• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.05a
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• pp.306-309
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• 2009

MANET(Mobile Ad-hoc Network)은 기간망에 의존하지 않는 이동 노드들로 구성된 자율망 또는 추론망 토폴로지에 의한 멀티홉 무선 네트워크이다. MANET을 구성하는 각 노드의 이동성, 속도 그리고 에너지와 같은 다양한 속성정보는 망의 특징과 운영을 결정하는 요인이다. 특히 망의 운영상, 전송 대역폭과 에너지 사용에 따른 제약을 가지며 이러한 특징을 고려한 라우팅 프로토콜의 설계 및 하드웨어 개발이 중요하게 요구된다. 본 논문에서는 계층적 클러스터 구조의 MANET 환경에서 노드의 에너지 속성과 네트워크의 트래픽 상태를 고려한 적응적 시간차 노드관리 기법인 ATICC(Adaptive Time Interval Clustering Control)을 제안한다. 제안된 ATICC은 시간차 노드 관리기법인 TICC(Time Interval Clustering Control)[1]에 기반하며 노드에 최적화된 Active/Sleep, Idle Listening 상태를 적응적으로 설정한 후 패킷을 전송함으로서 계층적 클러스터 내의 각 노드의 균형적인 에너지 소모를 이루는 에너지 효율적인 방식이다. 제안한 노드관리 방법은 기존의 LEACH, TICC과 비교 실험하고 그 성능을 검증하였다. 실험 결과, 제안한 노드관리 방법이 노드별 에너지 소모량을 줄였으며 전체 네트워크의 생존시간을 연장함으로서 기존의 방법 보다 우수함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.10-12
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• 2004

무선 센서네트워크는 센싱 지역에 분산되어 있는 초소형 센서 노드들이 감지/처리한 데이터를 수집노드로 전송하여 원격의 사용자가 센싱 지역의 상황인지를 가능하게 하는 유비쿼터스 컹퓨팅의 기반 네트워크이다. 전력 사용이 극히 제한된 센서 노드를 이용하여 무선 센서 망을 구성, 유지하며 데이터를 수집하기 위해서는 효율적인 망의 형태와 이에 따른 네트워크 배치 전략을 필요로 한다. 클러스터 기반 네트워크의 형태는 밀집도가 높은 센서네트워크에서 데이터병합을 수행하고 노드간 에너지 소비 균형을 이루기 위한 효과적인 구조이다. 본 논문에서는 클러스터 기반의 단일 홉 전송 구조에서 데이터 수집률을 높이고 노드간 에너지 사용의 균형을 이루게 하여 네트워크의 생존시간을 최대화할 수 있는 네트워크 배치 방법을 제안하였다. 클러스터링 기법에 따른 에너지 소비 모델을 분석하고 이를 통해 노드의 적절한 밀집도를 산출하였다. 싱크로부터 멀어질수록, 센서필드의 중앙보다는 외곽에 노드의 배치를 조밀하게 배치하여 네트워크의 생존시간을 늘렸다. 시뮬레이션을 통해 효율적인 네트워크의 배치가 노드간 에너지 소비의 균형을 이루도록 하여 네트워크의 생존시간을 늘일 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.05a
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• pp.465-468
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• 2008

Clustering techniques in wireless sensor networks is developed to minimize the energy consumption of node, show the effect that increases the network lifetime. Existing clustering techniques proposed the method that increases the network lifetime equalizing each node's the energy consumption by rotating the role of CH(Cluster Head), but these algorithm did not present the resolution that minimizes the energy consumption of neighboring nodes with sink. In this paper, we propose the clustering algorithm that prolongs the network lifetime by not including a part of nodes in POS(Personal Operating Space) of the sink in a cluster and communicating with sink directly to reduce the energy consumption of CH closed to sink.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.1107-1112
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• 2008

Clustering techniques, which are algorithm to increase the network lifetime in wireless sensor networks, is developed to minimize the energy consumption of nodes. Existing clustering techniques by to increase the network lifetime with equalizing each node's the energy consumption by rotating the role of CH(Cluster Head), but these algorithms did not present the solution that minimizes the energy consumption of neighboring nodes with sink. In this paper, we propose the clustering algorithm that prolongs the network lifetime by not including a part of nodes in POS(Personal Operating Space) of the sink in a cluster and communicating with sink directly to reduce the energy consumption of CH closed to sink.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2020.07a
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• pp.135-138
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• 2020

무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크의 도입은 기존의 고정된 위치의 싱크를 사용하는 WSN에서 발생하는, 싱크 주변 노드들과 외곽 노드들 간의 에너지 불균형 문제(에너지 핫스팟 문제)를 어느 정도 해결할 수 있게 하였다. 그러나 모바일 싱크의 에너지 제약으로 인해 싱크가 모든 노드를 방문하여 데이터를 수집할 수 없기 때문에, 앵커(또는 헤드)라고 불리는 특정 노드에서 데이터를 모으고, 모바일 싱크는 이러한 앵커 노드들만을 방문하는 방법이 널리 사용되고 있다. 최근 연구에서는 모바일 싱크가 보다 효율적으로 에너지 불균형 문제를 해결하기 위하여 모바일 싱크 이동 경로 및 앵커 노드 선정 최적화 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 태양 에너지 기반 센서 네트워크를 위한 영역 기반 앵커 선정 기법 및 모바일 싱크 이동 경로 선택 기법을 제안한다. 제안 기법은 각 노드가 수집하는 태양 에너지의 활용을 최대화하고, 에너지 핫스팟 문제를 완화하기 위해 두 개의 라인(영역)을 설정하고 이 라인을 따라 앵커 노드가 선정된다. 모바일 싱크는 데이터 수집을 위해 이 두 라인을 왕복 이동 경로로 택하여 라인 내의 앵커 노드를 방문한다. 실험을 통해 제안 기법이 기존 기법보다 에너지 불균형 문제가 완화되어 노드의 정전 시간이 줄어들고, 이에 따라 모바일 싱크에서 수집되는 데이터의 양이 증가하는 것을 확인하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.13 no.4
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• pp.774-784
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• 2009

A wireless sensor network consisting of a large number of nodes with limited battery power should minimize energy consumption at each node to prolong the network lifetime. To improve the sensitivity of wireless sensor networks, an efficient scheduling algorithm and energy management technology for minimizing the energy consumption at each node is desired. ill this paper, we propose energy-aware routing mechanism for maximum lifetime and to optimize the solution quality for sensor network maintenance and to relay node from its adjacent cluster heads according to the node"s residual energy and its distance to the base station. Proposed protocol may minimize the energy consumption at each node, thus prolong the lifetime of the system regardless of where the sink is located outside or inside the cluster. Simulation results of proposed scheme show that our mechanism balances the energy consumption well among all sensor nodes and achieves an obvious improvement on the network lifetime. To verify propriety using NS-2, proposed scheme constructs sensor networks adapt to current model and evaluate consumption of total energy, energy consumption of cluster head, average energy dissipation over varying network areas with HEED and LEACH-C.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.15 no.4
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• pp.111-118
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• 2014

In mobile sensor networks, a large number of sensor nodes with battery powered are deployed randomly in a region. They monitor the environmental states and transmit data to its neighboring nodes. For mobile sensor networks, It is needed to maintain the connectivity autonomously among nodes as the sensor node moves. However, the existing works have focused on the energy savings in the fixed sensor networks. A specific algorithm considering node mobility is required in the mobile sensor networks. Along with energy efficiency, the transmission delay should be considered. In this paper, we propose an autonomous configuration scheme and a node scheduling algorithm when a moving node joins into the existing network. Through simulations, we show a superior performance of the proposed algorithm to the existing protocol.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.9 no.4
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• pp.77-82
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• 2020

Wireless sensor networks (WSNs) suffer from not only a short lifetime due to limited energy but also an energy imbalance between nodes close to the sink and others. In order to fundamentally solve the short lifetime, recent studies utilize the environmental energy such as solar power. Additionally, WSNs using mobile sinks are being studied to address the energy imbalance problem. This paper proposes an improved CTP (Collection Tree Protocol) scheme which uses these two approaches simultaneously. Basically, it is based on a CTP scheme which is a very popular data collection strategy designed for the typical battery-based WSNs with a fixed sink. Therefore, we tailored it for solar-powered WSNs with a mobile sink. Performance verification confirms that our scheme reduces the number of blackout nodes significantly compared to the typical CTP, thus increases the amount of data collected by the sink.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.05a
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• pp.499-502
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• 2008

한정된 용량의 배터리에 의존하는 무선 Ad-hoc 네트워크(MANET)에서는 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 클러스터링 기법과 라우팅 알고리즘이 연구되고 있다. 이러한 무선 Ad-hoc 네트워크에서는 에너지 효율이 높은 클러스터 기반의 라우팅 알고리즘이 많이 사용된다. 그러나 일반적인 클러스터 방식에 따른 라우팅 알고리즘에서는 클러스터 헤드 노드에 부하가 집중되어 에너지 소모가 많은 문제점을 가진다. 이 문제를 보완하기 위해서 클러스터 헤드 노드의 재 선출을 통해 에너지 소모를 분산하는 동적 클러스터링 방식이 사용되고 있다. 그러나 동적 클러스터링 방식 또한 높은 빈도의 클러스터 재형성 과정에서 많은 에너지를 소모하는 문제점이 있다. 즉, 지금까지 연구되어온 알고리즘은 클러스터 구성에 대한 효율적인 알고리즘을 제시하고 있지만 불필요한 에너지 소모를 최소화하는 최적의 헤드 노드 선정 방법과 클러스터 관리를 통하여 에너지 효율을 높일 수 있는 해결책을 제시하지 않았다. 따라서 본 논문에서는 위의 클러스터 문제를 해결하기 위해 TICC(Time Interval Clustering Control) 알고리즘 기법을 제안한다. 제안된 TICC은 각 노드의 에너지 속성 값에 따라 에너지 Level을 분류하고 분류된 에너지 Level에 따라 타이밍을 고려한 클러스터링 및 노드 관리방법이다. 이러한 TICC기법을 적용하여 실험을 하였고 결과적으로 클러스터 전체의 에너지 효율을 향상되고 Lifetime이 증가함을 보였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.04a
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• pp.166-169
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• 2014

무선 센서 네트워크는 제한된 에너지를 가진 센서 노드들로 구성되며, 센서 노드의 에너지를 효율적으로 활용하기 위해 클러스터링 알고리즘을 사용한다. 균형 있는 클러스터 구성을 위해서는 클러스터 헤드의 선정이 중요하다. 기존의 연구는 확률, 노드의 잔여 에너지, 이웃 노드의 수, 이웃 노드와의 거리 등의 정보를 활용하여 클러스터 헤드를 선정하였다. 그러나 확률은 클러스터 헤드의 밀집으로 인한 에너지 소비의 불균형이 있을 수 있으며, 이웃 노드와의 정보 비교는 필요한 정보 수집을 위해 많은 에너지가 필요하다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 논문은 센서 노드를 베이스 스테이션과의 거리에 따라 2-레벨로 나누고 각 상위 레벨에 속한 동일한 하위 레벨을 순차적으로 변경해가며 클러스터를 구성하는 기법을 제안한다.