• International journal of advanced smart convergence
• /
• 제7권2호
• /
• pp.22-32
• /
• 2018

In VANET, frequent movement of nodes causes dynamic changes of the network topology. Therefore the routing protocol, which is stable to effectively respond the changes of the network topology, is required. Moreover, the existing cluster-based routing protocol, that is the hybrid approach, has routing delay due to the frequent re-electing of the cluster header. In addition, the routing table of CBRP has only one hop distant neighbor nodes. PCBRP (Paired CBRP), proposed in this paper, ties two clusters in one pair of clusters to make longer radius. Then the pair of the cluster headers manages and operates corresponding member nodes. In the current CBRP, when the cluster header leaves the cluster the delay, due to the re-electing a header, should be occurred. However, in PCBRP, another cluster header of the paired cluster takes the role instead of the left cluster header. This means that this method reduces the routing delay. Concurrently, PCBRP reduces the delay when routing nodes in the paired cluster internally. Therefore PCBRP shows improved total delay of the network and improved performance due to the reduced routing overhead.

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

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.56-66
• /
• 2013

모바일 애드혹 네트워크(MANET: Mobile Ad-hoc NETwork)에서는 노드의 잦은 이동으로 네트워크 토폴로지 변화가 역동적으로 변하는 특성을 가지고 있다. 따라서 네트워크의 변화에 효과적으로 대응 할 수 있는 안정성이 우수한 라우팅 경로 설정 프로토콜이 필요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP: Cluster Based Routing Protocol)은 클러스터 헤드 노드의 재선출로 인한 라우팅 지연 오버헤드가 발생한다. 또한 라우팅에 필요한 라우팅 테이블의 정보가 한 홉 반경으로만 국한되는 문제가 있다. 본 논문에서 제안하는 PCBRP는 기존의 CBRP의 클러스터를 한 쌍의 페어로 묶어 기존의 클러스터 보다 반경이 큰 페어 클러스터를 만들어, 한 쌍의 클러스터 헤드 노드가 멤버 노드를 관리하고 운용 한다. 기존의 CBRP에서는 클러스터 헤드 노드가 더 이상 헤드 노드의 역할을 수행하지 못할 경우 헤드 노드의 재선출로 인한 지연이 생기는데, PCBRP에서는 헤드 노드의 역할을 수행하지 못하는 헤드 노드의 역할을 페어 클러스터의 다른 헤드 노드가 대신하여 멤버 노드의 라우팅을 수행함으로써 라우팅 지연을 감소시킨다. 또한 PCBRP는 한쌍의 클러스터에 속한 멤버 노드에 대한 라우팅 테이블 정보가 페어 클러스터 범위로 확장되어 경로요청으로 인한 지연을 감소시킨다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제4권6호
• /
• pp.1133-1151
• /
• 2010

Energy balanced consumption routing is based on assumption that the nodes consume energy both in transmitting and receiving. Lopsided energy consumption is an intrinsic problem in low-cost sensor networks characterized by multihop routing and in many traffic overhead pattern networks, and this irregular energy dissipation can significantly reduce network lifetime. In this paper, we study the problem of maximizing network lifetime through balancing energy consumption for uniformly deployed low-cost sensor networks. We formulate the energy consumption balancing problem as an optimal balancing data transmitting problem by combining the ideas of corona cluster based network division and optimized transmitting state routing strategy together with data transmission. We propose a localized cluster based routing scheme that guarantees balanced energy consumption among clusters within each corona. We develop a new energy cluster based routing protocol called "OECR". We design an offline centralized algorithm with time complexity O (log n) (n is the number of clusters) to solve the transmitting data distribution problem aimed at energy balancing consumption among nodes in different cluster. An approach for computing the optimal number of clusters to maximize the network lifetime is also presented. Based on the mathematical model, an optimized energy cluster routing (OECR) is designed and the solution for extending OEDR to low-cost sensor networks is also presented. Simulation results demonstrate that the proposed routing scheme significantly outperforms conventional energy routing schemes in terms of network lifetime.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권11호
• /
• pp.4644-4661
• /
• 2015

Wireless sensor networks are often organized in the form of clusters leading to the new framework of WSN called cluster or hierarchical WSN where each cluster head is responsible for its own cluster and its members. These hierarchical WSN are prone to various routing layer attacks such as Black hole, Gray hole, Sybil, Wormhole, Flooding etc. These routing layer attacks try to spoof, falsify or drop the packets during the packet routing process. They may even flood the network with unwanted data packets. If one cluster head is captured and made malicious, the entire cluster member nodes beneath the cluster get affected. On the other hand if the cluster member nodes are malicious, due to the broadcast wireless communication between all the source nodes it can disrupt the entire cluster functions. Thereby a scheme which can detect both the malicious cluster member and cluster head is the current need. Abnormal energy consumption of nodes is used to identify the malicious activity. To serve this purpose a learning based energy prediction algorithm is proposed. Thus a two level energy prediction based intrusion detection scheme to detect the malicious cluster head and cluster member is proposed and simulations were carried out using NS2-Mannasim framework. Simulation results achieved good detection ratio and less false positive.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제5권5호
• /
• pp.27-37
• /
• 2004

기존의 ad hoc 네트워크 라우팅 프로토콜들은 노드의 동적인 특성으로 인하여 확장성에 제약을 받는다. 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 노드들을 클러스터로 분할하고 그들간에 계층적인 라우팅을 수행한다. 이러한 계층적인 특징은 ad hoc 네트워크 라우팅 프로토콜의 확장성을 보장한다. 그러나 기존의 k-hop클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 헤더의 제어 부하 등과 같은 문제점온 갖는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 ad hoc 네트워크에 대해 위임 기능을 이용한 새로운 k-hop(k>3) 클러스터 기반 라우팅 구조를 제안한다. 이 구조는 멤버들을 효율적으로 관리하기 위해 트리 토폴로지를 사용한다. 헤더는 모든 멤버들에 대한 라우팅 테이블을 관리하지 않고, 멤버들 중에서 자신과 이웃하는 노드들에 대한 라우팅 테이블과 나머지 노드들에 대한 멤버 리스트만을 관리하고, 더 낮은 레벨에 있는 노드들은 중간 노드가 관리한다. 제안된 메커니즘은 클러스터 헤더의 제어 부하를 다소 줄일 수 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제13권9호
• /
• pp.920-926
• /
• 2007

Establishing a fixed path for the message delivery through a wireless network is impossible due to the mobility. Among the number of routing protocols that have been proposed for wireless ad-hoc networks, the AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector) algorithm is suitable in the case of highly dynamic topology changes, along with ZigBee Routing(ZBR), with the exception of route maintenance. Accordingly, this paper introduces a routing scheme focusing on the energy efficiency and route discovery time for wireless alarm systems using IEEE 802.15.4-based ZigBee. Essentially, the proposed routing algorithm utilizes a cluster structure and applies ZBR within a cluster and DSR (Dynamic Source Routing) between clusters. The proposed algorithm does not require a routing table for the cluster heads, as the inter-cluster routing is performed using DSR. The performance of the proposed algorithm is evaluated and compared with ZBR using an NS2 simulator. The results confirm that the proposed Cluster-based AODV (CAODV) algorithm is more efficient than ZBR in terms of the route discovery time and energy consumption.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.910-917
• /
• 2016

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. Representative clustering methods, LEACH, LEACHC, TEEN generally use direct transmission methods from cluster headers to the sink node to pass collected data. However, the communication distance of the sensor nodes at low cost and at low power is not long, it requires a data transfer through the multi-hop to transmit data to the sink node. In the existing cluster-based sensor network studies, cluster process and route selection process are performed separately in order to configure the routing path to the sink node. In this paper, in order to use the energy of the sensor nodes that have limited resources efficiently, a cluster-based multi-hop routing protocol which merges the clustering process and routing process is proposed. And the proposed method complements the problem of uneven cluster creation that may occur in probabilistic cluster methods and increases the energy efficiency of whole sensor nodes.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37C권12호
• /
• pp.1256-1262
• /
• 2012

이동 애드혹 네트워크는 고정된 기반 망의 도움 없이 이동 단말만으로 구성된 자율적이고 독립적인 네트워크이다. 최근 애드혹 네트워크의 보안성과 효율성을 높이는 방법으로 클러스터 기반 애드혹 네트워크가 대두되고 있다. 또한 이에 적합한 라우팅 프로토콜 역시 활발히 연구되고 있다. 하지만 클러스터 기반 ad-hoc 네트워크에서 보안을 고려한 라우팅 프로토콜에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 클러스터 기반 애드혹 네트워크에서 공격에 안전한 보안 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 보안 라우팅 프로토콜은 Diffie-Hellman 키 교환, HMAC, 디지털 서명 등을 사용하여 라우팅 메시지에 대한 무결성을 보장하여 안전한 경로 설정을 수행하였다.

• Journal of applied mathematics & informatics
• /
• 제41권4호
• /
• pp.861-868
• /
• 2023

Nonlinear network creates complex homotopy structural communication in wireless network medium because of complex distribution approach. Due to this multicast topological connection structure, the queuing probability was non regular principles to create routing structures. To resolve this problem, we propose a Co-cluster homotopy queuing model (Co-CHQT) for Nonlinear Algebraic Topological Structure (NLTS-) for improving poison distribution network communication. Initially this collects the routing propagation based on Nonlinear Distance Theory (NLDT) to estimate the nearest neighbor network nodes undernon linear at x_(a,b)→ax²+bx² = c. Then Quillen Network Decomposition Theorem (QNDT) was applied to sustain the non-regular routing propagation to create cluster path. Each cluster be form with co variance structure based on Two unicast 2(n+1)-Z2(n+1)-Z network. Based on the poison distribution theory X_(a,b) ≠ µ(C), at number of distribution routing strategies weights are estimated based on node response rate. Deriving shorte;'l/st path from behavioral of the node response, Hilbert -Krylov subspace clustering estimates the Cluster Head (CH) to the routing head. This solves the approximation routing strategy from the nonlinear communication depending on Max- equivalence theory (Max-T). This proposed system improves communication to construction topological cluster based on optimized level to produce better performance in distance theory, throughput latency in non-variation delay tolerant.