• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.127-132
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• 2008

무선 센서 네트워크 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 다양한 산업 분야에서 적용이 가능하다. 무선 센서 네트워크는 그 특성상 한 번 배포되면 배터리의 교환이 어렵기 때문에 에너지를 효율적으로 사용하도록 설계되는 것이 매우 중요하다. 이러한 목적을 달성하기 위해 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 센서 네트워크에서 에너지 소비는 전송거리와 보내고자 하는 데이터에 비례한다. LEACH-C와 같은 클러스터 기반라우팅 기법들은 센서 노드들의 클러스터링을 통하여 데이터 전달 거리를 최소화시킴으로서 에너지의 효율성을 얻는다. 하지만 LEACH-C에서는 클러스터링을 구성할 때 클러스터 구성 노드들의 거리 총합만을 고려한다. 본 논문에서는 에너지 사용에 큰 영향을 미치는 기지국과 클러스터 헤드간의 거리를 고려한 클러스터 헤드 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 방법은 LEACH-C에 비해 기지국의 위치가 일정 거리 이상 떨어져 있을 경우평균$4{\sim}7%$의 성능 향상 결과를 제공하였다. 이 결과는 클러스터 기반 라우팅 알고리즘에서 클러스터 헤드와 기지국간의 거리를 고려하는 것이 라이프타임 성능 측면에 영향을 미칠 수 있음을 보여 주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.889-896
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• 2007

센서기술 및 무선통신 기술의 발달로 센서네트워크에 대한 연구가 가속화되고 있다. 센서노드는 크기 및 용량의 제한 때문에 간단하면서 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 프로토콜을 설계하는 것이 매우 중요하다. 기존 센서네트워크용 라우팅 프로토콜로 널리 알려져 있는 directed diffusion 프로토콜은 간단하다는 장점을 갖지만 Interest/Exploratory data 메시지를 Flooding 기법에 따라 전송하게 됨에 따라 에너지 소모가 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 directed diffusion 기법이 가진 단점을 보완하면서 각 센서노드가 에너지를 균형 있게 소비할 수 있는 설계된 센서 네트워크 용 라우팅 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능평가를 수행하였다. 성능평가 결과에 따르면 본 연구에서 제안한 라우팅 프로토콜이 기존 directed diffusion 기법에 비해 에너지를 훨씬 효율적으로 사용하면서 센서노드간 에너지 소비 불균형 문제를 해결하고 있음을 수치계산 결과를 통해 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권7A호
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• pp.451-466
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• 2003

Untethered nodes in mobile ad-hoc networks strongly depend on the efficient use of their batteries. In this paper, we propose a new metric, the drain rate, to forecast the lifetime of nodes according to current traffic conditions. This metric is combined with the value of the remaining battery capacity to determine which nodes can be part of an active route. We describe new route selection mechanisms for MANET routing protocols, which we call the Minimum Drain Rate (MDR) and the Conditional Minimum Drain Rate (CMDR). MDR extends nodal battery life and the duration of paths, while CMDR also minimizes the total transmission power consumed per packet. Using the ns-2 simulator and the dynamic source routing (DSR) protocol, we compare MDR and CMDR against prior proposals for power-aware routing and show that using the drain rate for power-aware route selection offers superior performance results.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5A호
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• pp.417-422
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• 2010

본 논문에서는 무선 센서 네트워크상에서 QoS를 보장하면서 노드들의 에너지 효율을 최대화하는 다중 계층 클러스터링 기법을 제안하였다. 제안된 방법의 가장 큰 특징은 지정된 시간 내 도착성과 데이터 전송의 신뢰성 등 요구되는 QoS를 만족시키면서 노드들의 분산된 에너지 소모를 통해 전체 네트워크 수명을 증가 시킨다는데 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법은 센서 네트워크상에서 가능한 에너지를 절감하면서 데이터 패킷들의 시간 내 도착을 보장할 수 있다는 것을 확인 하였다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2008년도 추계 공동 국제학술대회
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• pp.507-511
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• 2008

Supporting energy efficiency and load balancing in wireless sensor network is the most important issue in devising the hierarchical routing protocols. Recently, the dual layered clustering scheme with GPS was proposed for the supporting of load balancing for cluster heads but there would be many collided messages in the overlapped area between two layers. Thereby, the purpose of this paper is to reduce the collision rate in the overlapped layer by concisely distinguish them with the same number of nodes in them. For the layer partition, this paper uses an equation $x^2+ y^2{\le}(\frac{R}{\sqrt{2\pi}})^2$ to distinguish layers. By using it, the scheme could efficiently distinguish two layers and gets the balanced number of elements in them. Therefore, the proposed routing scheme could prolong the overall network life cycle about 10% compared to the previous two layered clustering scheme.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권7호
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• pp.611-620
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• 2007

무선 센서 네트워크에서 네트워크 수명을 오래 유지하기 위하여 라우팅 경로를 네트워크 전체에 분산시키는 방법이 연구되고 있다. 본 논문은 퍼지 제어 규칙을 기반으로 라우팅 경로를 선택하는 퍼지 라우팅 프로토콜을 제안한다. 여러 가지 라우팅 경로에 대하여 에너지, 거리, 홉수를 입력으로 하여 퍼지 추론 엔진으로 적합도를 산출하고, 적합도가 높은 한 개의 경로를 최종 라우팅 경로로 선정한다. 한 번 데이터 패킷을 전달한 경로에 속한 노드들의 에너지를 감소시킴으로써 다음에 경로를 선정할 때 동일한 경로를 선택하지 않도록 설계하였으며, 결과적으로 라우팅 경로가 분산되어 센서 네트워크의 유지시간을 길게 만드는 효과가 있다. TinyOS 시뮬레이터에서 실험한 결과, 제안하는 라우팅 프로토콜이 기존의 방법보다 에너지 효율 면에서 우수함을 입증하였고, 또한 센서 네트워크의 유지시간이 길어짐을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2550-2556
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• 2012

본 논문에서는 노드의 위치정보를 측정함에 있어 거리정보에 기반을 두지 않은 방식(range-free)에서의 라우팅 에너지 효율성을 개선한 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System) 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안되는 ALPS 알고리즘은 계층적 클러스터 단위에 소속된 임의의 노드에 대한 위치정보를 RSSI(Received signal strength indication)에 의해 상대적 위치정보를 제공하는 방법이다. 제안된 알고리즘에 따른 위치정보를 사용 할 경우 기존의 DV-hop방식에 따른 노드의 평균 위치정보를 사용한 경우보다 계층적 좌표 방식에 의한 제안된 방식이 보다 최적화된 에너지 소모를 유지할 수 있는 경로 알고리즘을 제공하게 된다. 제공된 알고리즘의 성능 분석을 위해 본 논문에서는 상기 두 가지 방식의 위치정보에 따른 라우팅에서 소모되는 에너지 관계를 비교 하였고, 이로부터 보다 최적화된 에너지 경로 관리가 되는 결과를 보여주었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권9호
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• pp.100-107
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• 2007

본 논문은 무선 센서 네트워크에 적용할 수 있을 정도로 단순한 효율적인 MP-DD(MultiPath-Direct Diffusion) 라우팅 방법을 제안한다. 기존의 DD(Direct Diffusion)는 하나의 최적 경로를 설정하여 사용하므로 특정 노드의 에너지가 많이 소모된다. 이에 반해 MP-DD는 네트워크 관리 노드 방향의 상위노드에 대한 정보를 가지고 다중 경로를 설정하여 사용한다. 시뮬레이션 결과 제안한 기법이 DD와 EAR(Energy Aware Routing)에 비해 망 생존성을 증가시킬 수 있음을 보여주었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권4호
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• pp.475-479
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• 2009

In ad hoc network, the scarce energy management of the mobile devices has become a critical issue in order to extend the network lifetime. Current research activity for the Minimum Energy Multicast (MEM) problem has been focused on devising efficient centralized greedy algorithms for static ad hoc networks. In this paper, we consider mobile ad hoc networks(MANETs) that could provide the reliable monitoring and control of a variety of environments for remote place. Mobility of MANET would require the topology change frequently compared with a static network. To improve the routing protocol in MANET, energy efficient routing protocol would be required as well as considering the mobility would be needed. In this paper, we propose a new method, the CACH(Context-aware Clustering Hierarchy) algorithm, a hybrid and clustering-based protocol that could analyze the link cost from a source node to a destination node. The proposed analysis could help in defining the optimum depth of hierarchy architecture CACH utilize. The proposed CACH could use localized condition to enable adaptation and robustness for dynamic network topology protocol and this provide that our hierarchy to be resilient. As a result, our simulation results would show that CACH could find energy efficient depth of hierarchy of a cluster.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.592-598
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• 2018

In wireless sensor networks where there is no centralized base station, each node has limited transmission range and the multi-hop routing for transmitting data to the destination is the one of the important technical issues. In particular, the wireless sensor network is not powered by external power source but operates by its own battery, so it is required to maximize the network life through efficient use of energy. To balance the power consumption, the residual power based adaptive power control is required in routing protocol. In this paper, we propose a routing protocol that prolongs the network lifetime by balancing the power consumption among the nodes by controlling the transmit power according to the residual power. We evaluate the proposed routing protocol using extensive simulation, and the results show that the proposed routing scheme can balance the power consumption and prolong network lifetime.