• 제목/요약/키워드: Networks Lifetime

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무선 센서 네트워크에서의 싱크 노드에 의한 에너지 효율적인 목적지-순서적 라우팅 알고리즘 (An Energy-Efficient and Destination-Sequenced Routing Algorithm by a Sink Node in Wireless Sensor Networks)

  • 정상준;정연기
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.1347-1355
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    • 2007
  • 센서 네트워크는 관심 지역을 감지하도록, 작은 센서를 배치하여 센서가 감지한 작업을 수집하여 사용자에게 제공하는 기능을 가진다. 감지 작업을 보고할 때 노드간의 라우팅 경로는, 베이스 스테이션의 요청이 있는 경우 경로 설정이 이루어지는데, 이 때 경로는 노드의 한정된 에너지를 고려하여 에너지 소모를 최소화하는 형태로 이루어진다. 또한 노드가 가지는 낮은 용량, 한정된 자원, 이동성 등의 이유로, 감지 작업을 보고할 경우 베이스 스테이션의 요청에 따라 라우팅 경로를 재설정하게 된다. 본 논문에서는 싱크(Sink) 노드가 감지작업을 요청할 경우, 각 노드는 자신의 링크 정보를 보고하게 되고, 싱크 노드는 전체 토폴로지 정보를 수집하고 관리하여 각 노드와의 협상 없이 라우팅 경로를 설정한다. 그러면 설정된 경로의 손실이 발생하는 경우와 지속적인 감시 작업등의 상황에서 노드간의 협상을 통한 라우팅 경로 설정 과정을 거치지 않고 자신의 라우팅 경로 정보를 이용하여 주경로 및 대체 경로를 쉽게 찾을 수 있게 된다. 싱크 노드에게 보고하는 노드의 연결 정보는 각 노드가 주기적으로 신호를 주고받아 보관하므로 경로 정보를 수집하는데 소요되는 부하를 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 알고리즘은, 경로 설정에 필요한 라우팅 메시지를 초기에 주고받아 경로를 설정함으로써 설정된 경로가 실패되더라도 노드가 가지는 토폴로지 정보를 이용하여 대체 경로를 설정함으로써, 경로 설정에 필요한 라우팅 메시지를 줄이게 되고 재경로 탐색이 쉽게 이루어지게 된다. 이는 노드의 소실이 많은 지역이나 모니터링 환경에 적합하다.

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무선 센서 네트워크의 성능 향상을 위한 새로운 라우팅 알고리즘 (A New Routing Algorithm for Performance improvement of Wireless Sensor Networks)

  • 양현석;김도형;박준열;이태봉
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제49권1호
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    • pp.39-45
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    • 2012
  • 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)는 사람이 직접 접근하기 불가능한 군사지역이나 자연 환경의 감시, 혹은 안전감시를 위한 목적으로 각 상황의 특성에 맞는 다양한 정보를 수집하는데 많이 이용되고 있다. 지금까지 제시된 프로토콜 중 LEACH 프로토콜은 에너지의 균등한 소모를 특징으로 많이 쓰이고 있다. 하지만 거리에 따른 에너지 소모의 증가로 원거리 노드의 에너지 소모 문제가 대두되었는데, 지금까지 여러 가지 해결방안들이 제시되었는데 대부분 중앙 시스템 방식이다. 본 논문에서는 LEACH 프로토콜을 사용한 무선 센서 네트워크를 모델로 하여, 네트워크 규모가 커질수록 1-hop 전송방식에서 발생할 수 있는 원거리 센서 노드의 에너지 불균형 문제를 해결하였다. 또한, 중앙 시스템 방식이 아닌 센서 노드 자체에서 클러스터링 문제를 해결할 수 있는 분산 시스템 방식의 라이프타임 향상 알고리즘을 제안하였다.

MME 도메인간 핸드오버 지원을 위한 키캐싱 기반 인증비용의 감소기법 (Reduction of Authentication Cost Based on Key Caching for Inter-MME Handover Support)

  • 황학선;정종필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.209-220
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    • 2013
  • 핸드오버는 통신 중인 무선 단말이 데이터의 손실을 최소화 하면서 현재 접속하고 있는 기지국/셀에서 다른 기지국/셀로 이동을 하여도 연속적으로 통신이 가능하게 하는 기술이다. 즉, 이동통신 가입자가 특정 무선통신 구역에서 다른 무선통신 구역으로 이동할 때, 통화 채널을 자동으로 전환시켜 통화를 끊어지지 않게 해주는 기능을 말한다. 현재 모바일 네트워크의 가장 큰 문제점으로 지적되고 있는 핸드오버 시 통화 지연 현상 및 끊김 현상을 해결하기위해 빠르고 효율적인 핸드오버를 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이러한 통화지연 및 끊김 현상은 모든 모바일 네트워크에서 필수적으로 해결해야 할 부분이다. 최근 모바일 네트워크의 기술 발달로 LTE(Long Term Evolution) 네트워크가 상용화되어 모바일에서도 고속의 데이터처리가 가능한 시대를 열었다. 하지만 LTE 네트워크 환경에서는 핸드오버 시 새로운 인증키가 생성되어야 한다. 이런 경우 핸드오버에 의해 인증 과정이 수행되어 인증 비용 및 지연시간이 발생하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 UE가 oMME에서 nMME로 핸드오버 시 oMME는 인증키를 일정 시간동안 저장하여 인증키의 Life Time내에 기존의 MME로 다시 복귀한다면 저장된 인증키를 재사용을 하여 인증 절차를 간소화하는 효율적인 키캐싱 핸드오버 기법을 제안한다.

모바일 IP 스토리지 상에서 멀티미디어 컨텐츠 실행을 위한 효율적인 무선랜 장치 전력제어 기법 (An Efficient WLAN Device Power Control Technique for Streaming Multimedia Contents over Mobile IP Storage)

  • 남영진;최민석
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제16A권5호
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    • pp.357-368
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    • 2009
  • 플래시 메모리와 하드디스크의 저장 공간 제약을 문제를 극복하기 위한 방법으로 모바일 IP 스토리지가 제안되었다. 모바일 IP 스토리지는 무선 IP 네트워크를 통하여 모바일 장치에 거의 무제한적인 저장 공간을 제공한다. 하지만, 모바일 IP 스토리지를 이용한 멀티미디어 컨텐츠 스트리밍 시 무선랜 장치의 지속적인 전력소모로 인해 모바일 장치의 배터리 수명이 급격히 감소하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 모바일 IP 스토리지를 통하여 멀티미디어 컨텐츠를 실행할 시에 무선랜 장치의 전력을 효율적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 선반입 버퍼 입출력 모듈, 무선랜 장치 전력제어 모듈, 선반입 버퍼 재구성 모듈로 구성되어 있다. 또한, 제안된 기법은 멀티미디어 컨텐츠의 품질에 적응적으로 선반입 버퍼의 크기를 자동적으로 결정하고 멀티미디어 컨텐츠가 실행되는 동안 On-Off 동작을 기반으로 무선랜 장치 전력 상태를 동적으로 제어한다. 제안된 기법의 성능을 임베디드 리눅스 2.6.11, 인텔 iSCSI 참조코드, 무선랜 장치를 이용하는 PXA270기반 모바일 장치 상에서 평가한다. 다양한 실험을 통하여 제안된 기법이 전력제어를 하지 않을 때에 비해 QVGA급 멀티미디어 컨텐츠 실행 시 무선랜 카드의 에너지 소모를 최대 8.5배 정도 감소시킴을 보인다.

링크 교환을 이용한 무선 센서 네트워크용 체인 토폴로지 : LECSEN (LECSEN : Link Exchanged Chain in SEnsor Networks)

  • 신지수;서창진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권4호
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    • pp.273-280
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network : WSN)에서 한정된 에너지를 가진 센서 노드의 동작 기간을 연장하기 위해서 LEACH와 PEGASIS, PEDAP 등의 대표적인 라우팅 방식이 제안되었다. 이들은 데이터가 완전 퓨전(perfect fusion)되는 환경에서 주기적으로 데이터를 수집하여 한 노드로 전송하는 convergecast 라우팅 방식을 사용한다. 그러나 convergecast와 에너지 분배를 동시에 다루는 과정에서 토폴로지에 관한 특성과 한계에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이 논문은 한 번의 convergecast에 소비되는 총에너지의 관점에서 토폴로지를 다음과 같이 연구하였다. 우리는 주요 라우팅 토폴로지로 최소 스패닝 체인(Minimum Spanning Chain : MSC)과 최소 스패닝 트리(Minimum Spanning Tree : MST), PEGASIS 체인, 제안하는 LECSEN체인을 소개하거나 정의하였다. 우리는 MSC를 선형 프로그래밍(LP) 방식으로 풀었으며, MSC나 MST에 준하는 토폴로지를 만들기 위해서 LECSEN 체인을 제안하였다. Monte Carlo 방식의 시뮬레이션을 통해 토폴로지의 전체 길이와 각 링크 길이의 분포를 분석한 결과, 대부분의 WSN 환경에서 LECSEN은 MST에 필적할 만큼 에너지를 적게 소모하고, 각 센서 노드의 에너지 소비가 매우 균등하였다. 그러므로 우리는 LECSEN 체인이 WSN 라우팅에서 매우 유용하다는 사실을 확인하였다.

무선 센서 네트워크에서 유효 커버리지 및 접속성 보장을 위한 중앙 집중형 배치 프로토콜 (A Centralized Deployment Protocol with Sufficient Coverage and Connectivity Guarantee for WSNs)

  • 김현태;장계평;김형진;주영훈;나인호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.683-690
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    • 2006
  • 무선 센서 네트워크에서 에너지 소비의 효율성은 전체 네트워크 수명 시간을 결정하기 때문에 에너지 소비를 최소화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 무선 센서 네트워크에서 에너지 보전을 위해서는 운영에 필요한 최소한 센서 노드만을 활성화된 상태로 유지하고 나머지 노드들은 휴면 상태로 유지하여 불필요한 에너지 소비가 일어나지 않도록 하여야 한다. 그러나 얼마만큼의 센서 노드들을 최적의 운영 노드 집합에 포함시킬 것인지를 계산하는 것은 NP-hard 문제로 알려져 있다. 본 논문에서는 최적에 근접한 커버 집합(cover set)을 생성하기 위하여 CVT 기반의 근사화 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 센서의 통신 범위가 센싱 범위의 두 배 이상이면 커버 집합에 속한 센서 노드 간의 연결이 즉시 이루어지도록 하고 반면에 통신 범위가 센싱 범위의 두 배 이하이면 커버 집합의 접속성 보장을 위하여 보조 노드를 결정하는 연결 기법을 제시하였다. 마지막으로 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위하여 이론적 분석과 실험을 수행하였으며, 실험결과를 통해 제안된 알고리즘이 Greedy 알고리즘보다 CCS(Connected Cover Set)의 크기와 실행 시간 측면에서 우수함을 보였다.

산업용 무선 센서망을 이용한 연속개체 탐지에서 이동 싱크 지원을 위한 발원점 중심의 통신방안 (An Origin-Centric Communication Scheme to Support Sink Mobility for Continuous Object Detection in IWSNs)

  • 김명은;김천용;임용빈;김상하;손영성
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제7권12호
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    • pp.301-312
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    • 2018
  • 오늘날 산업용 무선 센서 망 환경에서 화재나 유독가스와 같은 연속 개체 탐지는 위험성과 대규모 피해로 인해 중요한 문제로 다뤄지고 있다. 연속 개체는 한 지점에서 발생하여 점차 넒은 범위로 확산되는 특징을 가지기 때문에 자원 제약적인 무선 센서 망 환경에서 연속 개체를 탐지한 다수의 센서 노드가 고정 싱크에게 데이터를 전송하게 되면 막대한 통신 오버헤드가 발생하게 된다. 따라서 기존 연구에서는 실시간으로 확장되는 연속 개체를 정확하게 탐지하고, 다량의 센싱 데이터를 에너지 효율적인 방식으로 전송하는 데에 중점을 두었다. 그러나 최근 들어 화재 진압과 같은 실시간 대응이 필요한 응용분야를 위해 연속 개체 탐지에 이동 싱크 도입이 필요하다는 의견이 나타나고 있다. 이러한 경우, 이동 싱크의 위치 갱신을 위해 다수의 소스와 이동 싱크 간 통신이 빈번하게 일어남으로써 무선 센서망의 에너지 소모가 급격하게 증가하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 무선 센서 망을 이용한 연속 개체 탐지에서 이동 싱크를 지원하기 위한 발원점 중심의 통신 방안을 제안한다. 실험결과는 제안 방안이 기존 방안에 비해 이동 싱크의 위치정보 갱신 및 센싱 데이터 보고에 더 적은 에너지를 소모함을 보인다.

가상대학 구현에 관한 연구 (A study on the developing and implementation of the Cyber University)

  • 최성;유갑상
    • 기술경영경제학회:학술대회논문집
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    • 기술경영경제학회 1998년도 제13회 하계학술발표회 논문집
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    • pp.116-127
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    • 1998
  • The Necessity of Cyber University. Within the rapidly changing environment of global economics, the environment of higher education in the universities, also, has been, encountering various changes. Popularization on higher education related to 1lifetime education system, putting emphasis on the productivity of education services and the acquisition of competitiveness through the market of open education, the breakdown of the ivory tower and the Multiversitization of universities, importance of obtaining information in the universities, and cooperation between domestic and oversea universities, industry and educational system must be acquired. Therefore, in order to adequately cope wi th these kinds of rapid changes in the education environment, operating Cyber University by utilizing various information technologies and its fixations such as Internet, E-mail, CD-ROMs, Interact ive Video Networks (Video Conferencing, Video on Demand), TV, Cable etc., which has no time or location limitation, is needed. Using informal ion and telecommunication technologies, especially the Internet is expected to Or ing about many changes in the social, economics and educational area. Among the many changes scholars have predicted, the development and fixations of Distant Learning or Cyber University was the most dominant factor. In the case of U. S. A., Cyber University has already been established and in under operation by the Federate Governments of 13 states. Any other universities (around 500 universities has been opened until1 now), with the help of the government and private citizens have been able to partly operate the Cyber University and is planning on enlarging step-by-step in the future. It could be seen not only as U. S. A. trying to elevate its higher education through their leading information technologies, but also could be seen as their objective in putting efforts on subordinating the culture of the education worldwide. UTRA University in U. S. A., for example, is already exporting its class lectures to China, and Indonesia regions. Influenced by the Cyber University current in the U.S., the Universities in Korea is willing .to arrange various forms of Cyber Universities. In line with this, at JUNAM National University, internet based Cyber University, which has set about its work on July of 1997, is in the state of operating about 100 Cyber Universities. Also, in the case of Hanam University, the Distant Learning classes are at its final stage of being established; this is a link in the rapid speed project of setting an example by the Korean Government. In addition, the department of education has selected 5 universities, including Seoul Cyber Design University for experimentation and is in the stage of strategic operation. Over 100 universities in Korea are speeding up its preparation for operating Cyber University. This form of Distant Learning goes beyond the walls of universities and is in the trend of being diffused in business areas or in various training programs of financial organizations and more. Here, in the hope that this material would some what be of help to other Universities which are preparing for Cyber University, I would 1ike to introduce some general concepts of the components forming Cyber University and Open Education System which has been established by JUNAM University. System of Cyber University could be seen as a general solution offered by tile computer technologies for the management on the students, Lectures On Demand, real hour based and satellite classes, media product ion lab for the production of the multimedia Contents, electronic library, the Groupware enabling exchange of information between students and professors. Arranging general concepts of components in the aspect of Cyber University and Open Education, it would be expressed in the form of the establishment of Cyber University and the service of Open Education as can be seen in the diagram below.

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