• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권3호
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• pp.277-284
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• 2007

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)에서 라우팅 방식은 에너지 효율 측면에서 데이터의 전송량을 줄일 수 있는 클러스터링 방식이 사용된다. 하지만 클러스터링 방식은 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모가 많은 문제점이 있다. 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모가 많은 문제를 보완하기 위한 방식으로 클러스터 헤드 노드의 재 선출을 통해 에너지 소모를 분산하는 동적 클러스터링(dynamic clustering) 방식이 사용되고 있다. 그러나 동적 클러스터링 방식의 경우 클러스터 헤드 노드를 재선출할 때마다 클러스터 구조가 바뀌게 되며, 이로 인한 에너지 소모가 발생한다. 즉 지금까지 연구된 동적 클러스터링 방식은 많은 에너지를 소모하는 클러스터 헤드 노드 선출 및 클러스터 형성의 셋업(set-up) 과정이 반복적으로 일어나는 문제점이 있다. 따라서 본 논문은 반복적인 셋업의 에너지 소모 문제를 해결하기 위해 클러스터는 고정하고, 클러스터 내의 클러스터 헤드 노드를 Round-Robin으로 선출하는 RRCH(Round-Robin Cluster Header)방식을 제안하였다. RRCH방식은 한번 구성된 클러스터 내에서 각 센서 노드(sensor node)의 지속적이고 균형적인 에너지 소모를 이루어, LEACH방식처럼 셋업 과정이 반복적으로 일어나지 않게 하는 에너지 효율적인 방식이다. 이 제안의 타당성을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 산업공학
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• 제23권2호
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• pp.108-117
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• 2010

Wireless sensor network may be installed where it is hard to access or where one has to constantly gather data without any human's monitoring. Sensors which compose a sensor network are usually small with poor battery capacities and thus energy-efficient usage is very important because of difficulties in replacing or recharging the batteries to make the lifetime of the whole sensor network longer. LEACH protocol, a well-known hierarchical routing protocol, may resolve this problem by distributing the role of cluster header evenly to the sensor nodes in the whole area of network at each round. In this thesis, we introduce a variant of LEACH protocol which considers the distance between base station and sensors in the way that if a node is far from the base station then the probability that this node becomes a cluster header is low. Experiments to evaluate the energy efficiency and the ability to collect the information show that the proposed method in this paper has maintained much wider sensing area while keeping the energy efficiency same as LEACH.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.1116-1119
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• 2008

무선 센서 네트워크는 주변 정보를 감지할 수 있는 다수의 센서들로 구성된 네트워크로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 과거에는 무선 센서 네트워크 환경에서 각 센서들 간의 비밀통신이 중요한 이슈였으며, 특히 이를 위한 키 관리 기법들이 주요 연구방향이었다. 하지만 잘 분배되고 관리된 키라 할지라도, 공격자에 의해 특정한 센서 노드(node)가 수집되면, 노출된 노드(compromised node)가 가지고 있는 키가 공격자에게 들어나게 된다. 노출된 공유키(shared key)를 통해 노출되지 않은 정상 노드(non-compromised node) 사이의 대칭키(pairwise key)를 얻을 수 있으며 결국 공격자는 네트워크에 심각한 영향을 줄 수 있는 메시지 삽입 및 수정 공격을 감행할 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 공격을 탐지하고 오용된 키(misused key)를 폐기하기 위한 방법으로 DAC(detection at cluster header) 기법을 제안한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.313-320
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• 2008

센서 네트워크에서 사용되는 동적 클러스터 방식의 라우팅은 일정 주기마다 클러스터 헤드 노드의 재 선출과 그에 따른 클러스터 재구성을 통해 센서 노드들의 에너지 소모를 분산한다. 그러나 동적 클러스터링 방식의 경우는 주기적으로 클러스터 구조가 바뀌게 되어 이로 인한 에너지 소모가 크다. 또한 클러스터 헤드노드가 동일 데이터를 수신할 경우 에너지 낭비가 있다. 본 논문은 위에서 언급한 반복적인 클러스터 구성에 대한 에너지 소모 문제는 최초에 구성된 클러스터는 고정하고 순환적으로 클러스터 헤드노드를 선출하는 순환적 클러스터 헤드선정(RRCH: Round-Robin Cluster Header)방식을 제안하였다. 또한 클러스터 헤드노드에 중복 데이터가 발생하는 문제는 클러스터 헤드노드가 처음에 수신한 데이터의 메타데이터를 브로드캐스트 함으로서 동일 데이터를 센싱한 클러스터 멤버노드가 송신하지 못하게 하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 방식의 타당성을 확인하기 위해 모의실험을 실시하였다. 라운드 구간을 100번 반복하여 클러스터 구성과 데이터 전송을 포함한 전체 에너지 소모량을 측정하였다. 결과는 제안한 방식이 기존의 LEACH방식보다 평균 29.3%, HEED방식보다 평균 21.2% 적게 소모되는 것을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제19권5호
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• pp.342-348
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• 2010

The wireless sensor networks have been extensively researched. One of the issues in wireless sensor networks is a developing energy-efficient clustering protocol. Clustering algorithm provides an effective way to extend the lifetime of a wireless sensor networks. In this paper, we proposed an energy efficient clustering scheme by adjusting group size. In sensor network, the power consumption in data transmission between sensor nodes is strongly influenced by the distance of two nodes. And cluster size, that is the number of cluster member nodes, is also effected on energy consumption. Therefore we proposed the clustering scheme for high energy efficiency of entire sensor network by controlling cluster size according to the distance between cluster header and sink.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.810-819
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• 2010

본 논문에서는 환경 감시 등 무선 센서네트워크 응용을 위한 LEACH 프로토콜 기반의 망 수명 개선 알고리즘을 제안한다. 첫 째, LEACH 프로토콜에 따른 클러스터 구성시 각 클러스터에 노드 수를 균등하게 배분한다. 둘째, 클러스터 형성시 각 클러스터별로 헤더 역할을 담당할 노드의 순서를 설정한다. 이후, 정해진 순서에 따라 헤더가 일정 수의 패킷을 수신후 다음 노드에게 헤더 역할을 양도한다. 이렇게 함으로써 각 노드의 에너지 소비를 균등하게 하여 망 전체의 수명이 증대되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 망 수명은 LEACH에 비해 두 배 증가하였고 망 전체의 에너지 소비는 1/4로 감소됨을 보여주었다.

• ETRI Journal
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• 제39권2호
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• pp.275-283
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• 2017

A green technology for reducing energy consumption has become a critical factor in ICT industries. However, for the telecommunications sector in particular, most network elements are not usually optimized for power efficiency. Here, we propose a novel energy-efficient packet switching method for use in an IP network for reducing unnecessary energy consumption. As a green networking approach, we first classify the network nodes into either header or member nodes. The member nodes then put the routing-related module at layer 3 to sleep under the assumption that the layer in the OSI model can operate independently. The entire set of network nodes is then partitioned into clusters consisting of one header node and multiple member nodes. Then, only the header node in a cluster conducts IP routing and its member nodes conduct packet switching using a specially designed identifier, a tag. To investigate the impact of the proposed scheme, we conducted a number of simulations using well-known real network topologies and achieved a more energy- efficient performance than that achieved in previous studies.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.552-557
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• 2004

Mobile Ad Hoc Network (MANET) is a network architecture, which has no backbone network and is deployed temporarily and rapidly in emergency or war without fixed mobile infrastructures. All communications between network entities are carried in ad-hoc networks over the wireless medium. Due to the radio communications being extremely vulnerable to propagation impairments, connectivity between network nodes is not guaranteed. Therefore, previously developed routing algorithms in wired networks cannot be used. And many new algorithms have been undergone. This study proposes the secondary leader approach to the cluster based routing protocol(CBRP). In case, the primary leader becomes abnormal status so that the primary leader cannot participate the communications between network entities, the secondary leader immediately replaces the primary header without selecting process of the new primary leader. The performances of proposed algorithm ACBRP(Advanced Cluster. Based Routing Protocol;CBRP using secondary leader) are compared with CBRP and results are presented in order to show the effectiveness of the algorithm.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.993-999
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• 2011

무선 센서노드들은 초기에 대량으로 랜덤하게 배치되어 스스로 클러스터를 구성하고, 각 클러스터 헤드 노드를 선출하여 정상적인 통신이 이루어져야 한다. 이러한 일련의 작업을 무선 센서노드 설치시 관리자가 직접적으로 관여할 수 없기 때문에 자가 구성 라우팅 기능이 가능하여야 한다. 논문에서 제안하는 통신영역을 고려한 클러스터 헤드 노드 선출 알고리즘은 계층구조를 형성하는 무선센서 네트워크 환경에서 적용되며, 베이스 스테이션의 통신 영역을 계산하여 클러스터 헤드 노드를 선정하고 클러스터를 구성한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.640-648
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• 2017

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. In order to use the energy of the sensor node efficiently, researches applying mobile sink to the sensor network have been actively carried out. The sink node moves the sensor network, collects data from each sensor node, which spread the energy concentrated around the sink node, thereby extending the entire life cycle of the network. But, when the sink node moves, it requires a reset of the data transmission path, which causes a lot of control messages and delays. In this paper, we propose a CMS(Cluster-based Mobile Sink) method to support the movement of mobile sink in a cluster sensor environment. The proposed scheme minimizes an amount of control messages without resetting the routing paths of entire sensor networks by supporting the sink mobility path using the neighbor cluster list. And, it simplifies the routing path setup process by setting a single hop path between clusters without a gateway. The experiment results show that the proposed scheme has superior energy efficiency in processing and network structure, compared with existing clustering and mesh routing protocols.