I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   9 ,   No .   3 Ma r ch   2 0 1 8 ,   p p .   561 ~ 564   I SS N:  2502 - 4752 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 9 . i 3 . p p 5 6 1 - 564           561       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Lo a B a la nce:  Energ y  Eff icien Ro uting Proto co l i Wireless   Senso r Net w o rk       A.   M o ha m ed  Div a n M a s o o d 1 ,   S.K .   M uthus un da r 2   1 In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   A M ET   Un iv e rsity ,   Ch e n n a i m ,   In d ia   2 De p a rtme n o f   c o m p u ter sc ien c e ,   S ri  M u th u k u m a ra n   In stit u te  o f   Tec h n o l o g y ,   Ch e n n a i ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   21 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   2 9 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Feb   1 7 ,   2 0 1 8       En e rg y     c o n su m p ti o n     is    o n e     o f     th e     m a jo   issu e     in   W irel e ss   S e n so Ne tw o rk     ( W S N)    w h ich   re d u c e th e   li f e ti m e   o f   th e   n e tw o rk .   In   th is   d e v e lo p e d   w o rk   a n     Clu ste b a se d   En e rg y   E ff icie n Ro u ti n g   P ro to c o (CBEE R P ,   w h ich   is    g a th e rin g   t h e   se n so h u b   i n   t h e   sy ste m     in to     c lu ste rs,     in   th is  m a n n e it   p ro d u c ti v e ly   d e c re a se d   th e   f lo o d in g     traf f ic   d u rin g     d isc o v e th e   ro u ti n g .   T h e   p r o p o se d   CBEE RP   w il b a lan c e   th e   En e rg y   in   th e   G ro u p   b y   u sin g   so m e   se c o n d   o rd e n o d e s .   T h e   re in f o rc e m e n Hig h   e ff e c ti v e   h u b s   re p lac e   th e   c lu ste h e a d   a f ter  th e   c lu ste re a c h e to   it t h re sh o ld   e n e rg y   le v e l.   T h is  CBEE RP   w il h e lp   th e   e f fe c t iv e n e ss   a n d   li f e ti m e   o f   th e   s y ste m .     K ey w o r d s :   Data   T r af f ic   E n er g y   s u f f icie n t   L o ad   B alan cin g   W ir eless   s en s o r   n et w o r k   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A .   Mo h a m ed   Di v an   Ma s o o d   I n f o r m a tio n   T ec h n o lo g y ,     A ME T   Un i v er s it y ,   C h en n ai,   I n d ia.       1.   I NT RO D UCT I O N   I R E C E NT   y ea r s ,   th p r o m is o f   lar g s ca le  W ir eles s   S en s o r   Net w o r k   ( W SN)   ap p licatio n s   h a s   b ee n   s ee n   as  a lr ea d y   ac h iev e d   o r   j u s ab o u to   b r ea lized .   Sen s o r   n o d es  al m o s f u n ct i o n   o n   b atter y .   I t   is   f r eq u en tl y   d i f f ic u lt  to   r ev i v o r   s u p p lan t h v ita lit y   e x h au s ted   h u b s   in   l ig h o f   th u n in h ab ited   co n d itio n   o f   th o b j ec tiv zo n e.     Mo s e n er g y   o f   th n o d is   s p en t   f o r   tr an s m i s s io n   an d   g at h e r in g   o f   t h g a in ed   in f o r m atio n ,   d ec r ea s i n g   ac t iv i t y   o v er h ea d   f o r   s y s te m   s etu p   b ec o m e s   f u n d a m e n tal  [ 1 ] .   No r m a ll y   s en s o r   n o d en er g y   w a s   n o e n o u g h   to   d eli v er ed   d ate  to   s in k .   He n ce ,   alo n g   w it h   s e n s i n g   th d ata  o f   th n o d tr an s m itte d   to   in ter m ed iate  s e n s o r   n o d u n t il r ea ch ed   to   s in k   [ 2 ]   I n   w ir ele s s   Se n s o r   n et w o r k ,   t h s en s o r   n o d es  ca n   b clu b b ed   in to   s m all  g r o u p   ( clu s ter ) .   E ac h   clu s ter   h as  lead er   n o d ( clu s ter   He ad   C H)   to   co o r d in ate  an d   co n tr o th n o d es  i n   th g r o u p .   At  r an d o m   d ep lo y ed   s en s o r   S y s te m   r eq u ir es  clu s ter   f o r m atio n   p r o to co l   to   p a r titi o n   th n et w o r k   in to   clu s t er s .   C lu s ter   h ea d s   s h o u ld   also   b s elec ted   b ased   o n   th e   h ig h   e f f ic ien n o d a m o n g   t h g r o u p   [ 3 ] .   A f ir s t h s e n s o r   h u b s   ar ar b itra r ily   p u i n   e n v ir o n m e n t.  No d es  ar h eter o g en eo u s   i n   n atu r w it h   th d iv er s e n er g y   le v els.  No d es  w it h   t h h ig h er   en er g y   ar f o u n d   a m o n g   i n   th g r o u p   a n d   ar m ak cl u s ter   h ea d   [ 4 ] .   T h r em ai n i n g   o f   th w o r k   s ec tio n   2   p r o p o s ed   ap p r o ac h ,   s ec tio n   3   r esu lt  an al y s i s   an d   s ec tio n 4   co n clu s io n   o f   t h w o r k .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 9 ,   No .   3 Ma r ch   2 0 1 8   :   5 6 1     5 6 4   562                            Fig u r e   1 .   T h clu s ter   Stru ct u r e       2.   CL US T E B ASE E N E R G E F F I CI E N T   RO UT I N G   P RO T O CO L   ( CB E E RP )   C B E E R P   p r o to co th s en s o r   n o d es  h a v i n g   u n eq u al  e n er g y   lev e ls   a n d   p r o ce s s in g   p o w e r .     A ll  t h e   n o d es  ar in   h eter o g e n eo u s   n e t w o r k   w i th   h ig h   i n itial  en er g y   b u d if f er e n le v el  an d   u n eq u a p r o ce s s in g   p o w er   P o w er   s a v i n g   m ec h a n is m   f o r   A d - Ho Net w o r k   u s i n g   3 f a s d o r m an c y   tec h n o lo g y   [ 6 ] .   T h s elec ted   clu s te r   h ea d   ( C H)   ac co r d in g   to   th eir   en er g y ,   p r o ce s s i n g   p o w er   an d   lo ca tio n .     C lu s ter   Hea d     d ef in es    it s     co m m u n icatio n     le v el    i n     ter m s     o f     E n er g y     lev e l   to     f o r m     c lu s ter   w i th i n   t h r an g th n o d co m e s   as c l u s te Me m b er .   C l u s ter   Hea d   i s   m a i n tai n in g   cl u s ter   m e m b er s h ip   i n f o r m atio n   in   r a n g o f   P er f o r m an ce   an al y s is   o f   b lack   h o le  attac k s   i n   g eo g r ap h ical  r o u tin g   M A NE T   [ 7 ] .       2 . 1 .     I nitia liza t io n P ha s     T h p ick ed   o f   clu s ter   h ea d   ( C H)   f r o m   th g r o u p   b ased   o n   th eir   r e m a i n in g   e n er g y ,   p r o ce s s in g   p o w er   an d   lo ca tio n .   C s e n d s   m e m b er s h ip   r eq u est  m e s s a g to   all  th h u b s   in   it s   r an g an d   r eq u est  to   r ep ly   w i t h   th eir   cu r r en p r o p er ty   o f   n o d es.  T h n o d es  w i th   h i g h   r es id u al  en er g y   an d   p r o ce s s i n g   p o wer   w ill  b id en t if ied   an d   th e y   ar m ad b ec o m e   th b ac k u p   n o d es.  No d es  w h ic h   ar n o i n   t h r a n g e   o f   c lu s te r   h ea d ,   w ill  tr y   to   j o in   th clu s ter   b y   s e n d in g   t h e   m es s ag to   t h n ea r es clu s te r   m e m b er   L o ad   b alan cin g   an d   Qo p r o v is io n i n g   b ased   o n   co n g est io n   p r ed ictio n   f o r   GE O/ L E h y b r id   s atell i te  n et w o r k s   [ 8 ] .   Me m b er s   ar s en d   d ata  to   C i n   d u r in g   allo tted   ti m p er io d .   A f ter   co llectin g   d ata  C ch ec k   if   an y   r ep ea ted   d ata  av ailab le  th at  b eli m i n ated   an d   r e m ai n in g   p ac k et  s en d   to   s in k .     2 . 2 .    Re - clus t er ing   P ha s     Af ter   s o m ti m if   th e   C H   r esid u a e n er g y   cr o s s   th e   n o r m a lev el,   t h C w i ll  ac ti v ate  t h b ac k u p   n o d th C w i ll    h an d   o v er     its     ac co u n tab ilit y     to     th e   b ac k u p     n o d   an d   w i ll  m ak e     t h   n o d   th e   clu s ter   h ea d   th e n   ex i s ti n g   cl u s ter   n o d ac t a s   clu s ter   m e m b er   o f   g r o u p .         3.   P E RF O RM ANCE AN AL YS I S   Du r in g   s i m u latio n   ti m e   th e   ev en t s   ar e   tr ac ed   b y   u s in g   t h tr ac f i les.  T h p er f o r m a n ce   o f   t h n et w o r k   i s   e v al u ated   b y   e x ec u ti n g   th tr ac f i les.  T h ev e n ts   ar r ec o r d ed   in to   tr ac f il es  w h ile  e x ec u t in g   r ec o r d   p r o ce d u r e.   T h n et w o r k   p ar a m eter s   u s ed   i n   o u r   s i m u latio n   is   d escr ib ed   T ab le  1 .       T ab le  1 .   P ar am eter   P a r a me t e r   V a l u e   S i mu l a t o r   T o o l   N S 2   A n t e n n a     O mn i     N o d e s c o u n t   50   R o u t i n g   p r o t o c o l   D S D V   T r a f f i c   mo d e l   C B R   S i mu l a t i o n   A r e a   5 0 0 × 5 0 0     S i n k   n o d e     C l u st e r   H e a d       S e n so r   n o d e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Lo a d   B a la n ce :   E n erg E fficien t R o u tin g   P r o to co l in   W ir eles s …  ( A . Mo h a med   Diva n   Ma s o o d )   563   3 . 1 .     P a ck et   Deliv er y   Ra t   T h p ac k et  d eliv er y   r ate  is   d ef in ed   as th r ate  at  w h ic h   th d esti n a tio n   r ec eiv ed   t h d ata  p ac k ets.  T h r ate  is   ca lcu lated   b ased   o n   th n u m b er   o f   d ata  p ac k ets r ec ei v ed   p er   tim e.               Fig u r e   2 .   P ac k et  R ec eiv ed   o f   p r o p o s ed   s ch e m e       3 . 2 .     T hro ug hp ut  Ana ly s i s   T h en   th t h r o u g h p u i s   ca lc u l ated   b y   n u m b er   o f   p ac k ets   r ec eiv ed   p er   u n it  ti m e.   T h T h r o u g h p u i s   ca lcu lated   b y   u s i n g   t h f o llo w in g   f o r m u la:                                                                              Fig u r e   3 .   T h r o u g h p u t a n al y s i s   o f   p r o p o s ed   s ch e m e         4.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   T h is   p ap er   p r o p o s es  th en er g y   e f f icie n r o u tin g   p r o to co ca l led   tSEL .   Ou r   f u t u r w o r k   is   t o   en h an ce   th tSE L   p r o to co b y   r ed u cin g   th co m p le x it y   o f   R S A   al g o r ith m   w i th o u co m p r o m is in g   th s ec u r i t y   a n d   to   m ak e   th e   p r o to co l to   d ef en d   m an y   W SN a ttac k s   lik e   W o r m h o le  attac k ,   R o u ti n g   tab le  p o is o n in g   a n d   R e s o u r c e   Dep letio n   attac k .         5.   CO NCLU SI O N   C lu s ter   b ased   E n er g y   E f f ic ien t Ro u ti n g   P r o to co l ( C B E E R P)   f o r   r o u tin g   u n k n o w n   n o d es i n   W NS is   d is cu s s ed .   C B E E R P   f o r   b ac k u p   en er g y   o f   n o d e,   R e - cl u s ter in g ,   clu s ter   h ea d   s elec tio n   a n d   c lu s ter   f o r m atio n   i n   w ir ele s s   s en s o r   n et w o r k   ar p r o p o s ed .   T h   ef f icie n c y     o f     t h   d ev e lo p ed   s y s te m   is   co m p ar ed   w it h   t h e   E x is ti n g   clu s ter i n g   HE E al g o r ith m   w i th   n o   o f   c y cl ic  r o u n d    an d     th   d ea d     n o d es   u s in g     th   p ar a m eter     lik e     en er g y     in     ea c h     r o u n d     p er     n o d e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 9 ,   No .   3 Ma r ch   2 0 1 8   :   5 6 1     5 6 4   564   RE F E R E NC E   [1 ]     M   Ca rli ,   S   P a n z ieri,   F   P a sc u c c i.   A   jo in ro u ti n g   a n d   l o c a li z a ti o n   a lg o rit h m   f o e m e r g e n c y   s c e n a r io ,   El se v ier ,   A d   Ho c   Ne two rk s .   2 0 1 4 1 3 .     [2 ]       S S  I y e n g a r,   N Ba la k rish n a n ,     G   El a n g o v a n ,   Ne e ta  T riv e d i.     A   M e ss a g e - E ff icie n t,   Distrib u ted   Clu st e rin g   Al g o rith m   fo r W ire les s S e n so r a n d   Acto r Ne two rk s   IEE E .   2 0 0 6 .     [3 ]       Hu a f e n g   H,  Jin c h u     C,     Ha ig a u g     W ,     G     Ch u a n sh a n .     Eve n b a s e d   T ru st  Fra me wo rk   M o d e in   W ire les s   S e n so Ne two rk s,  IEE In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Ne tw o rk in g ,   A rc h it e c tu re   a n d   sto ra g e .   2 0 0 8 .   [4 ]       S u re n d e   S o n i,     V iv e k     Ka ti y a r,     Na ro tt a m     Ch a n d .    Clu ste ri n g     A l g o rit h m   f o   He tero g e n e o u W irele ss   S e n so Ne tw o rk A   S u rv e y .   IJ AE R .   2 0 1 0 1 (2 )   [5 ]     T     M izu n o ,       M in e n o ,       S o g a ,     T     T a k e n a k a ,       T e ra sh i m a .   In teg ra ted   p ro t o c o fo r o p t imize d   li n k   sta te  ro u ti n g   a n d   lo c a li za t io n   OL S R - L S im u latio n     M o d e ll i n g     P ra c ti c e     a n d     T h e o ry .   2 0 1 1 ;   ( 1 9 );   1 7 1 1 1 7 2 2 .   [6 ]     He len   D,  A ri v a z h a g a n   D.  P o w e sa v in g   m e c h a n ism   f o A d - Ho c   Ne t w o rk   u sin g   3 G   f a st  d o r m a n c y   tec h n o l o g y .   In d ia n   J o u r n a l   o S c i e n c e   a n d   T e c h n o lo g y .   2 0 1 4 ;   7 (S 6 );  7 4 - 7 7 .   [7 ]     S h a n t h H J,  A n it a   M .   Per f o rm a n c e   a n a lys is  o b la c k   h o le a tt a c k s in   g e o g ra p h ica r o u ti n g   M ANE T .   2 0 1 4 .   [8 ]     H.  Nish iy a m a ,   D.   Ku d o h ,   N.  Ka t o   a n d   N.  Ka d o w a k i.   L o a d   b a la n c in g   a n d   Qo S   p ro v isio n in g   b a se d   o n   c o n g e sti o n   p re d ictio n   f o GEO/L EO  h y b ri d   sa telli te  n e two rk s .   P r o c e e d in g o f   th e   IEE E ,   v o l.   9 9 ,   n o . 1 1 ,   p p .   1 9 9 8 - 2 0 0 7 ,   No v e m b e 2 0 1 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.