• 한국통신학회논문지
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• 제26권10A호
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• pp.1671-1683
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• 2001

무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 이동 호스트의 에너지는 중요한 요소로 간주된다. 무선 ad-hoc 네트워크에서는 이동 호스트들이 라우팅 역할을 수행해야 하므로 네트워크 구조와 노드들의 위치에 따라 각 노드들의 라우팅 역할수해에 필요한 에너지의 양에 차이가 있게 된다. 즉, 메시지가 자주 전송되는 경로에 있는 노드들은 라우팅 역할을 수행하면서 많은 에너지를 소비하게 되고, 메시지가 적게 전송되는 경로에 있는 노드들은 상대적으로 적은 에너지를 소비하게 된다. 본 논문에서는 에너지가 적은 노드의 라우팅 역할을 에너지가 많은 노드로 전이시켜 에너지가 적은 노드의 라우팅 에너지 소비를 줄이는 기법을 제안한다. 본 제안 기법에서는 특정 노드의 라우팅 역할을 다른 노드로 전이할 때 부가적인 지역 메시지의 송수신이 필요하게 되어 전이 프로토콜에 참여하는 노드들의 에너지 소비가 전체적으로 증가될 수 있다. 하지만, 이 기법은 전체 시스템에 존재하는 노드들의 에너지 양을 균등화시킴으로서 라우팅으로 인한 에너지 소비가 많은 노드의 수명을 연장시킬 수 있게 하여, 상대적으로 많은 노드들이 라우팅에 오랫동안 참여할 수 있게 하고 시스템의 성능과 수명을 향상시킬 수 있게 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.602-604
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• 2012

무선센서네트워크에서 센서노드가 에너지를 적게 사용하여 네트워크 시간을 연장하는 것은 중요한 이슈이다. 센서노드의 에너지 소비를 줄이기 위해 듀티사이클이 제안되었고 낮은 비동기식 듀티사이클에서 각 센서노드는 독립적으로 활성화되며 트래픽이 적은 경우에 에너지를 효율적으로 줄인다. 하지만 전송할 데이터가 증가하면 낮은 듀티사이클로 인해 송신노드는 수신노드의 활성화시간까지 많은 시간을 기다려야 한다. 이때 사용하는 에너지는 데이터 전송에 사용되는 에너지보다 크다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 전송노드는 자신보다 잔여 에너지가 큰 이웃노드에게 데이터를 전송하고 비활성상태로 전환되고 데이터를 모아 전송하는 OC-MAC 기법이 제안되었다. 하지만 OC-MAC 기법은 데이터를 위임할 이웃노드 선택시 자신보다 잔여 에너지가 큰 노드들 중 잔여 에너지가 제일 적은 노드를 선택한다. 이에 따라 센서노드들이 에너지를 균형있게 사용하지 못하는 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문이 제안하는 기법은 이웃노드 중 잔여 에너지가 큰 이웃노드에게 데이터를 전송함으로 센서노드의 에너지를 균형 있게 사용하고 무센서네트워크 수명을 연장한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.40-42
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• 2002

이동 애드혹 네트워크의 경우, 이동 노드들은 자신의 데이터를 처리하는 기능 이외에 다른 노드의 데이터를 전달하는 기능을 하게 된다. 이러한 기능을 수행하기 위하여 노드는 더 많은 에너지를 소비하게 되므로, 에너지 소비량이나 에너지 균형과 같은 에너지 관련문제가 중요한 관심 분야로 조명되고 있다. 이에 관련된 연구들은 최적으로 에너지 균형을이루는 경로를 찾기 위한 방법에 관한 것이었다. 그러나 기존의 연구들은 데이터 통신 중간의 에너지 균형에 대해서는 고려하지 않고 있으며, 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해노드 경고 알고리즘 (NOAL)을 제안한다. NOAL에서, 데이터를 전달하는 중간 노드들은 자신의 에너지 보유량을 검사하여 기준 값 이하일 경우, 자신의 에너지 정보를 다른 노드들에게 알리게 된다 이는 다른 노드들로부터 자신에게 더 이상의 데이터를 보내지 않도록 하며,자신은 데이터 전달에 의한 에너지 소모량을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 NOAL을 이용하여 LEAR with NOAL (LENOAL) 을 제안한다. 실험을 통해서 결과를 산출했으며, 본 논문에서 제시한 알고리즘이 에너지 균형을 21-36% 정도 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.491-492
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• 2007

무선 센서 네트워크는 많은 수의 노드들로 구성되어 있고 각각의 노드들은 네트워크 일정 범위 안에 가깝게 또는 멀리 배열되어져 있다. 각각의 노드들의 수명은 전체 센서 네트워크의 수명에 중요하게 작용한다. 이러한 노드들은 네트워크 토플로지에서 배터리를 사용되고 이 배터리는 현실상 충전과 교체가 거의 불가능하므로 우리는 배터리의 에너지를 최대한 효율적으로 사용해야 한다. 효율적인 에너지 사용은 전체 센서 네트워크의 수명을 늘려주고 임무를 완수하게 해 준다. 이 논문에서는 지리 정보를 바탕으로 이루어진 센서 네트워크에서의 노드들의 효율적인 에너지 소비를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 지리 정보를 바탕으로 한 알고리즘 중 GAF(Geographic Aladaptive Fidelity) 알고리즘을 기반으로 보다 더 에너지를 효율적으로 소비하는 Improved GAF를 제안한다. GAF 알고리즘은 한 좌표(gird)당 자기 위치를 알고 있는 한 노드들이 라우팅을 유지하면서 필요 혀는 노드들은 sleeping mode로 전환하여 동등하게 에너지 소비하여 에너지를 보전한다. Improved GAF는 한 좌표당 하나의 센서노드가 아닌 두 개 이하의 센서 노드가 작동하여 기존의 GAF 알고리즘보다 최대 50%까지 에너지 낭비를 막을 수 있다. 따라서 각각의 노드들의 효율적인 에너지 소비로 인하여 전체 센서 네트워크의 수명도 늘어난다. 또한 모바일 싱크가 이동을 하였을 때, 전체 네트워크 라우팅 프로토콜이 아닌 지역적인 라우팅 프로토콜만 재구성하여 에너지 효율적인 데이터 수집 기법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.385-387
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• 2005

센서 네트워크를 구성하는 각 노드는 크기가 작고, 배터리 용량도 제한되어 있기 때문에 오랜 시간 노드가 활동하기 위해서는 에너지 소모를 줄이는 것이 관건이다. 센서 노드들의 에너지 소비 감소를 위해서 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 라우팅을 통해 에너지를 소비를 줄이는 방법이 연구되었다. 그 중에서 클러스터링 기법은 센서 노드가 클러스터를 형성하고, 그 주체가 되는 클러스터 헤드와 통신함으로써 전체적인 센서 노드의 에너지 소비를 줄이고, 센서 노드의 에너지 소모를 분산한다. 이때 중요시 생각해야 될 것은 클러스터를 효율적으로 생성해야 한다는 것이다. 모든 센서 노드들에게 균등하게 에너지를 소비하여 전체적인 센서네트워크가 오랫동안 유지하는 것은 클러스터의 형태에 따라 에너지 소모가 변할 수 있기 때문이다. 이에 본 논문은 초기 랜덤하게 뿌려진 센서 노드를 가지고 초기에 클러스터를 효율적으로 형성하려 한다. 이는 초기 센서들의 데이터 정보를 가지고, 클러스터 헤드를 선정하고, 선정된 클러스터 헤드로 초기 클러스터를 형성하는 기법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.238-240
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• 2001

문선 네트워크 분야에서 기존의 Mobile IP 외에 별도의 기반 시선 없이 각 노드만으로 네트워크를 구성하여 통신하는 Mobile Ad hoc Network (MANET)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 MANET에서의 노드 에너지 소비량을 공정하게 조절하는 라우팅 알고리즘을 제안한다. 기존에 제시된 라우팅 알고리즘들은 데이터 경로 결정의 요소로 각 노드의 에너지 정보를 사용하고 있다. 이에 반해 본 논문에서 제시하는 알고리즘은 각 노드의 에너지 뿐만 아니라, 네트워치 통신에 대한 기여도를 사용한다. MANET에서 노드는 일반 호스트이면서 동시에 다른 노드의 데이터에 대한 라우터의 역할도 수행한다. 노드가 호스트가 아닌 라우터로써 많은 에너지를 소비하게 되면, 이 노드는 네트워크 통신에 대한 기여도가 높다고 한 수 있다. 시뮬레이션을 통한 견과는 우리가 제시하는 라우팅 알고리즘이 네트커핀 전반에 걸쳐 에너지를 공정하고 균등하게 분포 시킬 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.742-745
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• 2006

센서 네트워크를 구성하는 각 노드는 크기가 작고, 배터리 용량도 제한되어 있기 때문에 오랜 시간 노드가 활동하기 위해서는 노드의 에너지 소모를 줄이는 것이 중요하다. 센서 노드들의 에너지 소비 감소를 위해서 센서 네트워크에서는 에너지 효율적인 라우팅을 통해 에너지를 소비를 줄이는 방법이 연구되었다. 그 중에서 클러스터링 기법은 센서 노드가 클러스터를 형성하고, 그 주체가 되는 클러스터 헤드와 통신함으로써 전체적인 센서 노드의 에너지 소비를 줄이고, 센서 노드의 에너지 소모를 분산하는 기법이다. 그러나 클러스터 생성 후 클러스터 내에서 센서 노드들이 직접 클러스터 헤드와 통신한다거나, 플러딩을 하는 방식으로 통신했을 때, 각각의 센서 노드들은 에너지 소비를 낭비한다. 이때 중요시 생각해야 할 것은 클러스터를 형성한 후, 클러스터 내에서 라우팅을 어떻게 하느냐가 클러스터 내에 있는 센서 노드들의 에너지 소비 분배를 효율적으로 할 수 있게 하는 가이다. 이에 본 논문은 초기 랜덤하게 뿌려진 센서 노들이 클러스터 헤드를 선정한 후, 클러스터 헤드로부터 클러스터를 형성하면서 생기는 정보를 바탕으로 클러스터 헤드로의 효율적인 라우팅 프로토콜을 하는 방법을 제안한다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권9호
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• pp.309-315
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• 2016

무선 모바일 네트워크 환경에서 노드 이동성은 에너지 소모를 가중화시킨다. 본 논문에서는 노드 이동성으로 인한 에너지 소모를 줄이고, 클러스터 멤버 노드의 수명 주기를 연장시키기 위하여 클러스터 기반의 노드 관리 알고리즘 (CNMA: Cluster-based Node Management Algorithm)을 제안한다. 제안된 CNMA 알고리즘은 클러스터 내에서 클러스터 헤더 노드와 멤버 노드들의 이동성을 추적하고 이들의 관계를 주기적으로 모니터링함으로써 에너지 잔량을 분석한다. 그리고 노드들의 상태 전이 과정을 분석하여 클러스터링 분할과 병합을 수행한다. 본 연구의 목적은 노드 이동성으로 발생된 에너지 소모를 최소화하기 위한 것이다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 알고리즘이 이동성으로 인한 에너지 소모를 효율적으로 제어할 수 있음을 보이며, 에너지 수명 주기가 향상됨을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.510-512
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• 2013

본 논문에서는 이동 에드 혹 네트워크(Mobile Ad-hoc network: MANET)에서의 상황인식 기반의 에너지 스케쥴링 기법인 ESWC(Energy Scheduling Weighted-value Control) 알고리즘을 제안한다. 기존 MANET에서 노드의 에너지를 관리하기 위한 여러 가지의 방법들이 제안 되고 있다. 특히 이동노드들의 경우 이동성에 따라 에너지 소모율이 다르며, 이때 상호 노드간 전송하는 데이터와 상호 위치에 따라 에너지 소모율은 다르게 된다. 본 논문에서는 계층적 클러스터 단위의 동적인 토폴로지에서 전송 거리와 전송 데이터의 패킷량이 어떠한 상호관계에 따라 노드의 소모 에너지에 미치는 영향이 있는지를 분석한다. ESWC에서 도출된 에너지의 가중치 결과는 최종적으로 전송 경로에 있어 에너지 소모율을 분석하여 네트워크상에서 전체적인 노드의 라이프타임을 향상 시킬 수 있다. 본 연구의 주어진 모의실험환경에서 노드의 방향성 및 시간에 따른 이동성을 반영함으로써 에너지 효율적인 클러스터링 및 라우팅 경로 알고리즘이 제공되어 네트워크의 최적화된 에너지 소모 결과를 보여주었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.426-431
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• 2008

본 논문에서는 한정된 에너지를 사용하는 애드 혹 네트워크에서 부분적인 경로 수정을 통해 에너지 사용을 분산함으로써 네트워크의 수명을 증가시키는 Local Path Modify Routing (LPMR) 프로토콜을 제안한다. 애드 혹 네트워크에서 노드의 한정된 에너지는 전체 네트워크 수명에 큰 영향을 끼친다. 따라서 최근 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 On-demand 방식의 프로토콜들이 많이 제안되고 있다. 그 중 Power-aware source Routing (PSR)은 에너지의 사용량에 따라 경로를 주기적으로 변경해 줌으로 네트워크의 수명을 늘린다. 하지만 잦은 플러딩으로 인해 라우팅의 오버헤드의 증가와 이 오버헤드로 인한 에너지의 소모가 증가하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 에너지의 사용이 많은 노드를 선별하여 각 노드의 주변 노드 정보를 통해 부분적으로 경로를 변경해 줌으로써 잦은 플러딩 없이 경로를 변경함으로 라우팅 오버헤드가 감소하게 된다. 또한 에너지를 많이 소모하는 노드의 에너지를 분산해 줌으로 각 노드들이 에너지를 고르게 사용함으로 네트워크의 수명도 증가하게 된다. 본 논문에서는 NS-2(Network Simulator-2)를 이용하여 LPMR의 성능을 검증한다.