무선 센서망은 위험이 존재하는 환경에서 공공 기관이나 군사적 목적의 신뢰성 있는 모니터링을 위한 수단으로 사용되어 왔다. 위험 상황이나 위험 물질이 존재하는 환경에서 사용된다는 특성 때문에, 망의 수명이 기존 무선망에서보다 더욱 중요한 성능 요소로 간주된다. 망 전체의 수명을 결정짓는 주요 요소 중 하나는 수명을 다하는 최초의 노드가 얼마나 이른 시간에 나타나느냐 하는 것이고, 이 최초의 노드는 망에 존재하는 병목 노드일 확률이 높다. 무선망의 병목 노드를 찾아내기 위한 방법으로 MINCUT 알고리즘이 대표적이나, 이는 중앙 집중형 방법이어서 많은 수의 노드로 이루어진 무선 센서망에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 알고리즘의 계산 복잡도를 낮추어 매우 짧은 시간 내에 병목 노드를 탐지해 내는 분산형 방법을 제안한다. 수학적 분석과 실험을 통해 제안된 알고리즘이 기존 방법보다 훨신 향상된 성능을 보임을 확인할 수 있다.
Wireless sensor networks (WSNs) have been considered as a promising method for reliably monitoring both civil and military environments under hazardous or dangerous conditions. Due to the special property and difference from the traditional wireless network, the lifetime of the whole network is the most important aspect. The bottleneck nodes widely exist in WSNs and lead to decrease the lifetime of the whole network. In order to find out the bottleneck nodes, the traditional centralized bottleneck detection method MINCUT has been proposed as a solution for WSNs. However they are impractical for the networks that have a huge number of nodes. This paper first proposes a distributed algorithm called DBND (Distributed Bottleneck Node detection) that can reduce the time for location information collection, lower the algorithm complexity and find out the bottleneck nodes quickly. We also give two simple suggestions of how to solve the bottleneck problem. The simulation results and analysis show that our algorithm achieves much better performance and our solutions can relax the bottleneck problem, resulting in the prolonging of the network lifetime.
