• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.177-182
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• 2014

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 싱크노드 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안되는 싱크 노드 기반 MAC 프로토콜(Sink node-Based MAC: SB-MAC)은 송신자 노드의 에너지 소모를 줄이고 전송 지연을 감소시키기 위해 RB (rapid beacon) 프레임이 사용된다. RB 프레임은 IEEE 802.15.4의 비콘 프레임의 수정된 형태이다. RB 프레임에 포함된 전송 노드의 데이터 길이 정보를 이용하여, 데이터 전송에 참여하지 않는 다른 노드들이 오랫동안 sleep 모드에 머물게 함으로써 에너지 소모를 줄일 수 있다. 이를 통하여 기존의 X-MAC 및 RI-MAC 프로토콜들에 비해 데이터 전송 지연 및 에너지 소모 면에서 더 좋은 성능을 가진다. SB-MAC 프로토콜은 하나의 싱크노드와 다수의 송신 노드들로 구성되어 있는 네트워크 환경에 에너지 효율적인 프로토콜이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.758-767
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• 2017

인터넷에 연결된 사물이 인간의 명시적 개입 없이 정보를 생성하고, 다른 사물, 사람, 시스템과 연동하여 동작하는 사물인터넷(Internet of Things) 기술이 주목받고 있다. 2020년에는 각종 센서와 네트워크 기능이 탑재된 스마트 디바이스가 260억대에 이를 것으로 전망되고, 급증하는 스마트 디바이스로부터 생성되는 센싱 데이터는 기하급수적으로 증가하여 인터넷 연결 트래픽 증가와 무선 채널 혼잡을 야기할 수 있다. 이에 본 논문에서는 사물인터넷에서 주기적인 센싱 데이터를 수집 전달하기 위해 스마트 디바이스를 싱크노드로 활용하는 방안을 제안하고, 스마트 디바이스가 실행 중인 응용의 요구사항을 만족시키는 최적의 싱크노드 집합을 구하는 것은 NP-hard문제[1]이므로 휴리스틱 방법을 이용하여 싱크노드 집합을 구성하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 휴리스틱 알고리즘의 시간복잡도는 $O(m^3)$으로 최적의 싱크노드를 구하는 알고리즘보다 빠른 시간에 싱크노드 집합을 구할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.64-72
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• 2009

기존의 센서네트워크의 연구는 센서에서 센싱된 데이터가 무선 센서네트워크를 통해서 효율적으로 정지싱크노드로 전달되는 연구가 주를 이루었다. 최근 이동성을 갖는 싱크노드의 연구가 활발히 진행되고 있지만 정지 싱크노드와 이동 싱크노드가 혼재하는 환경에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문에서는 기 구축된 클러스터 기반 다중홉 센서네트워크 환경에서 이동싱크들이 정지 싱크를 이용하여 데이터 수집이 가능한 기법을 제안한다. 이를 위해서 이동싱크들이 기존에 구축되어진 센서네트워크의 정지 싱크를 중심으로 클러스터링 되고 해당 정지 싱크를 이용하여 상황정보 수집이 가능하도록 하였다. 기존에 모바일 싱크를 위해 제안되었던 TTDD 라우팅 프로토콜과 비교하여 수학적 분석을 통해, 이동싱크의 수가 많아지거나 이동싱크의 이동횟수가 많아 질수록 더 우수한 성능을 보임을 확인하였다

• Management Science and Financial Engineering
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• 제16권3호
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• pp.85-93
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• 2010

Given an undirected network with a set of source-sink pairs, we are assumed to get a benefit if a pair of source and sink nodes are connected. The k-edge survivability of a network is defined as the total benefit secured after arbitrarily selected k edges are destroyed. The problem of computing k-edge survivability is known to be NP-hard and has applications of evaluating the survivability or vulnerability of a network. In this paper, we consider the k-edge survivability problem restricted to ring networks and develop an algorithm to solve it in O($n^3$|K|) time where n is the number of nodes and K is the set of source-sink pairs.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.39-45
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• 2014

This paper proposes an architecture of a sensor network for gathering data under a powerful beam cluster tree architecture. This architecture is used when there is a need to gather data from sensor node where there is no sink node connected to an existing network, or it is required to get a series of data specific to an event or time. The transmit distance of the beam signal is longer than that of the usual sensor node. The nodes of the network make a tree network when receiving a beam message transmitting from the powerful root node. All sensor nodes in a sink tree network synchronize to the superframe and know exactly the sequence value of the current superframe. When there is data to send to the sink node, the sensor node sends data at the corresponding allocated channel. Data sending schemes under the guaranteed time slot are tested and the delay and jitter performance is explained.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.383-390
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• 2008

센서네트워크에서 이동하면서 데이터를 수집하는 모바일 싱크(Mobile Sink)는 유비쿼터스 환경에서 사건들에 대한 실시간 처리에는 적합하지만 많은 문제점을 지니고 있다. 특히 네트워크상에서 이동하는 모바일 싱크로 어떻게 데이터를 전송할 것인가에 대한 의문은 무선 센서 노드들의 효율적 운영 측면에서 중요한 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 위한 새로운 데이터 전송 기법인 DHA를 제안한다. DHA 방법은 홈에이전트 와 액세스 노드의 개념을 사용하여 최소한의 비용으로 모바일 싱크에게 신뢰성 있고 효과적인 데이터 전송을 수행할 수 있다. 제안된 기법에서는 모바일 싱크의 이동 정보는 모든 센서 노드들 대신 홈에이전트와 액세스노드에게만 통보한다. 무선 센서 노드들에서 수집된 데이터들은 고정된 홈에이젼트로 전송하며, 홈에이전트가 이들 데이터를 모바일 싱크로 전송한다. 제안된 방법은 무선망에서 발생하는 데이터 패킷들의 충돌 현상을 감소시킬 수 있으므로 모바일 싱크에 전달되는 패킷 수신 성공률을 향상시킨다. 실험을 통하여 제안된 기법은 무선 센서 네트워크내 에서 브로드캐스트 패킷수를 감소시키며 그 결과 데이터 전송 및 수신에 위하여 소모되는 에너지를 감소시킴을 보인다. 이런 효과는 배터리로 동작하는 무선 센서 네트워크의 전체적인 수명 연장에 기여한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.686-710
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• 2019

This work proposes a model to solve the problem of Network Coding over a one-session multicast network. The model is based on a system of restrictions that defines the packet flows received in the sink nodes as functions of the outgoing flows from the source node. A multicast network graph is used to derive a directed labeled line graph (DLLG). The successive powers of the DLLG adjacency matrix to the convergence in the null matrix permits the construction of the jump matrix Source-Sinks. In its reduced form, this shows the dependency of the incoming flows in the sink nodes as a function of the outgoing flows in the source node. The emerging packets for each outgoing link from the source node are marked with a tag that is a linear combination of variables that corresponds to powers of two. Restrictions are built based on the dependence of the outgoing and incoming flows and the packet tags as variables. The linear independence of the incoming flows to the sink nodes is mandatory. The method is novel because the solution is independent of the Galois field size where the packet contents are defined.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권10호
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• pp.2473-2492
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• 2012

Energy conservation is a vital issue in wireless sensor networks. Recently, employing mobile sinks for data gathering become a pervasive trend to deal with this problem. The sink can follow stochastic or pre-defined paths; however the controlled mobility pattern nowadays is taken more into consideration. In this method, the sink moves across the network autonomously and changes its position based on the energy factors. Although the sink mobility would reduce nodes' energy consumption and enhance the network lifetime, the overhead caused by topological changes could waste unnecessary power through the sensor field. In this paper, we proposed EEDARS, an energy-efficient dual-sink algorithm with role switching mechanism which utilizes both static and mobile sinks. The static sink is engaged to avoid any periodic flooding for sink localization, while the mobile sink adaptively moves towards the event region for data collection. Furthermore, a role switching mechanism is applied to the protocol in order to send the nearest sink to the recent event area, hence shorten the path. This algorithm could be employed in event-driven and multi-hop scenarios. Analytical model and extensive simulation results for EEDARS demonstrate a significant improvement on the network metrics especially the lifetime, the load and the end-to-end delay.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.43-50
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• 2018

In this paper, we propose a hexagon model-based efficient beacon frame scheduling approach for wireless sensor networks. The existing beacon frame scheduling approaches use a lot of slots and subslots for the beacon frame scheduling. Thus, the data from source nodes are not efficiently delivered to a sink node. Also in case a sink node needs to broadcast a beacon frame to the nodes in the network, delivering the beacon frame to the network nodes is not efficient as well. Thus, to solve the problem, we use a hexagon model to find the number of slots and subslots for the beacon frame scheduling. By using them for the beacon frame scheduling, the proposed approach performs better than other approaches in terms of the data transmission delay, the number of received data, the beacon transmission delay and the number of relaying the beacon frames.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1167-1169
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• 2009

Multipath routing in wireless sensor networks has been proven to provide with increased data delivery ratio, security, robustness to node and link failures, network throughput, etc. However, the energy cost for multiple routes construction and their maintenance is very high. This paper proposes a sink-initiated, node-disjoint multipath routing protocol for static wireless sensor networks that significantly minimizes the route construction messages and thereby saves the critical batter energy of sensor nodes. It also distributes the traffic load spatially over many nodes in the forwarding paths, which ensures balanced energy consumption in the network and thereby increases the network lifetime. The simulation results show that it decreases the routing overhead as well as the standard deviation of nodes' residual energies.