• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1564-1571
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• 2022

Wireless sensor network(WSN) is being used in various fields such as reconnaissance, echelon scale identification, weather observation, etc. using small sensors in an environment without a network infrastructure environment. In addition, WSN uses limited battery power, so study on routing protocols to extend the lifetime of the network is important. PEGASIS, a hierarchical routing protocol, accounts for the majority of energy-efficient routing protocol studies and is well known as a representative protocol. In this study, based on PEGASIS, we propose a protocol that constructs multiple chains rather than one chain using the AoA of nodes. The proposed protocol has the advantage of reducing the transmission distance of nodes and eliminating unnecessary transmissions, thereby increasing energy efficiency compared to the existing protocols.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.111-119
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• 2007

센서 네트워크는 센서 디바이스를 이용한 정보수집과 전달을 위해 필요하며, 이를 위해 여러 가지 라우팅 프로토콜이 제안되었다. 기존의 프로토콜 중 수정된 PEGASIS 라우팅 기법은 데이터 전달이 방향성을 갖는 분야에 적용하면 효과적이다. 그러나 반복되는 중계와 제어를 수행하는 센서 장치들은 자체 고장률이 높은 반면, 이 프로토콜은 장애 극복과 데이터 전달의 안정성에 대한 고려가 되어 있지 않다. 본 논문에서는 데이터 이동이 선형적인 방향성을 갖는 지그비(Zigbee) 기반의 센서 네트워크 구조상에서 안정성 있는 데이터 전달이 가능한 이중 중계 라우팅(double relay routing) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 데이터 이동의 방향성을 기반으로, 에너지 소모를 최소화하면서 데이터 전달의 안정성이 확보된다는 측면에서 매우 효과적이다. 그리고 제안된 라우팅 기법을 이용한 가로등 제어시스템에 적용하여 분석을 수행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.373-376
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• 2008

무선 센서 네트워크의 센서 노드는 다양한 최소령 센서로 구성된 저전력, 저메모리, 저컴퓨터 능력을 갖고 있다. 따라서 최근 무선 센서 네트워크의 이슈는 실용적인 응용 분야에서의 에너지 보존과 네트워크 수명을 만족하는 설계 및 개발을 요구한다. 이러한 에너지 소비량과 네트워크 수명을 만족하기 위해서 효율적인 라우팅 프로토콜 연구가 지속되어야 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 LEACH, LEACH-C, MTE, 그리고 PEGASIS 라우팅 프로토콜에 대해서 비교 분석하였다. 각각의 프로토콜의 운영 시간, 밧데리 소모, 총 에너지 소모량을 비교한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권1호
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• pp.17-25
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• 2011

A convergecast is a popular routing scheme in wireless sensor networks (WSNs) in which every sensor node periodically forwards measured data along configured routing paths to a base station (BS). Prolonging lifetimes in energy-limited WSNs is an important issue because the lifetime of a WSN influences on its quality and price. Low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) was the first attempt at solving this lifetime problem in convergecast WSNs, and it was followed by other solutions including power efficient gathering in sensor information systems (PEGASIS) and power efficient data gathering and aggregation protocol (PEDAP). Our solution-chain routing with even energy consumption (CREEC)-solves this problem by achieving longer average lifetimes using two strategies: i) Maximizing the fairness of energy distribution at every sensor node and ii) running a feedback mechanism that utilizes a preliminary simulation of energy consumption to save energy for depleted Sensor nodes. Simulation results confirm that CREEC outperforms all previous solutions such as LEACH, PEGASIS, PEDAP, and PEDAP-power aware (PA) with respect to the first node death and the average lifetime. CREEC performs very well at all WSN sizes, BS distances and battery capacities with an increased convergecast delay.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.879-884
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• 2024

무선 센서 네트워크 기술은 4차 산업혁명의 발전과 함께 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이에 따라 LEACH, PEGASIS, 그리고 EEACP와 같은 다양한 프로토콜이 개발되어 에너지 효율을 높이는 시도가 이루어지고 있다. 그러나 EEACP 프로토콜은 여전히 전송 간 에너지 소모 측면에서 개선의 여지가 남아있다. 특히 데이터 수신 각 설정과 관련된 비효율적인 경로로 인해 네트워크의 생존성이 저하될 수 있다. 제안하는 A-EEACP 프로토콜은 이러한 문제를 해결하기 위해 싱크 노드를 중심으로 데이터 전송 방향을 최적화하여 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 생존성을 향상시켰다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1333-1341
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• 2010

본 연구는 선박내에 센서 네트워크 영역을 구축하여 선박 내 환경감시를 통해 관리 효율을 극대화하고 모니터링 체계화를 향상시키는 것이 목적이다. 선박 내 구축된 센서 네트워크의 각 센서 노드들을 세부적으로 관리하며 명확한 센서 데이터를 얻기 위해서는 각 센서 노드들의 정확한 위치가 필요하다. 본 논문에서는 선박 내 배치된 많은 센서 노드의 상태를 효율적으로 관리하기 위해 센서 노드의 그룹을 구성하는 방법에 관하여 기술하였고 기본적으로 LEACH 및 PEGASIS 라우팅 알고리즘을 이용하여 노드들 간의 상대 거리 정보를 수집하여 센서 노드의 위치 정보를 탐지하고 각 필드별로 그룹핑하여 데이터 전송 효율을 증가시키는 방법을 소개한다. 또한, 탐지된 위치 정보를 이용하여 임의의 노드에서 고장이 발생하였을 경우 최적의 라우팅 경로를 재설정하는 방법을 제시하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.564-567
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• 2011

센서노드의 에너지를 절약하는 것은 네트워크 수명을 늘리기 위해 필요하다. 센서의 에너지는 파워를 교체할 수 없기 때문에 매우 중요하다. 에너지를 절약함으로써 네트워크의 자원을 절약하고 더 오랫동안 사용할 수 있다. 이 논문에서는 베이스 스테이션을 활용하여 라우팅 프로토콜을 최적화하기 위한 프로토콜인 BSAH 를 제안하였다. BSAH 는 BeamStar 처럼 베이스스테이션이 안테나의 방향을 고려하여 센서를 나눈다. BSAG 는 PEGASIS 나 CHIRON 보다 25%에서 30% 정도 우수한 성능을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권6호
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• pp.1357-1378
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• 2013

Energy constraint of wireless sensor networks makes energy saving and prolonging the network lifetime become the most important goals of routing protocols. In this paper, we propose an Energy Efficient Chain-based Routing Protocol (EECRP) for wireless sensor networks to minimize energy consumption and transmission delay. EECRP organizes sensor nodes into a set of horizontal chains and a vertical chain. Chain heads are elected based on the residual energy of nodes and distance from the header of upper level. In each horizontal chain, sensor nodes transmit their data to their own chain head based on chain routing mechanism. EECRP also adopts a chain-based data transmission mechanism for sending data packets from the chain heads to the base station. The simulation results show that EECRP outperforms LEACH, PEGASIS and ECCP in terms of network lifetime, energy consumption, number of data messages received at the base station, transmission delay and especially energy${\times}$delay metric.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3468-3495
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• 2015

In this paper, we present a multi-chain based hierarchical topology control algorithm (MCHTC) for wireless sensor networks. In this algorithm, the topology control process using static clustering is divided into sensing layer that is composed by sensor nodes and multi-hop data forwarding layer that is composed by leader nodes. The communication cost and residual energy of nodes are considered to organize nodes into a chain in each cluster, and leader nodes form a tree topology. Leader nodes are elected based on the residual energy and distance between themselves and the base station. Analysis and simulation results show that MCHTC outperforms LEACH, PEGASIS and IEEPB in terms of network lifetime, energy consumption and network energy balance.