• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.1068-1075
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• 2021

Wireless sensor network (WSN) can be usefully used in battlefields requiring rapid installation and operation by enabling surveillance and reconnaissance using small sensors in areas where any existing network infrastructure is not formed. As WSN uses battery, energy efficiency acts as a very important issue in network survivability. Layer-based routing protocols have been studied a lot in the aspect of energy efficiency. Many research selected LEACH and PEGASIS protocols as their comparison targets. This study examines the two protocols and LECEEP, a protocol designed by combining their advantages, and proposes a new protocol, A-LECEEP, which is more energy efficient than the others. The proposed protocol can increase energy efficiency compared to the existing ones by eliminating unnecessary transmissions with multiple chains configuration.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권2B호
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• pp.138-147
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• 2012

무선통신기술과 임베디드 기술의 발달로 무선 센서네트워크는 다양한 분야에서 활발하게 응용되고 있기는 하지만, 자원제약적 특성을 가지는 센서 노드와 네트워크 자체의 특성들로 인해 다른 네트워크에 비해 많은 보안 취약점들을 가지고 있다. 이러한 보안 문제를 해결하기위해 암호화나 인증 등의 전통적 보안 메커니즘을 활용할 수 있지만, 잠식된 노드에 의한 공격에는 전통적 보안 메커니즘만으로는 적절히 대응할 수 없다. 따라서 무선 센서네트워크의 적절한 보안환경을 위해서는 2차적 보안 메커니즘이 필요하며, 이는 침입탐지 시스템이 고려될 수 있다. 이에 본 논문에서는 무선 센서네트워크의 클러스터링 라우팅 프로토콜인 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)를 대상으로 하여 안전하고 신뢰성 있는 네트워크를 형성할 수 있도록 해 주는 명세기반의 침입탐지 기법을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권2호
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• pp.514-537
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• 2020

Wireless sensor network (WSN) is a distributed network composed of many sensory nodes. It is precisely due to the clustering unevenness and cluster head election randomness that the energy consumption of WSN is excessive. Therefore, a many-objective optimization WSN energy balance model is proposed for the first time in the clustering stage of LEACH protocol. The four objective is considered that the cluster distance, the sink node distance, the overall energy consumption of the network and the network energy consumption balance to select the cluster head, which to better balance the energy consumption of the WSN network and extend the network lifetime. A many-objective optimization algorithm to optimize the model (LEACH-ABF) is designed, which combines adaptive balanced function strategy with penalty-based boundary selection intersection strategy to optimize the clustering method of LEACH. The experimental results show that LEACH-ABF can balance network energy consumption effectively and extend the network lifetime when compared with other algorithms.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권2호
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• pp.24-37
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• 2016

This paper proposes to increase the efficiency of energy in nodes, which rapidly drops during the transmission of the Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH), through the use of dual-hop layered application in the sensor field. Along with introducing the dual-hop method in the data transmission, the proposed single-hop method for short-range transmission and multi-hop transmission method between the cluster heads for remote transmission were also introduced. Additionally, by introducing a partial multi-hop method in the data transmission, a single-hop method for short range transmission method between the cluster heads for remote transmission was used. In the proposed DL-LEACH, the energy consumption of the cluster head for remote transmission reduced, as well as increased the energy efficiency of the sensor node by reducing the transmission distance and simplifying the transmission route for short-range transmission. As compared the general LEACH, it was adapted to a wider sensor field.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제6권1호
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• pp.57-67
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• 2017

In this paper, propose an algorithm to improve network lifetime by equally consuming energy of LEACH - Mobile sensor nodes. LEACH is one of energy efficient protocols. However, we did not consider the mobility of nodes. Therefore, the transmission reception success rate of the moving data is reduced. LEACH-Mobile is a protocol that has improved the drawbacks of these LEACH. However, since LEACH-Mobile has a larger number of data packets and consumes more energy than LEACH, it has a disadvantage that the lifetime of the network is short. In order to improvement these disadvantage, Based on the average of the remaining energy of the node, cluster heads are elected with a number of nodes whose energies are larger than the average of the remaining energy from the member nodes. After that, by trying to increase the lifetime of the network by equalizing the remaining energy. In to confirm whether improve the lifetime of the network, In this paper, the number of nodes and the position of all nodes are varied for each specific round, the rest energy is equalized, and the algorithm which uniformly selected the cluster head is compared with LEACH.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권2호
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• pp.185-194
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• 2006

단 논문에서 먼저 LEACH (Low-Energy Adaptive Hierarchy)를 사용한 무선센서네트워크에서 하나의 센서 노드가 다른 두 센서노드의 클러스터 헤드를 향한 데이터 전송을 도와주는 전력 및 대역폭에 효율성있는 협력 통신 프로토콜을 제안하고, 제안한 프로토콜의 closed-form BER(Bit Error Ratio)을 유도한다. 또한 이것이 복호 후 전송 프로토콜의 일반적인 BER 임을 보이고, 제안한 시스템이 기존의 복호 후 전송 프로토콜보다 더 높은 주파수 효율을 가지면서 동일한 성능을 나타내는 것을 보인다. 많은 수학적인 결과를 통해 직접 전송일 경우 BER이 $10^{-3}$에서 11dB까지 네트워크의 전력이 절약되는 것을 확인할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.382-385
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• 2011

최근 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술인 센서 네트워크 기술이 각광을 받으면서 다양한 종류의 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서 네트워크에서 센서 노드를 디자인할 때 중요한 고려사항 중 하나가 제한된 자원을 가진 센서 네트워크에서 주어진 에너지 소모를 최소화 하여서 네트워크 수명을 연장하는 것이다. 본 논문에서는 센서 노드의 에너지 소모를 줄이기 위해 2계층 클러스터 구조를 사용한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 1계층에서는 기존의 LEACH 기반 라우팅 프로토콜을 그대로 사용하며, 2계층에서 효율적인 사용을 위해 데이터의 값의 비교판단으로 송신 여부를 결정함으로서 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2370-2375
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• 2014

무선 센서 네트워크는 넓은 지역을 위한 분산 센싱 시스템을 구현하는 데에 큰 잠재성을 가지고 있다. 각 센서의 배터리 교환이 대체로 어렵다고 생각되기 때문에, 무선 센서 네트워크의 수명 향상은 매우 중요한 연구 주제이다. 클러스터링 방식은 각 각의 센서 노드가 패킷을 원거리의 싱크 노드에게 보낼 필요 없이, 가까운 거리의 클러스터 헤드에게 보내면 되므로 에너지 효율적이다. 이 논문에서 우리는 잔여수명을 기반으로 클러스터 헤드를 선정하는 무선 센서네트워크를 위한 클러스터링 통신 프로토콜을 제안한다. 우리가 제안한 알고리즘을 평가하기 위해, 대표적인 무선 센서네트워크 클러스터링 알고리즘 중의 하나인 LEACH와 그 성능을 비교한다. 실험 결과는 우리의 알고리즘이 LEACH보다 트래픽 양 측면에서 20% ~ 30%, 그리고 확장성 특면에서 30% ~ 40% 만큼 노드들의 평균 수명을 향상 시킨다는 것을 보여 준다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권3호
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• pp.41-46
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• 2010

무선 센서 네트워크는 다수의 센서들로 구성되며 일단 배치되면 전원의 교환 충전이 어렵기에 한정된 센서의 배터리를 효율적으로 이용하여 전체 네트워크의 수명을 최대한 길게 하는 것이 중요한 문제이다. 네트워크를 계층적으로 분할하여 관리하는 클러스터링 기법으로 대표적인 LEACH 프로토콜은 전체 네트워크의 수명을 연장시키기 위한 좋은 방법 중 하나이며 셋업과 안정 상태로 분할되는 라운드 단위로 구성된다. 본 논문에서는 셋업 단계 자체를 최소화하여 셋업 단계 시 소비하는 에너지를 절약하며 데이터의 특성을 고려할 수 있는 비교 기법을 적용하여 에너지 효율성을 높이는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식을 적용하여 시뮬레이션 수행한 결과 기존 LEACH에 비해 시간 흐름에 따른 생존 노드 수가 증가하였으며 노드의 평균 에너지 소비량도 감소함을 확인하였다.