• 제목/요약/키워드: hierarchical routing

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계층적 구조의 WSN 환경에서 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘의 시뮬레이션 연구 (Simulation Study of Energy-efficient Routing Algorithm in Hierarchical WSN Environments)

  • 강문경;진교홍
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1729-1735
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    • 2009
  • 무선센서 네트워크 환경에서 활용될 수 있는 계층구조 라우팅 프로토콜은 망상의 노드들이 물리적으로 가까운 위치에 존재하더라도 경로는 계층적으로 제공되어 데이터 전달에 많은 홉 수가 소요된다. 또한, Node Failure와 Association Error가 발생했을 때도 관리용 메시지의 발생으로 추가적인 에너지를 소모한다. 본 논문에서는 이러한 경로 배정 시 발생되는 비효율성을 개선하고 싱크(Sink) 주위 노드의 에너지 소모율을 줄일 수 있는 경로 배정 알고리즘인 SHP(Shortest Hop Routing)의 성능을 분석한다. SHP는 Redirect_ACK의 메시지 형식을 추가하고 계층적 라우팅의 NL(Neighbor List)을 효율적으로 사용한 라우팅 알고리즘이다. 본 논문에서 네트워크 크기별과 형태별, Sink Position의 위치별, POS(Personal Operating Space)의 크기 별로 나눠 시뮬레이션 하였다. 그 결과, 대표적 계층적 라우팅의 Zigbee Hierarchical Routing과 HiLow보다 나은 성능을 보였다.

지그비 계층적 라우팅의 성능 향상 기법 (Improvement of Hierarchical Routing in ZigBee Networks)

  • 김태홍;김대영;유성은;성종우;김영수
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.104-112
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    • 2006
  • ZigBee is the emerging industrial standard for ad hoc networks based on IEEE 802.15.4. It is used for low data rate and low power wireless network applications. Expected applications of ZigBee include wireless sensor networks for remote monitoring, home control, and industrial automation. Since one of the most important design goals of ZigBee is to reduce the installation and running costs, the ZigBee stack is embedded in the cheap and small micro-controller unit. The hierarchical routing algorithm is used for ZigBee end devices which have very limited resources. Using the block addressing scheme, end devices can send data to the destination without a routing table. However, hierarchical routing has the problem that the packets follow the tree hierarchy to the destination even if the destination is located nearby. In this paper, we propose a scheme to improve the hierarchical routing algorithm in ZigBee networks by employing the neighbor table that is originally used together with the routing table. We suggest selecting the neighbor node that has the minimum remaining hops to the destination as the next hop node. Simulation result shows that the proposed scheme saves more than 30% of the hop counts compared with the original hierarchical routing.

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WSN에서 Node failure를 고려한 개선된 SCRO 알고리즘 (Improved SCRO Algorithm in WSN considering Node Failure)

  • 강문경;진교홍
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.469-472
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    • 2008
  • 무선센서네트워크(WSN)는 계층적 라우팅 프로토콜을 통해 메모리 사용율이 낮아지고 에너지 소모율도 적어져 네트워크 Lifetime이 향상된다. 무선센서네트워크 환경에서 사용될 수 있는 대표적인 계층적 라우팅 프로토콜로는 지그비(Zigbee) 계층 구조 라우팅 프로토콜과 IETF의 6LoWPAN WG에 드래프트로 제출된 HiLow 프로토콜이 있다. 또한 Short-cut 라우팅 경로를 배정할 수 있는 SCRO 알고리즘이 있다. 본 논문에서는 기존의 지그비 계층 구조 라우팅 프로토콜, HiLow 프로토콜에서 Node Failure 발생 시 이를 해결하기 위한 방법에 대해 설명하고, SCRO 프로토콜에서 Node Failure를 해결하기 위한 방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 SCRO 프로토콜의 장점인 Short-cut 경로 배정으로 인해 Node Failure 시에도 새로운 경로배정이 빠르게 이루어짐을 알 수 있다.

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배선 전용 영역을 이용한 계층적 배치 (Hierarchical placement with routing region assignment)

  • 김원종;신현철
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권2호
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    • pp.130-139
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    • 1995
  • A hierarchical placement system based on routing region assignment has been developed to increase the probability of routing completion after placement. While most of the existing placement systems attempt to reduce the cell density at the portions where routing density is high, our method is distinguished in that specific routing regions are allocated to secure complete routing where the routing density is greater than the routing capacity. Hierarchy is vuilt by clustering and recursive paritioning, and the initial placement obtained by partitioning at each level is improved by using the region refinement algorithm. After placement at each hierarchical level, global routing is performed and fouting regions are assigned, if routing density is greater than routing capacity, to be considered at the next level of placement. the proposed algorithm has been implemented and applied to place several industrical gate-array circuits. A couple of circuits which cannot be routed by using conventional placement techniques can be completely routed by using our new placement technique with routing region assignment.

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목적지의 가족집합을 이용한 향상된 ZigBee 라우팅 알고리즘 (Enhanced Routing Algorithm for ZigBee using a Family Set of a Destination Node)

  • 신현재;안세영;조영준;안순신
    • 전기학회논문지
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    • 제59권12호
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    • pp.2329-2336
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    • 2010
  • Hierarchical tree routing is a inefficient routing method of transmitting data in a wireless sensor network. Zigbee routing which is made to improve inefficiency of the hierarchical tree routing only fulfills the tree routing when a destination node don't exists in neighbor nodes of a router. We suggest a TFSR algorithm that is improved more than the zigbee routing. The TFSR algorithm generates a family set included a parent node and child nodes and over of a destination node, and uses this information. According to simulation results, the TFSR algorithm reduce routing costs over 30 percent in comparison with the hierarchical tree routing and the zigbee routing.

무선 하이브리드 메쉬 네트워크를 위한 개선된 계층구조 라우팅 프로토콜 (An Improved Hierarchical Routing Protocol for Wireless Hybrid Mesh Network)

  • 기상렬;윤원식
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권5호
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    • pp.9-17
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    • 2010
  • 본 논문에서는 이동 Ad-hoc 네트워크를 지원하여 확장성과 광대역의 무선 환경을 제공하는 무선 메쉬 네트워크인 무선 하이브리드 메쉬 구조를 고려하여, 이에 효율적으로 적용될 수 있는 무선 하이브리드 메쉬 네트워크를 위한 계층구조의 라우팅 기법을 제안하였다. 무선 하이브리드 메쉬 네트워크상에서 효율적인 토폴로지 관리와 소스노드에서 목적노드로 라우팅 패스를 설정할 시에 발생하는 트래픽을 감소시키고 노드간 링크 안정성을 고려하고, 노드의 문제 또는 링크간 장애로 인한 잦은 라우팅 재설정 문제를 해결하는 계층구조의 라우팅 기법을 제안하였다. 또한 case study를 통하여 본 논문에서 제안된 계층구조의 라우팅 기법을 이용하여 네트워크 클러스터링 및 토폴로지 관리의 효율성을 인지할 수 있었으며, 성능분석 결과에서는 제안된 방법을 적용하였을 때, 링크의 상태가 좋지 않을 경우 기존 HOLSR (hierarchical optimized link state routing) 방법보다 데이터 전송에 따른 종단간 지연시간이 감소되고 aggregate goodput과 packet delivery ratio가 향상됨을 알 수 있었다.

계층화된 링크 - 상태 인터넷 라우팅에서 가상 링크 운용 최적화를 위한 다기준 유전자 알고리즘의 응용 (Optimal Operations of the Virtual Link System in Hierarchical Link-State Routing: A Multi-Criteria Genetic Algorithm Approach)

  • 김도훈
    • 산업공학
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    • 제16권spc호
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    • pp.14-20
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    • 2003
  • This paper presents a multi-criteria decision model and Multi-Criteria Generic Algorithm(MCGA) approach to improve backbone topology by leveraging the Virtual Link(VL) system in an hierarchical Link-State(LS) routing domain. Given that the sound backbone topology structure has a great impact on the overall routing performance in an hierarchical LS domain, the importance of this research is evident. The proposed decision model is to find an optimal configuration of VLs that properly meets two-pronged engineering goals in installing and maintaining VLs: i.e., operational costs and network reliability. The experiment results clearly indicates that it is essential to the effective operations of hierarchical LS routing domain to consider not only engineering aspects but also specific benefits from systematical layout of VLs, thereby presenting the validity of the decision model and MCGA.

6LoWPAN의 계층적 라우팅 기법에서 이웃 노드 리스트를 이용한 Short-cut 라우팅 알고리즘 (Short-cut Routing Algorithm Using Neighbor Node List in Hierarchical Routing for 6LoWPAN)

  • 강문경;진교홍
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.296-305
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    • 2007
  • 6LoWPAN에서 사용되는 계층적 라우팅 프로토콜인 HiLow는 적은 메모리 사용과 낮은 에너지 소모율을 보이지만 최적의 경로를 제공하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 HiLow 라우팅 알고리즘의 성능을 개선하기 위해서 계층적 라우팅 경로정보 뿐만 아니라 소스 노드 주위의 이웃 노드의 정보를 활용하여 데이터가 전달될 최적의 다음 홉(Next hop)을 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였으며, 그 결과 홉 수, 전송되는 메시지 수 측면에서 많은 개선이 있음을 알 수 있었다.

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Hierarchical Routing Algorithm for Improving Survivability of WSAN

  • Cho, Ji-Yong;Choi, Seung-Kwon;Cho, Yong-Hwan
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.51-60
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    • 2016
  • This paper proposes a hierarchical routing algorithm for enhancing survivability of sensor nodes on WSAN. Proposed algorithm has two important parts. The first is a clustering algorithm that uses distance between sensor and actor, and remaining energy of sensor nodes for selecting cluster head. It will induce uniform energy consumption, and this has a beneficial effect on network lifetime. The second is an enhanced routing algorithm that uses the shortest path tree. The energy efficient routing is very important in WSAN which has energy limitation. As a result, proposed algorithm extends network and nodes lifetime through consuming energy efficiently. Simulation results show that the proposed clustering algorithm outperforms conventional routing algorithms such as VDSPT in terms of node and network life time, delay, fairness, and data transmission ratio to BS.

6LoWPAN 기반의 계층적 라우팅을 위한 경로 복구 방법 (The Path Recovery Technique for Hierarchical Routing over 6LoWPAN)

  • 남춘성;정희진;신동렬
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.705-706
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    • 2008
  • The feature of 6LoWPAN is the capability of the dynamic assignment of 16bit short addresses. By using this dynamically assigned short address, a hierarchical routing is employed. In case of node failure, this hierarchical routing don't support a technique for path recovery. So, this paper proposes the path recovery technique for hierarchical routing over 6LoWPAN.

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