• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.911-923
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• 2010

In wireless sensor networks (WSNs), cluster based data routing protocols have the advantages of reducing energy consumption and link maintenance cost. Unfortunately, most of clustering protocols have been designed for uniformly distributed sensor networks. However, some urgent situations do not allow thousands of sensor nodes being deployed uniformly. For example, air vehicles or balloons may take the responsibility for deploying sensor nodes hence leading a normally distributed topology. In order to improve energy efficiency in such sensor networks, in this paper, we propose a new cluster formation algorithm named DAEEC (Density Aware Energy-Efficient Clustering). In this algorithm, we define two kinds of clusters: Low Density (LD) clusters and High Density (HD) clusters. They are determined by the number of nodes participated in one cluster. During the data routing period, the HD clusters help the neighbor LD clusters to forward the sensed data to the central base station. Thus, DAEEC can distribute the energy dissipation evenly among all sensor nodes by considering the deployment density to improve network lifetime and average energy savings. Moreover, because the HD clusters are densely deployed they can work in a manner of our former algorithm EEVAR (Energy Efficient Variable Area Routing Protocol) to save energy. According to the performance analysis result, DAEEC outperforms the conventional data routing schemes in terms of energy consumption and network lifetime.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권4호
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• pp.365-370
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• 2007

CDS는 다양한 라우팅과 브로드캐스팅 프로토콜을 통하여 무선 에트혹 네트워크에서 가상 백본으로 널리 사용되고 있다. 최소 CDS(minimum CDS)를 계산하는 것이 여전히 NP-hard로 알려져 있지만 sub-optimal을 구하기 위한 여러가지 방법들이 제안되고 있다. 그렇지만 대부분의 제안된 프로토콜들은 너무 복잡하거나 non-local 정보를 필요로 하고, 네트워크의 위상이 변할 때 적응하지 못한다. 뿐만 아니라 CDS로 선택된 노드와 선택되지 않은 노드들이 서로 다른양의 에너지를 소비한다는 것을 고려하지 않았다. 본 논문에서는 타이머를 이용하여 에너지를 효율적으로 사용하며 네크워크 전체의 성능을 향상시키는 Timer Based Energy Aware connected Dominating Set(TECDS) 프로토콜을 제안하였다. TECDS 프로토콜은 네트워크 위상이 변할 때 필요에 따라 CDS를 보존 또는 재구성할 수 있다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가 결과는 제안된 TECDS 프로토콜이 다른 프로토콜보다 최적에 가까운 CDS를 구성하여 서로 다른 수준의 노드의 이동성 사이에서도 네트워크 운영이 효율적으로 연장 됨을 보여주고 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권6호
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• pp.41-48
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• 2004

IP 네트워크에서, 네트워크 리소스를 효과적으로 이용하기 위해 다양한 형태의 트래픽들이 통계적으로 다중처리 되고 있다. DiffServ-aware-MPLS는 서로 다른 QoS(Quality of Service) 요구를 가지는 통신서비스의 대부분을 지원한다. QoS 구조 기반인 DiffServ-aware-MPLS는 IP 네트워크에서 QoS를 보장하는 다중서비스를 가능하게 한다. 그러나 QoS를 보장하기 위한 IP 네트워크 관리 방법은 여전히 큰 이슈가 되고 있다. 이 논문에서는, 정책과 큐잉 그리고 스케줄링을 이용한 DiffServ-aware-MPLS 버퍼 관리 기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8B호
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• pp.624-629
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• 2008

에너지 효율성과 신뢰성을 설계의 기본 요소로 하여 센서 네트워크를 위한 다양한 라우팅 프로토콜이 제시되었다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성을 고려한 트리 라우팅 방법에 관한 것이다. 제안한 기법은 데이터 전달 경로를 노드의 에너지 잔량을 고려하여 선정하게 함으로써 노드의 에너지 소진을 분산시켜 네트워크의 수명을 향상시키고, 상위 부모 노드로 데이터 전달에 실패하였을 경우 우회할 수 있는 후보 부모 정보에서 새로운 부모를 선택하여 데이터를 전달함으로써 데이터 전달의 신뢰성을 제공한다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위해 PARSEC 기반 시뮬레이션 환경을 구성하여 기존의 트리 라우팅과 성능을 비교하였으며, 제안한 기법이 트리 라우팅에 비해 네트워크 수명에 있어 23.5% 개선된 결과를 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.1866-1888
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• 2017

Efficient energy consumption in WSN is one of the key design issues for improving network stability period. In this paper, we propose a new Heterogeneity-aware Energy-efficient Clustering (HEC) technique which considers two types of heterogeneity - network lifetime and of sensor nodes. Selection of cluster head nodes is done based on the three network lifetime phases: only advanced nodes are allowed to become cluster heads in the initial phase; in the second active phase all nodes are allowed to participate in cluster head selection process with equal probability, and in the last dying out phase, clustering is relaxed by allowing direct transmission. Simulation-based performance analysis of the proposed technique as compared to other relevant techniques shows that HEC achieves longer stable region, improved throughput, and better energy dissipation owing to judicious consumption of additional energy of advanced nodes. On an average, the improvement observed for stability period over LEACH, SEP, FAIR and HEC- with SEP protocols is around 65%, 30%, 15% and 17% respectively. Further, the scalability of proposed technique is tested by varying the field size and number of sensing nodes. The results obtained are found to be quite optimistic. The impact of energy heterogeneity has also been assessed and it is found to improve the stability period though only upto a certain extent.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9A호
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• pp.884-891
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• 2006

무선 센서 네트워크에서의 센서 노드는 배터리로 동작하기 때문에 에너지에 대한 제약이 있다. 따라서 무선 센서 노드를 위한 효율적인 전력 관리 기법과 스케줄링 기법 설계가 중요한데, 본 논문에서는 운영체제 레벨의 소비 에너지를 줄이기 위한 알고리즘을 제안한다. 효율적인 배터리 사용을 위해 상황에 따라 필요한 컴포넌트에만 전원을 인가함으로써 센서노드의 에너지 소비를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 기존의 duty 사이클과 비교하여 최대 56%의 에너지가 절약되었음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.111-114
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• 2006

본 논문은 Ad hoc 망에서 Wireless network interface의 broadcast와 point-to-point의 다양한 크기의 데이터 패킷을 송신, 수신, 폐기 시 나타나는 에너지 소비를 측정을 분석한다. IEEE 802.11 wireless network interface를 사용하여 각 상황에 따라 측정하였고, 그것을 선형 식으로 나타내므로 프로토콜 디자이너나 개발자들에게 즘 더 유용한 정보를 제공한다. 그리고 Energy-aware 디자인과 네트워크 프로토콜들의 평가를 위한 실질적인 무선 환경에서의 에너지 소비 동작의 정보를 분석하고자 한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.85-94
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율적인 전송방안을 제안하고 이에 대한 이론적 분석을 제시하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 전송기법은 채널 상태가 상대적으로 좋을 때만 전송을 시도하는 opportunistic transmission에 기반한 이진 결정 (binary-decision) 기반 전송이다. 이진 결정 기반 전송에서는 Markov decision process (MDP)를 이용하여 성공적인 전송을 위한 최적의 채널 임계값을 도출하였다. 다양한 시뮬레이션을 통해 제안하는 전송기법의 성능을 에너지 효율성과 전송율 측면에서 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권5호
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• pp.63-72
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• 2005

본 논문에서는 가정용 로봇에 적용 할 수 있는 운영체제 수준의 동적 전력 관리 기법인 EAJS(Energy-Aware Job Scheduler)를 제안한다. EAJS는 workload가 일정하지 않은 IO 장치를 사용하는 job들을 스케줄하여 장치의 idle주기를 가능하면 연속적이게 만든 후, 장치를 shutdown 시켜서 에너지 소모를 줄이는 능동적인 저전력 스케줄러이다. EAJS는 기존의 저전력 스케줄러와 달리, IO 장치를 사용하는 job의 workload, job의 buffering에 사용 가능한 메모리의 크기, buffering으로 인해 발생하는 시간 지연 등을 동시에 고려하여 job을 스케줄 하기 때문에, 에너지를 절약하면서도 시스템의 성능 저하를 최소화 할 수 있다. EAJS의 prototype을 본 연구에서 개발한 가정용 로봇인 AFM(Autonomous Family Machine)에 구현하였으며, H.263 인코더를 수행시키는 실험을 통해 무선랜과 DSP의 에너지 소모가 최대 $44\%$ 가량 줄어듬을 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권4호
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• pp.139-147
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• 2009

이 논문에서는 한 쌍의 수동 광대역 소나로 구성된 병렬구조 분산센서 망에 적용할 수 있는 에너지 인식 분산탐지 체계의 설계 및 성능분석에 대해 검토한다. 이 분산탐지기는 융합규칙으로 AND 규칙과 OR 규칙을 사용하였다. 이 경우 각 센서노드의 문턱값 규칙은 전체 분산센서망의 탐지확률을 최대로 하는 UMP(uniformly most powerful)임을 증명하였다. 그리고 소나 체계에서 오경보에 의해 발생하는 에너지 비용을 제한 조건으로 주었을 때, 탐지확률을 최대화하는 센서노드의 최적 문턱값이 갖는 특성을 이론적으로 검토하였다. 나아가 신호 강도, 에너지 비용에 대한 제한조건, 센서노드 사이의 간격등이 탐지성능에 미치는 영향을 수치실험을 통해 분석하였다.