• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1349-1358
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• 2009

선박 등에서의 컨테이너 적치환경은 전원공급의 한계 때문에 무선 센서 네트워크 기술이 이용된다. 이 경우 인프라 설치비용이나 어려움 때문에 많은 싱크노드 적용이 용이하지 않으므로 하나의 싱크노드에 수백에서 수천이라는 다수의 노드가 하나의 네트워크 구성에 참여하게 된다. 이런 대량의 노드들을 관리하기 위해 클러스터링 기반 Proactive 방식의 프로토콜이 적합하다. 하지만 컨테이너가 적치된 금속 장애물 환경에서는 전파의 간섭, 반사, 왜곡 등의 이유로 무선통신 환경이 불안정하다. 이에 따라 본 논문에서는 불안정한 무선통신의 신뢰성을 향상시키기 위해 기존의 변형 LEACH 프로토콜을 개선시켜 추가 변형된 LEACH 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜에서는 링크 품질을 측정한 후 일정 품질 이상의 링크에만 연결설정을 하도록 구현하였다. 이를 통해 안정적인 토폴로지 형성을 유도하였으며, 기존의 프로토콜과 비교하였다. 비교 결과, 본 논문에서 제안한 프로토콜이 불안정한 무선통신 환경에서 기존의 프로토콜보다 안정적인 토폴로지를 형성함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.453-458
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• 2013

WMSNs에서 에너지 효율적인 사용과 전체 네트워크 수명의 연장 이외에도 물체 추적과 데이터 수집과 같이 실시간 데이터 처리를 위해 QoS지원이 필수적이다. 본 논문에서는 싱크 노드까지의 거리, 노드의 에너지 잔량 및 링크 품질을 고려한 다중 경로 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 높은 품질의 링크로 구성된 다중 경로 설정을 제공함으로써 에너지 소모가 집중되는 현상과 이로 인해 경로가 재구성되는 것을 방지한다. 또한 패킷의 특성을 고려하여 트래픽 패턴에 따라 서비스 품질 패턴과 서비스 품질 레벨을 지정하여 QoS 보장에 대한 서비스 차별화를 지원한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권1호
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• pp.241-269
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• 2012

Wireless networks composed of multimedia-enabled resource-constrained sensor nodes have enriched a large set of monitoring sensing applications. In such communication scenario, however, new challenges in data transmission and energy-efficiency have arisen due to the stringent requirements of those sensor networks. Generally, congested nodes may deplete the energy of the active congested paths toward the sink and incur in undesired communication delay and packet dropping, while bit errors during transmission may negatively impact the end-to-end quality of the received data. Many approaches have been proposed to face congestion and provide reliable communications in wireless sensor networks, usually employing some transport protocol that address one or both of these issues. Nevertheless, due to the unique characteristics of multimedia-based wireless sensor networks, notably minimum bandwidth demand, bounded delay and reduced energy consumption requirement, communication protocols from traditional scalar wireless sensor networks are not suitable for multimedia sensor networks. In the last decade, such requirements have fostered research in adapting existing protocols or proposing new protocols from scratch. We survey the state of the art of transport protocols for wireless multimedia sensor networks, addressing the recent developments and proposed strategies for congestion control and loss recovery. Future research directions are also discussed, outlining the remaining challenges and promising investigation areas.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.10-17
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• 2010

지오센서 네트워크에 활용되는 센서 노드는 제한된 자원과 전력을 지닌다. 따라서, 에너지를 효율적으로 사용하여 데이터를 집계하는 라우팅 기법 연구가 필수적이다. 무선 센서 네트워크에서의 일반적인 데이터 수집은 각 센서 노드에서 수집된 데이터를 멀티홉 방식으로 싱크노드로 전송하는 방식이다. 하지만, 이러한 방식은 두 가지의 문제점을 지닌다. 첫째, 기존 연구는 데이터를 전송하기 위해 부모 노드를 선정하는 과정에서 불필요한 데이터 전송을 요구한다. 둘째, 각각의 소스 노드는 서로 다른 전송 경로를 가지기 때문에 많은 전송 횟수가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 효율적인 에너지 관리를 위한 지정 경로 기반의 데이터 집계 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 데이터를 전송할 경로를 미리 선정하여 불필요한 데이터 전송을 감소시키며, round-robin 메커니즘을 이용하여 모든 센서 노드가 데이터를 집계하는 데 참여하도록 한다. 마지막으로, 기존 연구인 directed diffusion(DD) 및 hierarchical data aggregation(HDA)과의 성능 평가를 통해 제안하는 기법이 에너지 효율적임을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1435-1443
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• 2009

본 논문에서는 에너지 수확 센서 네트워크 시스템을 DEVS 형식론을 이용해서 시뮬레이션하고 모델링한다. 이 시스템은 주전원이나 배터리를 사용하는 싱크(마스터(master)) 노드와 에너지 수확 소자로부터 전원을 공급 받는 센서(slave) 노드로 구성 된다. 시뮬레이션을 위해 (i) 슬레이브 노드에서 에너지 수확하고 저장하는 회로의 동작을 연속적인 구간들로 분할한 후에 각 구간을 이산적인 상태로 표현하고, (ii) 마스터 노드와 슬레이브 노드의 컴포넌트들의 동작의 관계를 면밀하게 분석하여, (iii) 분석된 결과를 DEVS 형식론을 이용하여 모델링하고 시뮬레이션 한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제33권4호
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• pp.378-387
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• 2006

본 논문에서는 센서네트워크를 위한 운영체제인 Nano-Qplus 기반의 응용프로그램을 자동으로 생성하기 위한 프로그래밍 모델을 제시한다. 즉, 센서네트워크를 구성하는 센서, 라우터, 싱크, 엑츄에이터와 같은 노드들이 수행해야 하는 기능에 대한 프로그램을 자동으로 생성하기 위한 프로그래밍 모델을 제시한다. 제안한 프로그래밍 모델에 따라 센서네트워크에 대한 모델을 작성하고, 이를 바탕으로 센서네트워크의 각 노드에 대한 속성 값을 스크립트를 통하여 설정하면 각 노드를 동작시킬 수 있는 프로그램이 자동으로 생성된다. 본 논문에서는 프로그래밍 모델에서 사용하는 각 노드의 속성을 설정할 수 있는 스크립트와 프로그램을 자동으로 생성하는 알고리즘을 프로그래밍 모델과 함께 설명한다. 본 논문에서 제시한 기법을 이용하면 센서네트워크를 구성하는 각 노드에 대한 속성설정만으로 실행코드를 자동으로 생성함으로써 개발자들은 코드에 대한 상세한 내용을 알지 못하더라도 쉽게 응용프로그램을 구현할 수 있다. 또한 실행코드를 자동으로 생성함으로써 센서네트워크 응용프로그램을 개발하는데 소요되는 노력을 줄일 수 있으며, 신속한 코드생성을 통해 조기에 테스트를 수행하여 오류를 찾아내고 수정함으로써 검증된 코드를 생성할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2A호
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• pp.160-171
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• 2011

유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 핵심기술 중의 하나는 WSN이다. WSN은 인간과 모든 사물의 인식 정보를 기본으로 주변의 환경정보까지 탐지하여 이를 실시간으로 네트워크에 연결하여 정보를 관리하는 것이다. 이러한 환경에서 기존의 연구는 RGF를 이용하여 목표영역 내 대부분의 센서 노드에게 전송경로를 설정할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 그러나 목표영역과 상관없는 노드들까지 에너지 소비를 부담해야하는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 WSN 환경에서 싱크로부터 설정된 특정 지역에서 데이터를 수집 할 수 있도록 고안된 프로토콜인 EEDCP를 제안한다. EEDCP는 WSN 지역에서 목표영역 내부에서만 데이터 수집을 위한 전송경로를 설정하는 프로토콜이다. 그리고 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 기존 연구와 비교해 에너지 효율성 및 고립노드 발생 비율 측면에서 효율적임을 보였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권5호
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• pp.99-106
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• 2011

데이터 중심적인 네트워크인 무선 센서 네트워크는 대량의 센서 노드들이 광범위한 지역에 조밀하게 분산 배치되어 동작한다. 센서 노드들은 일반적으로 열린 환경에서 독립적으로 동작하기 때문에 보안 공격에 취약하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 콘텐츠 기반 이상 탐지 기법을 제안한다. 제안 기법은 무선 센서 네트워크의 특징인 특정한 현상을 여러 개의 센서 노드가 동시에 감지한다는 특성과 센서 노드에서 측정된 데이터인 콘텐츠는 어떤 특정 범위 안에서 변한다는 특성을 이용한다. 제안 기법은 훈련 단계, 적용 단계와 보정 단계로 구성되며 적용 단계에서 거리 기반 이상 탐지(distance-based anomaly detection) 기법을 이용하여 얻게 된 이상치 후보를 보정 단계로 보낸다. 보정 단계는 동일한 현상을 동시에 감지한 센서 노드들의 데이터로 구성된 콘텐츠 테이블과 이상치 후보를 비교, 분석함으로써 이상 탐지 기법의 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안 탐지 기법이 높은 탐지율과 낮은 오탐율을 가진다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.129-139
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• 2012

공급처 s와 수요처 t, 호가 수용량을 갖고 있는 방향 그래프 망 $D=(N,A),n{\in}N,a=c(u,v){\in}A$에 대해, 공급처 s에서 수요처 t로의 최대 흐름양은 N을 $s{\in}S$와 $t{\in}T$의 집합으로 분리시키는 최소절단값이 결정한다. 최소절단을 찾는 대표적인 알고리즘으로는 수행복잡도 $O(NA^2)$의 Ford-Fulkerson이 있다. 이 알고리즘은 가능한 모든 증대경로를 탐색하여 병목지점을 결정한다. 알고리즘이 종료되면 병목지점들의 조합으로 N=S+T의 절단이 되는 최소 절단을 결정해야 한다. 본 논문은 S={s}, T={t}를 초기값으로 설정하고, 망의 최대 수용량 호 $_{max}c(u,v)$를 인접한 S나 T로 병합시키고 절단값을 구하는 최대인접병합 알고리즘을 제안하였다. 최대인접병합 알고리즘은 n-1회를 수행하지만 알고리즘 수행 과정에서 최소절단을 찾는 장점을 갖고 있다. Ford-Fulkerson과 최대인접병합 알고리즘을 다양한 8개의 방향 그래프에 적용한 결과 제안된 알고리즘은 수행복잡도 O(N)인 n-1회 수행 과정에서 최소절단을 쉽게 찾을 수 있었다.