• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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• pp.45-48
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• 2010

에너지 효율성이 중요한 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기술은 클러스터 헤드 노드가 클러스터 멤버 노드의 데이터를 병합하여 싱크노드로 전송함으로써 센서노드들과 싱크노드 사이의 통신 횟수를 줄여 에너지 효율을 얻는다. 이와 관련된 연구로 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy) 프로토콜은 센서 네트워크의 데이터 처리 및 전송 부하를 센서 노드 전체에 분산 시켜 무선 센서 네트워크의 수명을 연장 하였다. 본 논문에서는 분산형 클러스터링 라우팅 기법 중 가장 대표적인 LEACH의 클러스터 헤드 결정 방법에 대한 고찰과 이를 토대로 새로운 확률적 클러스터 헤드 결정 방법의 도출을 이루어 내고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1199-1202
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• 2006

대규모 무선 이동 Ad-hoc 네트워크 환경에서는 고정 인프라가 구축된 이동통신 시스템과는 달리 노드의 이동, 에너지 문제 및 에러 등 예외적인 상황 변화로 인한 문제가 다른 네트워크에 비해 잦은 문제가 발생 할 수 있다. 네트워크 환경에 따른 적합한 경로 설정 알고리즘을 선택하고 소스 노드에서 목적지 노드로의 패킷 전송을 위한 경로 설정 후 에러 발생 시 사라진 경로 복구를 위한 최적 경로 재설정 방법 및 효율적 전송 방법을 제안한다. 대규모 이동 노드로 구성된 Ad-hoc 네트워크에서 효율적인 전송 프로토콜인 DSR 라우팅 프로토콜을 이용하고, 에러 발생으로 인한 경로 재설정 시 빠른 경로 복구를 위한 제안된 경로 재설정 방법을 통하여 패킷 전송 지연을 최소화 할 수 있다. 제안된 경로 재설정 방법은 규모가 클수록 기존 방법보다 효과가 큰 경로 재설정 방법이다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권1호
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• pp.41-47
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• 2010

무선 센서 네트워크의 노드들은 한 번 배포되면 배터리의 교환 충전이 불가능하기 때문에 제한적인 에너지를 효율적으로 사용하여 네트워크의 수명을 연장하는 것이 중요한 문제이다. LEACH 프로토콜은 에너지를 효율적으로 이용하기 위한 대표적인 클러스터링 기반 라우팅 프로토콜로서 여러 개의 클러스터로 구성되며 각 클러스터는 헤드 노드와 그에 속한 멤버 노드로 이루어진다. LEACH는 모든 노드가 헤드로 전송할 데이터를 갖고 있다는 가정에서 시작하지만 실제의 경우 전송할 필요가 없는 데이터를 갖고 있는 멤버 노드도 존재하게 된다. 본 논문에서는 멤버 노드가 이전에 수집한 데이터와 현재 센싱한 데이터를 비교하여 동일한 경우 멤버 노드를 휴지 상태로 전환하여 전송 에너지 소비를 감소시키는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식으로 모의실험을 수행한 결과 기존의 클러스터링 기반 알고리즘들과 비교하여 시간 경과에 따른 생존 노드 수 측면에서 더욱 향상된 결과를 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권11호
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• pp.25-31
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• 2009

기존 GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing) 프로토콜의 Greedy Forwarding에서는 항상 목적지에 가까운 노드만을 Next-Hop으로 설정하는 방식으로, 어느 특정 노드의 에너지 소모가 커지는 경향이 있는데, 이를 해결하기 위하여 기존의 Greedy Forwarding 방식에 목적지에 가까운 노드를 선택하면서 각 노드의 에너지 잔량을 고려하여 전체 네트워크의 수명(Network lifetime)을 연장시킬 수 있는 방법을 제안한다. 무선 ad hoc 네트워크를 구성하는 노드들의 한정된 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여 네트워크의 수명에 초점을 맞추어 각 노드들의 에너지 잔량을 고려하면서 최단 거리 역시 고려할 수 있는 라우팅 기법인 개선된 EAGPSR(Energy Aware Greedy Perimeter Stateless Routing)을 제안한다. 제한된 프로토콜의 성능 평가를 위하여 ns-2를 사용하였으며, 성능 평가를 통하여 GPSR과 기존의 EAGPSR와 비교하여 네트워크 수명이 향상된 것을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 추계종합학술대회 논문 초록집
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• pp.307-307
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• 2004

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.29-36
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 수명은 배터리에 의해 제한되므로 에너지는 가장 중요한 고려사항이다. 기존의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜들은 대부분 에너지 소비를 최소화하기 위해 최소 에너지 경로를 사용하는데, 이는 노드들 간의 잔류에너지를 불균등하게 만든다. 그 결과 에너지 효율적인 경로 상에 있는 노드들의 전원이 빠르게 고갈되고 네트워크에 참여할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 노드들의 에너지 소모를 균등하게 만드는 기법들이 제안되고 있다. 무선 환경에서는 링크의 품질에 따른 재전송으로 불필요한 에너지 소모가 발생하는데 대부분의 기법들은 링크 에러율을 고려하지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 잔여 에너지와 링크 에러율을 고려하여 균등한 에너지 소모를 가지는 클러스터 기반의 멀티 홉 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 링크 에러율을 고려하기 때문에 불필요한 재전송에 따른 에너지 소비를 줄이고 트래픽도 골고루 분산시킨다. 시뮬레이션 결과 타 기법에 비해 제안하는 기법은 재전송 횟수가 감소하여 에너지 효율적이었고, 에너지 소모가 균등한 경로를 사용하여 모든 노드가 네트워크에 참여하는 기간이 연장되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.139-145
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• 2015

본 논문은 무선 센서 네트워크의 계층형 라우팅 프로토콜 중 대표적인 알고리즘인 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)의 원거리 전송 시의 에너지 효율이 급감하는 현상을 개선하기 위하여 DL-LEACH(Dual-hop Layered LEACH) 프로토콜을 제안한다. 이는, 데이터 전송에 듀얼 홉(dual hop : 싱글 홉 + 멀티 홉) 방식을 도입하여 근거리 전송에서는 부분적 싱글 홉 방식을, 원거리 전송에는 클러스터 헤드 간의 멀티 홉 전송 방식을 도입하였다. 제안된 DL-LEACH는 듀얼 홉 전송 방식을 사용하여 원거리 전송의 경우에는 클러스터 헤드의 에너지 소모를 줄이고, 근거리 전송의 경우에는 전송 루틴을 단순화하고 전송 거리를 줄여 센서 노드의 에너지 효율을 증가시켰다. 그러므로 일반적인 LEACH에 비교하여 넓은 센서 필드에 적합하다. 제안된 방법을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권10호
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• pp.29-39
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• 2008

위치 기반의 라우팅 기법을 사용하는 센서 네트워크에서는 구현이 간단한 그리디(greedy) 라우팅이 흔히 사용된다. 그리디 라우팅은 센서 노드의 밀도가 높은 곳에는 잘 동작하지만 그렇지 않은 곳에서는 라우팅이 실패할 가능성이 크다. 그리디 라우팅 실패 시에는 패킷을 보이드(void)로부터 빠져나오게 하는 별도의 회복(recovery) 알고리즘이 필요하고 이러한 추가적인 알고리즘은 패킷의 송수신 양과 센서의 에너지 소비량을 증가시키는 문제를 발생시킨다. 여기서 언급한 보이드란 전송할 패킷을 가진 노드가 자신보다 목적지 노드에 더 가까운 이웃 노드를 찾지 못하여 그리디 포워딩으로 더 이상 패킷을 전송하지 못하는 지역을 의미한다. 따라서 본 논문은 보이드로 인한 라우팅 문제점들을 개선하기 위해 VODUA(Virtually Ordered Distance Upgrade Algorithm)라는 효율적인 라우팅 알고리즘을 제안한다. VODUA에서는 연결 정보를 나타내는 라우팅 그래프를 노드끼리 서로 교환하고, 패킷 전송이 불가능한 노드인 stuck 노드가 발생하면 거리 비용(DC)을 사용하여 네트워크 내의 stuck 노드를 제거한다. 본 논문에서는 거리 비용을 증가시켜 stuck 노드의 패킷이 보이드를 회피하여 원하는 목적지 노드까지 성공적으로 전송할 수 있도록 하는 새로운 방식의 라우팅 알고리즘을 설명한다. 또한 회복 알고리즘과 같은 추가적인 알고리즘 없이도 패킷이 전송 가능 한 경로를 가질 수 있도록 설계하여 기존의 라우팅 기법보다 더 빠르고 적은 에너지 소모를 통해 라우팅한다. 그리고 VODUA에서는 각각의 노드들이 네트워크 전체가 아닌 한 홉(hop) 이내에서 라우팅하고 토폴로지 상태정보를 사용하지 않기 때문에 노드의 실패(failure)나 토폴로지 변화에 적응이 빠르다. 시뮬레이션 결과는 VODUA가 짧은 전송 지연 시간을 통하여 신속하게 패킷을 전송할 수 있음을 보인다. 또한 GPSR과 DUA에 대해 더 적은 홉 수를 가지는 경로로 패킷이 전송 가능함을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권7호
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• pp.495-499
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• 2009

위치 기반 라우팅 프로토콜들에 기본 가정인 이웃 노드들간의 주기적인 위치 정보 교환은 다음 두 가지 문제를 갖는다: (1) 데이터 전달이 없는 지역에 노드들의 불필요한 에너지 소비와 (2) 데이터 전달 시점에 이웃 노드 위치 정보의 부정확성. 따라서, 본 논문은 이동 무선 센서 네트워크에서 on-demand 위치 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안 방안에서 송신 노드는 데이터 전달 시점에 필요한 이웃 노드들만의 위치 정보를 획득하고 그 노드들의 이동성을 고려하여 그 이웃 노드들 중에 가장 적합한 노드를 목적지 노드까지 데이터 전달을 위한 수신 노드를 결정한다. 시뮬레이션 결과는 제안 방안이 기존의 위치 기반 라우팅 프로토콜보다 더 효율적임을 보인다.