• 전자공학회논문지CI
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• 제44권2호
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• pp.19-24
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• 2007

본 논문에서는, 에너지 효율적인 MAC 프로토콜에 대해 논한다. 제안하는 S-MAC 프로토콜은 S-MAC 프로토콜을 기반으로, 전송되는 데이터의 빈도수를 이용하여 능동구간 대비 수면구간의 사이클을 지능적으로 변화시킨다. 데이터 빈도수는 링크계층의 데이터 체크 비트를 참조함으로써 얻어지게 된다. 제안된 프로토콜의 검증은 NS-2 시뮬레이터를 통해서 이루어졌고, 전송 데이터의 처리량은 S-MAC과 비교하여 유사한 성능을 나타냈고, 에너지 효율에 있어서는 최대 50%의 효율을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.329-330
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• 2019

무선 센서 네트워크(WSN)는 배터리 자원의 제약으로 인해 수명이 짧다는 문제와 많은 이웃 노드와 통신하는 노드의 에너지 소비가 증가하는 에너지 불균형 문제를 가지고 있다. 이를 해결하고자, 최근에는 태양 에너지 수집형 노드를 사용하여 에너지를 지속적으로 수집함으로써 배터리 자원 제약 문제를 해결하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존의 배터리 기반의 WSN을 위하여 제안된 유명한 데이터 수집 기법인 CTP(Collection Tree Protocol)도 이와 같은 에너지 제약 및 에너지 사용 불균형 문제는 고려하지 않고 설계되었다. 따라서 정전 노드 발생 및 루프 발생과 같은 네트워크의 안정성이 심각하게 저하되는 문제를 내포하고 있었다. 이를 해결하고자, 본 논문에서는 태양 에너지 수집형 노드로 구성된 WSN을 위한 향상된 CTP 기법(Solar-CTP)을 제안한다. 제안된 Solar-CTP기법에서는 수집 에너지 및 사용 에너지양 예측을 통해 노드 동작 모드를 결정한다. 성능 검증을 통해 기존 CTP에 비해 Solar-CTP의 정전 노드의 수가 매우 적고, 싱크의 데이터 수집량이 많아진 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권5B호
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• pp.326-333
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• 2008

무선 센서 네트워크에서 데이터 병합을 수행하는 센서노드는 자식 노드의 메시지를 기다리는 시간인 타임아웃을 스케줄링한다. 본 논문에서는 데이터 병합시 소모되는 전력을 최소화하고 데이터 정확도를 높이기 위해, 센서 네트워크에서 수집되는 데이터 패턴에 따라 타임아웃을 적응적으로 조절하는 새로운 타임아웃 스케줄링 기법을 제안한다. 제안 타임아웃 스케줄링 기법은 자식노드로부터 수신한 데이터가 특별한 이벤트 없이 기준 데이터 변동률 범위 내에 있게 되면 타임아웃 값을 줄인다. 타임아웃을 작게 하면 메시지 대기시간이 짧아지고 센서 노드의 에너지 소모가 감소한다. 센싱 데이터가 기준 데이터 변동률을 벗어나면 중요 이벤트 발생 확률이 높으므로 보다 정확한 데이터 병합 값을 얻기 위해 타임아웃 값을 증가시킨다. 시뮬레이션 결과에서 제안 기법은 기존 캐스케이딩 타임아웃 스케줄링 기법에 비해 에너지 소모와 데이터 정확도 측면에서 우수한 성능을 보여주었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권2호
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• pp.189-196
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• 2010

기존의 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법을 제안한 LEACH는 데이터 전송에 있어서 플러딩 방식을 탈피, 효율적으로 에너지를 소비하여 네트워크의 통신량을 증가 시키는데 성공하였다. 또한 무선 센서 네트워크에서 QoS 기반의 제한적인 플러딩 방식을 제안한 기법도, 라우팅 경로 설정에 참여하는 노드의 숫자를 줄여, 에너지 소모를 줄이는데 성공하였다. 하지만 데이터 전송 시, 비교적 적은 홉 수의 라우팅 경로를 선호하였고, 이는 에너지 사용량을 증대시켜 전체 네트워크 성능 저하를 유발하였다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 QoS(Quality of Service) 기반의 에너지 효율적인 클러스터링과 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 무선 센서 네트워크 관련 연구 분야에서 가장 중요한 이슈인 에너지 효율에 기반을 두어, 데이터 패킷의 종류를 두 종류 (class 1, class 2)로 나누어 차별화된 서비스를 제공하는 기법을 제안하였다. NS-2를 사용하여 실험한 결과, 기존의 기법보다 노드의 평균 생존 시간을 약 2.47배 증가 시키고 class 1 데이터 패킷의 경우 약 312%, class 2 데이터 패킷의 경우 약 61%의 통신량을 증가시켰다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권4호
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• pp.83-88
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• 2020

태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크(SP-WSN) 환경에서는 주기적으로 배터리가 충전되므로 에너지 소모를 최소화하기보다는 수집된 에너지의 효율적인 사용이 중요하다. 한편, 잘 알려진 것처럼 SP-WSN을 포함하여 모든 센서 네트워크들은 사용되는 센서 노드의 특성상 성능이 제한적이므로 노드 간의 통신 신뢰도가 낮을 수밖에 없다. 본 논문에서는 위의 특성들을 고려하여 SP-WSN에서 신뢰성 있는 통신을 할 수 있는 향상된 순방향 에러정정 기법(FEC) 기법을 제안한다. 제안 기법은 우선 1) 에너지 모델링을 통해 노드가 기본 동작 외에 여분으로 사용할 수 있는 에너지양을 계산하고, 이 에너지를 최대한 활용할 수 있는 에러 복구용 패리티의 크기를 결정한다. 동시에 2) 링크 품질 모델링을 통해 현재의 데이터 통신환경에서 에러 복구에 필요한 최적의 패리티도 계산한다. 최종적으로 3) 이 두 가지 패리티의 크기를 동시에 고려함으로써 노드의 정전시간을 줄이면서, 데이터 신뢰성을 증가시킬 수 있는 패리티 크기를 결정할 수 있다. 싱크에서 수집되는 데이터양과 정전되는 노드 수를 다른 기법들과 비교함으로써 성능검증을 수행하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권4호
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• pp.495-504
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• 2009

다수의 센서로 구성된 무선 센서 네트워크는 다양한 환경에서의 정보수집을 목적으로 하며 현재 다양한 분야에 응용 및 활용이 되고 있다. 센서 네트워크를 구성하는 각 센서 노드들은 한정된 전력의 배터리로 동작하므로 에너지 효율성 및 장시간의 네트워크 수명을 제공하는 것이 센서 네트워크의 중요한 연구 목표 중 하나이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 에너지 효율성을 향상 시키고 데이터 신뢰성을 보장하기 위해 새로운 클러스터 기반의 지역 멀티홉 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 클러스터 내의 멀티홉 형성으로 센서 노드들의 데이터 전송을 위한 에너지 소비를 최소화하며 지역 클러스터 헤드 순환 기법을 통해 기존 클러스터링 기법에서 빈번한 클러스터 구성으로 인한 에너지 낭비를 효율적으로 관리한다. 시뮬레이션을 통해 기존에 제안되었던 LEACH, LEACH-C, PEACH와 비교해 전체 노드의 에너지 소모를 균등하게 하여 에너지 효율성을 향상시키고 네트워크 수명을 연장하였음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권8호
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• pp.950-953
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• 2016

하나의 패킷 손실은 TCP 세그먼트 손실과 재전송을 유발시키며, 여러 홉의 전송경로에서 전달된 해당 세그먼트를 구성하는 여러 패킷의 전송에 소모된 에너지 사용이 무의미해진다. 본 논문에서는, 종단간 TCP 재전송율이 데이터 전송에 소모되는 에너지량에 어떤 영향을 미치는지 분석하고자 하며, 특히 기존의 TCP 전송 방식과 Store-and-Forward TCP 전송 방식을 비교 분석하였으며, 전송손실의 증가에 대한 에너지 효율성의 산출 방안을 분석하였다. 다양한 상황에서의 데이터 전송시, 에너지 절감 결정이나 새로운 방안 연구에 공헌을 할 것으로 기대한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.131-140
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• 2008

본 논문에서는 에너지 효율적인 전송과 긴 네트워크 라이프타임을 보장하는 데이터 전송 프로토콜을 소개한다. 잘 알려진 SPIN에 비해 SPMS는 최단경로로 데이터를 전송하기 때문에 전송 시 에너지 효율을 극대화했다. 하지만 최단경로상의 특정 노드를 반복해서 사용함으로써 짧은 네트워크 라이프타임을 가진다. 본 논문에서는 거리와 에너지 잔량의 두 가지 속성을 고려한 ConBED(A protocol Considering Between Energy and Distance) 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과, ConBED는 에너지 효율적인 전송을 보장하며 SPMS에 비해 네트워크 라이프 타임이 6% 증가한 것을 보여준다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.408-416
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• 2016

본 연구에서는 선내 수집데이터를 활용하는 선박 및 육상 서비스를 위한 선박용 어플리케이션 시스템과 해상 데이터 통합관리 및 상호교환을 위한 선육 간 통합 시스템을 활용한 선박 에너지효율 모니터링 시스템을 설계하였다. 선박 에너지효율 모니터링 시스템은 윈도우 기반의 응용프로그램으로 file base EDI 통신을 이용하도록 구성하였다. 주요기능으로 연료소모량 최소화를 위한 항로 계획, 에너지 소모 및 배출가스 배출 모니터링, 선박 에너지 효율 분석 및 분석데이터 분석을 구현하고 실 운항선박에 적용하여 시스템의 정상 동작을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1561-1567
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• 2015

모바일 애드혹 네트워크의 노드는 일반적으로 에너지의 용량이 제한된 배터리를 사용한다. 경로의 안정성을 유지하기 위해 균형 잡힌 에너지 소비가 중요하다. 본 논문에서는 애드혹 네트워크에서 데이터 전송 경로의 안정성을 향상시키는 것을 목표로 한다. 이를 위해 데이터를 전송할 수 있는 최단 전송 경로 중에서 노드 에너지 잔량의 최소값이 가장 큰 경로를 선택하는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 에너지 잔량의 최소값이 가장 큰 경로는 다른 경로보다 상대적으로 긴 수명을 갖게 되어 데이터 전송에 안정성을 향상 시킬 수 있다. NS-3 시뮬레이터를 사용하여 제안하는 라우팅 프로토콜이 AODV와 EA-AODV보다 수명이 긴 안정적인 경로를 제공하는 것을 확인한다.