• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.91-105
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• 2010

유비쿼터스 컴퓨팅 시대의 핵심 기반 기술로서 무선 센서 네트워크 통신 기술에 대한 연구가 점차 확산되고 있다. 특히 센서 노드는 에너지 자원이 한정되어 있기 때문에, 에너지 효율적인 라우팅 기법을 통해 통신 에너지를 감소시키는 것이 가장 중요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 헤더를 임의로 선정함으로써 효율적으로 클러스터 헤더를 선정하지 못하는 문제점을 지닌다. 또한 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 대규모 크기의 네트워크를 지원하지 못하기 때문에 다양한 응용에서 활용될 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 기존 클러스터 기반 라우팅 기법의 문제점을 해결하기 위하여, 대표경로를 이용한 새로운 클러스터 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 기법은 홉 수 기반의 대표경로를 생성함으로써 분산된 클러스터 헤더를 지닌 효율적인 클러스터를 구성한다. 또한, 클러스터 멤버 노드와 클러스터 헤더간의 데이터 통신 및 클러스터 헤더간의 통신을 위하여 멀티 홉 통신을 지원한다. 마지막으로 LEACH와 Mutihop-LEACH와의 성능 비교를 통해 제안하는 기법이 신뢰성 및 확장성 측면에서 성능이 우수함을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.241-244
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• 2012

모바일 애드혹 네트워크에서 노드들은 한정된 에너지 자원을 가지고 있기 때문에 에너지 효율적인 라우팅 기법을 통해 통신 에너지를 절약하는 것이 가장 중요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 클러스터 헤드가 통신의 대부분에 참여하게 된다. 따라서 클러스터 헤드의 수명이 줄어들고 효율적인 경로를 가지지 못하게 된다. 본 논문에서 제안하는 새로운 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 클러스터 헤드가 멤버 노드들에게 경로를 알려주는 제어 패킷을 전송한다. 따라서 클러스터 헤드의 통신 참여가 줄어들고, 멤버 노드들은 반드시 클러스터 헤드를 거쳐 통신하는 과정을 생략하게 되므로 클러스터 헤드의 수명이 연장되고 효율적인 경로를 가지게 된다. 본 논문에서 제안한 프로토콜은 기존 클러스터 기반 라우팅 프로토콜과 비교하여 클러스터의 수명, 라우팅의 효율성, 경로의 안정성이 향상 되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.1491-1494
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• 2002

Ad Hoc 네트웍은 유선 기반망을 배제한 완전한 모바일 네트웍이다. 이동성이 큰 Ad Hoc 네트웍 안에서는 주기적으로 라우팅 패킷을 전송함으로써 네트웍의 성능을 저하시킬 수 있다 네트웍의 오버헤드를 줄이고 노드 에너지 보존을 위해서 주로 소스 기반의 요구 기반 라우팅 기법이 사용되는데, 기존의 기법은 모든 노드의 자원과 능력을 동일시하여 경로 설정이 이루어진다. 본 논문에서는 모바일 노드들의 에너지와 전파 전송 범위가 서로 다른 점에 착안하여 요구 기반 라우팅에서 서로 다른 데이터 전송 범위를 갖는 노드를 설정하였다. 노드의 정지 시간과 전파 전송 범위를 달리하여 시뮬레이션한 결과 기존의 요구 기반 라우팅 방법에 비해 현저히 라우팅 패킷의 수를 줄여 데이터 패킷 전송률을 높이고 네트웍의 오버헤드를 줄일 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.505-513
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• 2009

대부분의 무선 센서 네트워크를 활용한 어플리케이션에서는 네트워크를 설치한 후 언제까지 작동해야 하는 지를 나타내는 목표 수명(target lifetime)을 가진다. 하지만 무선 센서 네트워크는 많은 경우에 각 센서 노드들이 배터리를 이용하여 작동하기 때문에 목표 수명을 만족시키는 것은 쉬운 문제가 아니며 이를 달성하기 위해서는 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 목표 수명을 만족시키기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 선형 프로그래밍(Linear Programming)을 이용하여 에너지 효율적인 경로를 찾는 동시에 감지 비율(sensing rate)을 조절함으로써 무선 센서 네트워크의 목표 수명을 만족시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능을 다른 기법들의 성능과 비교한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.579-586
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• 2023

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network : WSN)는 저가의 소형 센서를 활용해서 무선으로 사용되기 때문에 제한된 배터리 전력을 가지고 있다. 배터리를 교체할 수 없으므로 센서 노드의 수명은 배터리의 수명과 직결되므로 전력을 효율적으로 사용하여 네트워크의 수명을 극대화해야 한다. 본 연구에서는 대표적인 에너지 효율적 라우팅 프로토콜인 PEGASIS(: Power-Efficient Gathering in Sensor Information System)를 기반으로 싱크 노드로부터의 거리에 따라 계층화하여 하나의 체인이 아닌 다중 체인을 구성하는 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 노드 간 전송 거리를 줄여서 불필요한 에너지 소모를 막아 네트워크 수명을 높일 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5B호
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• pp.734-740
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• 2010

본 논문에서는 에너지를 기존의 기법보다 더 효율적으로 관리하기 위해 다중 라우팅 경로 설정 및 중계노드교체 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 게임이론중의 하나인 샤플리 밸류 (Shapley Value)를 이용하여 에너지 효율적인 다중 라우팅 경로를 설정하여 데이터를 전송한다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 기존의 기법보다 전체 무선 네트워크의 성능을 향상시킨 것을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권10호
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• pp.269-276
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• 2021

최근 스마트 센서는 다양한 환경에서 사용되고 있으며, 애드혹 센서 네트워크 (ASN) 구현에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 센서 네트워크 라우팅 알고리즘은 특정 제어 문제에 초점을 맞추며 ASN 작업에 직접 적용할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Q-learning 기술을 이용한 새로운 라우팅 프로토콜을 제안하는데, 제안된 접근 방식의 주요 과제는 균형 잡힌 시스템 성능을 확보하면서 효율적인 에너지 할당을 통해 ASN의 수명을 연장하는 것이다. 제안된 방법의 특징은 다양한 환경적 요인을 고려하여 Q-learning 효과를 높이며, 특히 각 노드는 인접 노드의 Q 값을 자체 Q 테이블에 저장하여 데이터 전송이 실행될 때마다 Q 값이 업데이트되고 누적되어 최적의 라우팅 경로를 선택하는 것이다. 시뮬레이션 결과 제안된 방법이 에너지 효율적인 라우팅 경로를 선택할 수 있으며 기존 ASN 라우팅 프로토콜에 비해 우수한 네트워크 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권5호
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• pp.360-369
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• 2007

무선 센서 네트워크는 제한된 배터리를 갖는 노드로 구성되므로 전체 네트워크의 수명을 극대화하면서 에너지 효율적인 라우팅을 수행할 수 있도록 토폴로지(topology)를 구성하는 것이 중요하다. 이와 관련된 기존 연구들은 무선 센서 네트워크의 특정한 통신 패턴을 고려하지 않고 토폴로지를 구성하여 라우팅을 수행한다. 본 논문에서는 동적으로 전송 범위를 차별화시켜 라우팅을 수행하는 UDT(Up-Down Tree) 라우팅 알고리즘을 제안하였다. UDT는 전송 범위에 기반하여 트리(tree) 토폴로지를 구성하며, 무선 센서 네트워크의 특정한 통신 패턴에 맞게 트리 구성 단계와 데이타 수집 단계에 따라 전송 범위를 조절한다. 따라서 UDT는 전체 네트워크의 수명 극대화, 파티션(partition) 방지, 그리고 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 실험을 통해 제안한 UDT가 최적의 토폴로지를 구성하여 에너지 효율성 측면에서 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.31-33
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• 2002

전력이나 유선망 등의 기반시설 없이 임의의 장소에서 필요에 의해 일시적으로 구성되었다가 해체한 수 있는 네트워크 형태의 필요성이 대두됨에 따라 Ad-hoc 네트워크에 관한 여러 가지 연구가 진행되고 있다. Ad-Hoc 네트워크에서는 기존의 유선 네트워크 망에서와는 달리 게이트웨이나 라우터 등의 도움 없이 모바일 기기들 간의 통신이 가능해야 한다. 이러한 임의성과 휴대성, 그리고 이동성 때문에 야기되는 여러 가지 문제들을 해결해야,안정적이고 효율적인 통신을 보장할 수 있다. Ad-hoc 네트워크에서는 대부분의 경우 배터리가 에너지원인 모바일 기기들을 사용하므로 효율적인 에너지 자원 관리가 중요한 고려대상이 된다. 본 논문에서는 Ad-hoc 네트워크의 시스템 활동시간을 최대화시키려는데 중점을둔 효율적인 라우팅방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 데이터 전송에 따른 에너지 소비뿐만 아니라 제어신호의 전송에 따른 에너지 소비를 함께 고려하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.393-395
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• 2011

본 논문은 에드 혹 네트워크(Ad hoc network)에서 각 노드는 베터리 기반의 한정된 에너지로 동작 하기 때문에 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 라우팅 알고리즘이 연구되고 있다. 에드 혹 네트워크는 많은 수의 노드들이 거리 등의 상호 속성 정보에 의한 노드의 관리 기법에 따라 노드의 에너지를 관리해야 한다. 또한 주어진 망에서 관리 노드 또는 중계 노드 등의 동작 불가능한상태가 되었을 경우 라우팅 경로가 끊어짐으로서 통신이 불가능한 상태가 되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 트리망에서 중계 노드로 사용되는 클러스터 헤드 노드가 동작 불가능한 상태가 되었을 경우, 노드의 위치정보를 이용하여 새로운 헤드 노드를 선출하는 ECOPS(Energy conserving Optimal Path Schedule) 알고리즘을 제안 하였다. 특히 제한된 ECOPS 알고리즘을 이용함으로 노드에 대한 라이프타임을 향상 시키고 전체 라우팅 경로가 오랜 시간 동안 지속되는 결과를 보여 주었다.