• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.401-405
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• 2007

센서네트워크에서 효율적인 에너지사용에 관한 클러스터 기반 라우팅 프로토콜이 다양하게 연구되고 있다. 하지만 기존의 클러스터 기반의 라우팅 프로토콜은 클러스터 재구성에 있어 센서 노드들의 불균형적인 에너지 소비문제와 클러스터 헤더를 선정함에 있어 헤더 노드와 싱크 노드가 멀리 떨어져 있을 때 연결이 제대로 이루어지지 않는다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 클러스터의 재분할과 헤더 노드의 멀티 홉 전송방식을 제시한다. 클러스터 재분할은 기존의 클러스터를 소규모의 클러스터로 재분할하는 방식이고, 멀티 홉 전송방식은 헤더 노드들 사이의 중계전송에 관한 방식이다. 시뮬레이션을 통하여 제시한 라우팅 기법이 균등한 에너지 소비와 에너지 효율성에 있어서 기존의 라우팅 기법보다 우수함을 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.14-24
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• 2010

무선 센서 네트워크에서는 센서 노드의 제한된 자원으로 동작하기 때문에 클러스터 기반의 라우팅 방법을 통해 네트워크의 수명을 향상시키고 있다. 본 논문에서는 클러스터 기반의 라우팅 기법이 가진 에너지 효율을 최대화하기 위해 방향, 거리, 밀도, 그리고 잔여 에너지량을 사용하고자 한다. 상위 클러스터 헤드의 방향 정보를 이용하여 새로운 클러스터 헤드를 자율적으로 선출할 때 고립 노드의 발생 빈도를 최소화하고, 거리 정보를 이용하여 셋업 단계에서 새로운 클러스터와 이전의 클러스터 모두에 포함되어 정보를 갱신할 필요가 없는 센서 노드들을 슬립 모드로 전환하여 에너지 소모를 줄이며, 단지 새로 가입되는 센서노드만 정보 교환함으로써 불필요한 에너지 소비를 줄이고자 한다. 뿐만 아니라, 클러스터 기반의 라우팅 기법에서 내부나 외부의 공격에 강한 키 관리 기법을 통해 안전하고 에너지 효율적인 통신이 가능하도록하여 전체적인 네트워크 효율을 높이고자 한다. 따라서 전체 네트워크내의 멤버들에게 클러스터 헤드가 될 수 있는 안전하고 균등한 기회를 주고자 하는 클러스터 헤드 선출 기법을 제안한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.114-121
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• 2008

다중 경로 라우팅 방식은 유선 네트워크에서 주로 연구되었으며 유선 네트워크에서의 엔드 시스템들 사이의 전송률을 증가시키고 load balancing을 유지하는데 효율적이다. 하지만 이런 장점들은 무선 다중 흡 네트워크에서는 그대로 적용되지는 않는다. 그 이유는 무선 네트워크에서 여러 개의 다중 트래픽 경로가 서로 간섭을 줄 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 무선 다중 홉 네트워크에서 동작하는 "클러스터 기반의 다중 경로 라우팅"이라고 하는 새로운 다중 경로 라우팅 방식을 제안하였다. 이 라우팅 방식에서는 홉 기반의 라우팅 방식을 확장하여 클러스터에서 클러스터로의 라우팅 방식을 사용한다. 클러스터 기반의 네트워크에서 각 클러스터들은 서로 독립적으로 통신을 진행할 수 있고 또 서로 다른 클러스터들과의 신호간섭을 피할 수 있게 된다. 본 논문에서는 이러한 클러스터의 특징을 이용하여 소스 노드와 목적지 노드 사이에 서로 간섭이 없는 다중경로 방식을 연구하였으며 또한 제안된 방식을 적용할 경우에 엔드 시스템들 사이에 전송률이 증가하는 것을 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권9호
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• pp.363-368
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• 2012

클러스터 기반의 라우팅 프로토콜은 네트워크 내의 노드들의 에너지를 균등하게 소비하나 고립 노드가 발생하여 에너지 효율을 저해하며, 홉 기반의 라우팅 프로토콜은 대규모 네트워크나 동적으로 변경되는 환경에는 적당하나, 정기적인 플러딩과 싱크 주변 노드들의 급격한 에너지 손실로 인해 네트워크 생존 시간을 줄어들게 한다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 내의 노드들의 제한된 에너지 자원을 균등하게 소모하기 위해 클러스터링 기반의 라우팅 방법을 사용하고 클러스터에 포함되지 않은 고립 노드들을 근접 클러스터에 홉 방식을 적용하였다. 참여 못한 고립 노드들을 클러스터에 포함시킬 때 노드들의 에너지 부하를 균등하게 하기 위해 피보나치수열을 이용하여 클러스터에 참여하는 노드 수를 조절하였다. 본 논문에서 제안한 프로토콜이 기존의 방법에 비해 고립 노드의 수를 줄여 에너지 효율이 높아짐을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권4호
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• pp.1317-1341
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• 2021

Nowadays, the Internet of Things (IoT) is adopted to enable effective and smooth communication among different networks. In some specific application, the Wireless Sensor Networks (WSN) are used in IoT to gather peculiar data without the interaction of human. The WSNs are self-organizing in nature, so it mostly prefer multi-hop data forwarding. Thus to achieve better communication, a cross-layer routing strategy is preferred. In the cross-layer routing strategy, the routing processed through three layers such as transport, data link, and physical layer. Even though effective communication achieved via a cross-layer routing strategy, energy is another constraint in WSN assisted IoT. Cluster-based communication is one of the most used strategies for effectively preserving energy in WSN routing. This paper proposes a Bio-inspired cross-layer routing (BiHCLR) protocol to achieve effective and energy preserving routing in WSN assisted IoT. Initially, the deployed sensor nodes are arranged in the form of a grid as per the grid-based routing strategy. Then to enable energy preservation in BiHCLR, the fuzzy logic approach is executed to select the Cluster Head (CH) for every cell of the grid. Then a hybrid bio-inspired algorithm is used to select the routing path. The hybrid algorithm combines moth search and Salp Swarm optimization techniques. The performance of the proposed BiHCLR is evaluated based on the Quality of Service (QoS) analysis in terms of Packet loss, error bit rate, transmission delay, lifetime of network, buffer occupancy and throughput. Then these performances are validated based on comparison with conventional routing strategies like Fuzzy-rule-based Energy Efficient Clustering and Immune-Inspired Routing (FEEC-IIR), Neuro-Fuzzy- Emperor Penguin Optimization (NF-EPO), Fuzzy Reinforcement Learning-based Data Gathering (FRLDG) and Hierarchical Energy Efficient Data gathering (HEED). Ultimately the performance of the proposed BiHCLR outperforms all other conventional techniques.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제30권6호
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• pp.629-640
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• 2003

공유 디스크(Shared Disks: SD) 클러스터는 온라인 트랜잭션 처리를 위해 다수 개의 컴퓨터를 연동하는 방식으로, 각 노드들은 디스크 계층에서 데이타베이스를 공유한다. SD 클러스터에서 트랜잭션 라우팅은 사용자가 요청한 트랜잭션을 실행할 노드를 결정하는 것을 의미한다. 이때, 동일한 클래스에 속하는 트랜잭션들을 가급적 동일한 노드에서 실행시킴으로써 지역 참조성을 극대화할 수 있으며, 이를 친화도 기반 라우팅이라 한다. 그러나 친화도 기반 라우팅은 트랜잭션 클래스의 부하 변화에 적절히 대처할 수 없으며, 특정 트랜잭션 클래스가 폭주할 경우 해당 노드는 과부하 상태에 빠질 수 있다는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 친화도 기반 라우팅을 지원하면서 SD 클러스터를 구성하는 노드들의 부하를 동적으로 분산할 수 있는 동적 트랜잭션 라우팅 기법을 제안한다. 제안한 기법은 지역 버퍼에 대한 참조 지역성을 높이고 버퍼 무효화 오버헤드를 줄임으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5B호
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• pp.721-733
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• 2010

본 논문에서는 군 MANET 환경에서 작전에 따라 단말들이 그룹으로 이동하는 경우를 고려하여, 효과적으로 메시지를 전달할 수 있는 확장 가능 콘텐트 기반 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Publish/Subscribe 모델에 기반한 콘텐트 라우팅 기법이다. 노드들은 자신의 위치나 관심에 근거하여 클러스터를 형성하게 된다. 제안하는 기법에서는 다단계로 포개지는 구조의 클러스터 구성을 허용한다. 각 노드는 클러스터 헤드에게 자신의 특정콘텐트에 대한 관심을 알리고, 클러스터 헤드는 이를 종합하여 이웃 클러스터 헤드에게 전달한다. 데이터는 관심이 전달된 역방향 경로로 클러스터 헤드를 거쳐 개별 단말에게까지 전달된다. 시뮬레이션을 통해 기존의 MANET 환경에서 사용했던 콘텐트 기반 라우팅 기법과 본 논문에서 제안한 기법의 성능을 비교 분석한다. 제안한 기법은 노드 수가 증가하더라도 기존 기법에 비해 네트워크의 제어 메시지 부담이 크지 않으며, 특히 그룹 이동성을 가질 경우 기존 기법에 비해 메시지 전달율이 높다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.243-246
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• 2009

본 논문에서, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)내에서 연속적인 스트림 쿼리에 대한 에너지 효율적인 계층적 구조를 가지는 클러스터 기반 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 클러스터 헤드 대신에 기지국에 메시지를 전송하는 역할을 헤드-집합에서 일정하게 담당하게 함으로써 에너지 사용에 있어 효율적인 라우팅이 이루어지게 한다. 이로 인해서 제안한 방법은 네트워크의 수명을 연장할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8B호
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• pp.689-698
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• 2008

The performance of a TCP protocol on MANETs has been studied in a numerous researches. One of the significant reasons of TCP performance degradation on MANETs is inability to distinguish between packet losses due to congestion from those caused by nodes mobility and as consequence broken routes. This paper presents the Cluster-Label-based Routing (CLR) protocol that is an attempt to compensate source of TCP problems on MANETs - multi-hop mobile environment. By utilizing Cluster-Label-based mechanism for Backbone, the CLR is able to concentrate on detection and compensation of movement of a destination node. The proposed protocol provides better goodput and delay performance than standardized protocols especially in cases of large network size and/or high mobility rate.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권2호
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• pp.117-121
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• 2008

In ad hoc network, the scarce energy management of the mobile devices has become a critical issue in order to extend the network lifetime. Therefore, the energy consumption is important in the routing design, otherwise cluster schemes are efficient in energy conserving. For the above reasons, an Energy conserving Context aware Clustering algorithm (ECC) is proposed to establish the network clustering structure, and a routing algorithm is introduced to choose the Optimal Energy Routing Protocol (OERP) path in this paper. Because in ad hoc network, the topology, nodes residual energy and energy consuming rate are dynamic changing. The network system should react continuously and rapidly to the changing conditions, and make corresponding action according different conditions. So we use the context aware computing to actualize the cluster head node, the routing path choosing. In this paper, we consider a novel routing protocol using the cluster schemes to find the optimal energy routing path based on a special topology structure of Resilient Ontology Multicasting Routing Protocol (RODMRP). The RODMRP is one of the hierarchical ad hoc network structure which combines the advantage of the tree based and the mesh based network. This scheme divides the nodes in different level found on the node energy condition, and the clustering is established based on the levels. This protocol considered the residual energy of the nodes and the total consuming energy ratio on the routing path to get the energy efficiently routing. The proposed networks scheme could get better improve the awareness for data to achieve and performance on their clustering establishment and messages transmission. Also, by using the context aware computing, according to the condition and the rules defined, the sensor nodes could adjust their behaviors correspondingly to improve the network routing.