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무선 센서 네트워크 상에서 클러스터 기반 라우팅 구현시, 클러스터의 개수 및 노드 간에 송수신되는 제어 메시지의 전송 반경을 결정하는 방법으로,센서 필드에 분포되어 있는 모든 노드의 총 에너지 소모량을 산출하는 단계; 및상기 모든 노드의 총 에너지 소모량에 기초하여, 상기 클러스터의 개수 및 상기 제어 메시지의 최대 전송 반경을 결정하는 단계를 포함하며,상기 총 에너지 소모량을 산출하는 단계는,상기 센서 필드에 분포되어 있는 모든 노드 중 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계; 및상기 센서 필드에 분포되어 있는 모든 노드 중 클러스터 헤드 노드를 제외한 일반 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함하며,상기 일반 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계는,상기 일반 노드의 클러스터 가입 성공 확률을 산출하는 단계;상기 클러스터 가입 성공 확률에 기초하여, 상기 일반 노드 중 클러스터에 가입한 가입 성공 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계; 및상기 클러스터 가입 성공 확률에 기초하여, 상기 일반 노드 중 클러스터에 가입하지 못한 가입 실패 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 1 항에 있어서,상기 제어 메시지는, 상기 클러스터 헤드 노드가 클러스터를 형성하는 과정에서 상기 일반 노드에게 전송하는 광고 메시지, 상기 일반 노드가 상기 클러스터 헤드 노드에게 해당 클러스터에 가입을 요청하는 가입 요청 메시지, 및 상기 클러스터 헤드 노드가 해당 클러스터에 가입한 일반 노드에게 전송하는 전송 스케줄링 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법
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제 3 항에 있어서,상기 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계는,상기 클러스터 헤드 노드가 상기 광고 메시지를 전송할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계;상기 클러스터 헤드 노드가 상기 가입 요청 메시지를 수신할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계;상기 클러스터 헤드 노드가 상기 전송 스케줄링 메시지를 전송할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계; 및상기 클러스터 헤드 노드가 해당 클러스터에 가입한 일반 노드로부터 수신한 데이터를 병합하고, 병합된 데이터를 기지국에 전송할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 3 항에 있어서,상기 일반 노드의 클러스터 가입 성공 확률을 산출하는 단계는,상기 일반 노드가 상기 광고 메시지를 수신하지 못할 확률인 가입 실패 확률을 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 6 항에 있어서,상기 가입 실패 확률을 산출하는 단계는,상기 센서 필드 내에서 하나의 노드가 제어 메시지를 전송할 수 있는 영역인 제어 메시지 영역의 넓이를 산출하는 단계;상기 센서 필드 내에서 단위 면적당 클러스터 헤드 노드의 평균 개수를 산출하는 단계; 및상기 제어 메시지 영역의 넓이 및 상기 클러스터 헤드 노드의 평균 개수에 기초하여 상기 가입 실패 확률을 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 7 항에 있어서,상기 제어 메시지 영역의 넓이 및 상기 클러스터 헤드 노드의 평균 개수에 기초하여 상기 가입 실패 확률을 산출하는 단계는,상기 제어 메시지 영역의 넓이 및 상기 클러스터 헤드 노드의 평균 개수에 기초하여 상기 센서 필드 내의 하나의 노드가 n개의 광고 메시지를 수신할 확률을 포아송(Poisson) 분포로 정의하는 단계; 및상기 포아송 분포에서 상기 센서 필드 내의 하나의 노드가 0개의 광고 메시지를 수신할 확률을 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 3 항에 있어서,상기 가입 성공 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계는,상기 가입 성공 노드가 상기 광고 메시지를 수신할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계;상기 가입 성공 노드가 상기 가입 요청 메시지를 전송할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계;상기 가입 성공 노드가 가입한 클러스터의 클러스터 헤드 노드로부터 상기 전송 스케줄링 메시지를 수신할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계; 및상기 가입 성공 노드가 가입한 클러스터의 클러스터 헤드 노드에게 데이터를 전송할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 1 항에 있어서,상기 가입 실패 노드의 에너지 소모량을 산출하는 단계는,상기 가입 실패 노드가 기지국에 데이터를 전송할 때 에너지 소모량을 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 1 항에 있어서,상기 센서 필드에 분포되어 있는 모든 노드의 총 에너지 소모량을 산출하는 단계는,상기 모든 노드의 총 에너지 소모량을, 상기 클러스터의 개수 및 상기 제어 메시지의 최대 전송 반경을 변수로 갖는 함수식으로 산출하는 단계를 포함하는, 방법
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제 11 항에 있어서,상기 모든 노드의 총 에너지 소모량에 기초하여, 상기 클러스터의 개수 및 상기 제어 메시지의 최대 전송 반경을 결정하는 단계는,상기 함수식에 Nelder-Mead Simplex 알고리즘을 적용하여 상기 총 에너지 소모량이 최소가 되는 상기 클러스터의 개수 및 상기 제어 메시지의 최대 전송 반경을 결정하는 단계를 포함하는, 방법
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제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기록된 방법을 컴퓨팅 장치가 수행하도록 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체
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