่มหัวเสร็จผ่านโดยการหมุนระหว่างโหนดที่แตกต่างกันภายในกลุ่มเพื่อหลีกเลี่ยงเร็วระบายแบตเตอรี่จากโหนดเซ็นเซอร์ที่เฉพาะเจาะจง ducs เสร็จสิ้นการดำเนินการใน 2 รอบ รอบแรก เรียกว่าการติดตั้งที่เครือข่ายจะแบ่งออกเป็นกลุ่มและรอบที่สอง ซึ่งเรียกว่า การดำเนินงานเครือข่ายการถ่ายโอนของแพ็กเก็ตข้อมูลจะเสร็จสมบูรณ์ ในรอบที่สอง เฟรมหลายจะถูกส่งไปยังแต่ละกลุ่มใหญ่ที่ทุกเฟรมจะประกอบด้วยชุดของข้อมูลข้อความที่โหนดเซ็นเซอร์ธรรมดาส่งให้หัวหน้าคลัสเตอร์กับตารางเวลา ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าไม่เพียง แต่สามารถ ducs แพ็กเก็ตอัตราสูงส่งแต่ยังมากช่วยลดค่าใช้จ่ายในเครือข่าย และยังคงเพิ่ม throughput จากนั้น
ถึงแม้ว่า ducs ง่ายและประหยัดพลังงาน แต่ก็มีคู่ของปัญหาประสิทธิภาพการทำงาน แรกของโหนดเนื่องจากกระแสน้ำจะมีผลต่อโครงสร้างของกลุ่ม ที่ส่งผลลดกลุ่มชีวิตกองบ่อยของภาคจะเป็นภาระในเครือข่ายเป็นขั้นตอนการติดตั้งซ้ำหลายๆ ครั้ง ประการที่สอง ในระหว่างปฏิบัติการเครือข่ายเฟส กลุ่มหัวสามารถส่งข้อมูลสู่อีกกลุ่มใหญ่เท่านั้น อีกกระแส น้ำสามารถย้ายสองโหนดคลัสเตอร์เก็บหัวที่ไม่สามารถสื่อสารโดยตรง แม้ไม่กี่บนหัวโหนดคลัสเตอร์ที่มีอยู่ระหว่างพวกเขา .