• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.25 no.7
• /
• pp.930-939
• /
• 2021

In recent years, the use of broadband bandwidth and redundant links for stable transmission in networks has resulted in excessive energy consumption and reduced transmission efficiency. In this paper, we propose an optimization algorithm that reduces the number of transmission links and minimizes transmission energy by removing redundant traffic in networks where traffic redundancy is allowed. The optimization algorithm proposed in this paper uses the meta-heuristic method using Tabu search algorithm. The proposed optimization algorithm minimizes transmission energy by designing a neighborhood generation method that efficiently routes overlapping traffic. The performance evaluation of the proposed optimization algorithm was performed in terms of the number of links used to transmit all traffic generated in the network and the transmission energy consumed. From the performance evaluation results, it was confirmed that the proposed algorithm is superior to other algorithms previously proposed.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.20 no.11
• /
• pp.2187-2192
• /
• 2016

A data-centric routing protocol considering a data aggregation technique at relay nodes is required to increase the lifetime of wireless sensor networks. An energy-efficient data-centric routing algorithm is proposed by considering a tradeoff between acquisition time and energy consumption in the wireless sensor network. First, the proposed routing scheme decides the sink node among all sensor nodes in order to minimize the maximum distance between them. Then, the proposed routing extends its tree structure in a way to minimize the link cost between the connected nodes for reducing energy consumption while minimizing the maximum distance between sensor nodes and a sink node for rapid information gathering. Simulation results show that the proposed data-centric routing algorithm has short information acquisition time and low energy consumption; thus, it achieves high energy efficiency in the wireless sensor network compared to conventional routing algorithms.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.40 no.1
• /
• pp.61-69
• /
• 2015

Through Virtual Machine technology(VM), VMs can be packed into much fewer number of physical servers than that of VMs. Since even an idle physical server wastes more than 60% of max power consumption, it has been considered as one of energy saving technologies to minimize the number of physical servers by using the knapsack problem solution based on the computing resources. However, this paper shows that this tightly packed consolidation may not achieve the efficient energy saving. Instead, a service pattern-based VM consolidation algorithm is proposed. The proposed algorithm takes the service time of each VM into account, and consolidates VMs to physical servers in the way to minimize energy consumption. The comprehensive simulation results show that the proposed algorithm gains more than 30% power saving.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.1255-1258
• /
• 2007

이동센서 네트워크에서 관심영역 내로부터 최소의 노드 개수로 중복 없이 최대의 센싱 값을 얻기 위해서는 관심영역 내에 노드를 균일하게 그리고 이탈 없이 배치시키는 것이 중요하다. 기존 배치 알고리즘들은 관심영역 내 균일하지 못한 분포와 노드이탈 현상이 발생할 수 있으며 많은 에너지소모를 야기하는 부적절한 배치가 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 이동 센서네트워크 환경에서 관심영역 내 노드를 균일하게 분포시키며 노드 이탈을 최소화하는 배치알고리즘을 제안한다. 관심영역에 대한 크기 정보를 바탕으로 노드가 이동하여 배치할 수 있는 방향을 여섯 방향으로 분할하여 각 단일 방향영역 파티션에 따라 배치에 필요한 최소 노드의 개수를 예측한다. 각 방향에 대한 파티션별 노드 집단들은 독립적으로 동시에 배치된다. 본 알고리즘은 중심 루트노드를 기준으로 시작하여 각 여섯 방향에 대하여 노드의 수를 미리 예측하고 배치되기 때문에 노드의 이탈을 최소화할 수 있으며 균일한 배치뿐만 아니라 배치시간 및 이동거리 단축시킬 수 있는 에너지 효율적인 배치알고리즘의 특성을 갖는다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2013.05a
• /
• pp.490-491
• /
• 2013

본 논문에서는 WBAN을 위한 무선 USB 프로토콜의 에너지 효율적인 시간동기 알고리즘에 대한 연구이다. 에너지 효율적인 즉, 전력 소모를 최소화하기 위한 정밀한 시간동기 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시간 동기 알고리즘은 WBAN에서 무선 USB의 센서노드의 Time Stamp 패킷을 송수신하는 방식으로 전력소모를 최소화한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2002.10e
• /
• pp.25-27
• /
• 2002

Ad-hoc 무선 네트워크에서는 기존의 유선 네트워크 망에서와는 달리 휴대용 기기들만으로 네트워크 망이 형성 되어있고 이때 휴대용 기기들은 대부분 배터리를 에너지원으로 사용한다. 그러므로 무한의 에너지를 갖고 있다고 볼 수 있었던 종전의 유선 네트워크에서와는 달리 배터리를 에너지원으로 사용하는 Ad-Hoc 네트워크에서는 효율적인 에너지 자원 관리가 중요한 이슈가 된다. 이러한 특성을 고려한 연구 중 전체 휴대용 단말기에서 일부를 선출하고 이렇게 선출된 coordinator들만 데이터의 전송에 참여하게 하고 나머지 단말기들은 수면 모드로 전환시킴으로 인해 시스템의 전력소비를 줄이는 방법에 대한 연구들이 진행되고 있다. 선행 연구에서는 수면 모드의 노드를 최대화함으로써 전체 네트워크의 전력소비를 최소화 하려는 노력을 하고 있으나, 선출되는 coordinator 수의 최소화가 항상 시스템 활동시간의 증가를 보장하지는 않는다. 본 논문에서는 각 단말기에서 데이터 전송에 필요한 에너지와 노드들의 연결성을 함께 고려해서 coordinator를 선출함으로써 네트워크의 시스템 활동시간을 기존의 방법 보다 더 증가시키는 알고리즘을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.499-502
• /
• 2008

한정된 용량의 배터리에 의존하는 무선 Ad-hoc 네트워크(MANET)에서는 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 클러스터링 기법과 라우팅 알고리즘이 연구되고 있다. 이러한 무선 Ad-hoc 네트워크에서는 에너지 효율이 높은 클러스터 기반의 라우팅 알고리즘이 많이 사용된다. 그러나 일반적인 클러스터 방식에 따른 라우팅 알고리즘에서는 클러스터 헤드 노드에 부하가 집중되어 에너지 소모가 많은 문제점을 가진다. 이 문제를 보완하기 위해서 클러스터 헤드 노드의 재 선출을 통해 에너지 소모를 분산하는 동적 클러스터링 방식이 사용되고 있다. 그러나 동적 클러스터링 방식 또한 높은 빈도의 클러스터 재형성 과정에서 많은 에너지를 소모하는 문제점이 있다. 즉, 지금까지 연구되어온 알고리즘은 클러스터 구성에 대한 효율적인 알고리즘을 제시하고 있지만 불필요한 에너지 소모를 최소화하는 최적의 헤드 노드 선정 방법과 클러스터 관리를 통하여 에너지 효율을 높일 수 있는 해결책을 제시하지 않았다. 따라서 본 논문에서는 위의 클러스터 문제를 해결하기 위해 TICC(Time Interval Clustering Control) 알고리즘 기법을 제안한다. 제안된 TICC은 각 노드의 에너지 속성 값에 따라 에너지 Level을 분류하고 분류된 에너지 Level에 따라 타이밍을 고려한 클러스터링 및 노드 관리방법이다. 이러한 TICC기법을 적용하여 실험을 하였고 결과적으로 클러스터 전체의 에너지 효율을 향상되고 Lifetime이 증가함을 보였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.23 no.5
• /
• pp.596-603
• /
• 2019

A reprogramming operation is necessary to update the software code of the node to change or update the functionality of the deployed node in wireless sensor networks. This paper proposes an optimization algorithm that minimizes the transmission energy of a node for the purpose of reprogramming a node in wireless sensor networks. We also design an algorithm that keeps energy consumption of all nodes balanced in order to maintain the lifetime of the network. In this paper, we propose a Tabu search algorithm with a new neighborhood generation method for minimizing transmission energy and energy consumption in wireless sensor networks with many nodes. The proposed algorithm is designed to obtain optimal results within a reasonable execution time. The performance of the proposed Tabu search algorithm was evaluated in terms of the node's transmission energy, remaining energy, and algorithm execution time. The performance evaluation results showed better performance than the previous methods.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2006.10d
• /
• pp.621-624
• /
• 2006

무선 센서 네트워크는 기존의 무선 통신 기술로는 구현 불가능했던 다양한 응용 기술의 실현을 가능케 할 것으로 기대되고 있다. 이를 위해 제한된 자원의 효율적인 사용을 통한 무선 센서 네트워크의 성능 향상에 대한 연구가 지속되고 있으며 네트워크 계층에 있어서는 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 데이터 중심(data-centric) 멀티 홉(multi-hop) 평면 라우팅 알고리즘에 최적화 알고리즘의 하나인 Ant Colony Optimization을 적용한 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해 데이터 전송 지연 시간을 줄였을 뿐만 아니라, 경로 선택 및 유지에 필요한 제어 메시지 최소화를 통해 에너지 소모를 줄여 데이터 전송량의 증가를 가능케 했다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2013.05a
• /
• pp.870-873
• /
• 2013

본 논문에서는 이동 에드 혹 네트워크(Mobile Ad-hoc network: MANET)에서의 상황인식 기반의 스케쥴링 기법인 DDV(Dynamic Direction Vector)-hop 알고리즘을 제안한다. 기존 MANET에서는 노드의 이동성으로 인한 동적 네트워크 토폴리지, 네트워크 확장성 결여의 대한 취약성을 지니고 있다. 또한 노드들의 이동성에 따라 에너지 소모율이 다르며, 에너지 소모율을 최소화하는 라우팅 기법을 선택하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 계층적 클러스터 단위의 동적이 토폴로지에서 노드가 이동하는 방향성 및 시간에 따른 노드의 이동 속성 정보를 고려하여 클러스터를 생성 및 유지하는 DDV-hop알고리즘을 제안한다. 또한 주어진 노드의 위치정보를 이용하여 토폴로지를 형성함에 있어 보다 에너지 효율적인 경로를 탐색하여 최적화된 경로를 제공함에 연구의 목적이 있다. 주어진 모의실험환경에서 노드의 방향성 및 시간에 따른 이동성을 반영함으로써 에너지 효율적인 클러스터링 및 라우팅 경로 알고리즘이 제공되어 네트워크의 최적화된 에너지 소모 결과를 보여주었다.