• 한국산업정보학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.48-62
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• 2006

최근 분산 컴퓨팅과 임베디드 시스템을 위한 응용 영역이 급성장하고 무선 통신 기술과 컴퓨터 하드웨어의 발전으로 매우 작은 크기의 센서 노드로 이루어진 센서 네트워크를 구성하는 것이 가능해졌다. 하지만 센서 네트워크의 특징 때문에 기존 라우팅 프로토콜을 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 특징을 고려하여 에너지 효율적으로 동작할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 먼저 센서 노드가 관찰한 데이터를 싱크로 전송할 때 센서 노드의 에너지의 상태를 고려한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 둘째, 센서 노드의 상대 위치를 측정하여 인접 노드를 휴지 상태로 전환시켜 에너지 소모를 줄이는 기법을 제안한다. 센서 노드의 에너지 상태와 위치정보를 주기적으로 재설정하여 센서 네트워크의 서비스 시간을 향상시킨다. 제안하는 기법은 트리기반 라우팅 프로토콜에 비해 경로 유지 시간이 2배 이상 향상되고, 평균 에너지 소모율이 약 30% 줄어든다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.649-651
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• 2018

유비쿼터스 센서네트워크는 외부 전원에 연결되지 않고 자체 밧데리로 동작하므로 에너지의 효율적 활용을 통해 네트워크 수명을 극대화하는 것이 요구된다. 기존의 홉수 기반의 라우팅 프로토콜에서는 대부분 노드들은 일정한 송신전력을 기반으로 하여 라우팅 프로토콜이 설계되었다. 본 논문에서는 노드의 잔여전력에 따라 송신전력을 제어하도록 함으로써 노드간의 전력소모의 균형을 이루도록 하여 네트워크의 수명을 연장시키는 라우팅 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통한 제안되 라우팅 프로토콜의 성능을 비교분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.889-896
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• 2007

센서기술 및 무선통신 기술의 발달로 센서네트워크에 대한 연구가 가속화되고 있다. 센서노드는 크기 및 용량의 제한 때문에 간단하면서 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 프로토콜을 설계하는 것이 매우 중요하다. 기존 센서네트워크용 라우팅 프로토콜로 널리 알려져 있는 directed diffusion 프로토콜은 간단하다는 장점을 갖지만 Interest/Exploratory data 메시지를 Flooding 기법에 따라 전송하게 됨에 따라 에너지 소모가 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 directed diffusion 기법이 가진 단점을 보완하면서 각 센서노드가 에너지를 균형 있게 소비할 수 있는 설계된 센서 네트워크 용 라우팅 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능평가를 수행하였다. 성능평가 결과에 따르면 본 연구에서 제안한 라우팅 프로토콜이 기존 directed diffusion 기법에 비해 에너지를 훨씬 효율적으로 사용하면서 센서노드간 에너지 소비 불균형 문제를 해결하고 있음을 수치계산 결과를 통해 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.526-529
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• 2007

무선센서네트워크 환경에서 활용될 수 잇는 대표적인 계층적 라우팅 프로토콜로는 Zigbee(지그비) 계층구조 라우팅과 IETF의 6LoWPAN WG에 드래프트로 제출되었던 HiLow 프로토콜 등이 있다. 이들 계층구조 라우팅 프로토콜은 깊이 우선(Depth-first) 방식과 폭 우선(Width-first) 방식을 각각 사용하여 자동 주소 할당을 수행한 후 이를 이용해 계층적 경로 배정이 되도록 한다. 이에 따라 망상의 노드들이 물리적으로 가까운 위치에 존재하더라도 경로는 계층적으로 제공되어 데이터 전달에 많은 흡 수가 소요된다. 본 논문에서는 이러한 경로 배정 시 발생되는 비효율성을 개선하고 싱크(Sink) 주위 노드의 에너지 소모율을 줄일 수 있는 경로 배정 알고리즘을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.51-57
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• 2020

WSN은 배터리와 같은 제한된 전원을 가진 센서 노드가 무선으로 구성된 네트워크이다. 센서 노드의 배터리가 모두 소모되면 해당 노드는 더는 동작하지 않으며, 일정 이상의 노드가 동작하지 않으면 네트워크는 제 역할을 하지 못하게 된다. 따라서 노드의 에너지 효율을 높여 에너지 소모를 최소화하면 네트워크의 수명을 증가시킬 수 있다. 에너지 효율을 높이기 위한 프로토콜은 다양하게 있으며, 그중 클러스터 방식과 체인 방식의 프로토콜이 있다. 본 논문은 무선 센서 네트워크의 성능 향상을 위해 별도로 연구한 라우팅 프로토콜의 성능 평가를 검토하고자 한다. 비교 기준은 대표적인 계층 라우팅 프로토콜인 LEACH 프로토콜로 선택되었으며, 비교 대상은 CHEF와 FLCFP, LEACH-DFL 라우팅 프로토콜로 퍼지 로직과 함께 고려되었다. 본 논문에서는 성능 비교를 위한 다양한 기준이 제시되었으며, 각 프로토콜의 시뮬레이션을 통해 성능을 비교하였다. CHEF, FLCFP, LEACH-DFL의 성능 비교, LEACH, Puzzy Logic과의 프로토콜 등을 통해 다른 프로토콜의 성능을 비교하기 위한 기준점을 제시하고, 프로토콜의 성능 향상을 위한 추가적인 설계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권4호
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• pp.505-510
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• 2009

무선 센서망은 전력공급이 제한적인 센서 노드들로 구성됨으로, 에너지 비용의 최소화는 망의 수명 연장을 위해 매우 중요하다. 그러나 다수의 사건(event)과 싱크(sink)가 이동하는 환경에서 에너지 비용이 증가한다. 이는 센서 노드들과 싱크들간의 데이터 전달을 위한 라우팅 정보가 빈번히 갱신되어야 하는 문제가 있다. 즉, 싱크의 이동성을 지원하기 위한 라우팅 방안은 이동 싱크에게 끊임없이 데이터를 전달해 주어야 할 뿐만 아니라, 망 내 센서 노드들의 에너지비용을 충분히 고려해야 한다. 하지만 기존 연구들은 싱크와 소스의 이동성을 고려하지 않는 환경에서의 에너지 평준화에 초점을 둔다. 본 논문은 다중 가상 그리드 기법을 이용하여 이동성을 고려한 에너지비용 및 데이터 전송률에 있어 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다. 그리고 실험을 통해 제안한 프로토콜이 데이터 전송률, 시간지연, 그리고 에너지 비용에 있어서 기존 연구 된 프로토콜들에 비해 성능의 우수함을 입증한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권5호
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• pp.395-406
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• 2006

Ad hoc 네트워크에서 노드의 한정된 배터리 잔량 에너지는 전체 네트워크의 수명에 큰 영향을 끼친다. 따라서 이러한 에너지 한계를 극복하기 위해 다양한 power-aware 라우팅 프로토콜들이 네트워크 계층에서 제안되어 왔으며, 이들 power-aware 라우팅 프로토콜들은 기본적으로 노드의 배터리 잔량에너지와 전송 전력량을 경로 탐색 과정에서 반영한다. 본 논문에서 제안하는 power-aware 라우팅 프로토콜 TDPR(Traffic load & lifetime Deviation based Power-aware Routing protocol)은 노드의 배터리 잔량 에너지와 전송 전력량뿐만 아니라 각 노드의 트래픽 부하와 노드 간 예상 수명 편차를 경로 탐색 과정에 반영하여 전체 네트워크의 수명을 연장시키고 노드들 간 에너지 소모가 균등하게 이루어질 수 있도록 한다. ns-2[14] 시뮬레이터를 이용한 TDPR과 기존 라우팅 프로토콜들 간의 비교 실험은 전체 네트워크의 부하 균등, 노드들의 에너지 소모량, 그리고 개설 경로의 안정성 측면에서 TDPR의 개선된 성능을 확인한다. 실험 결과, 네트워크 탈퇴한 노드의 개수 비교에서는 TDPR이 AODV(4)보다 최대 72%, PSR[9]보다 최대 58% 적게 나타났다. 평균 잔량 에너지의 비교에서는 TDPR이 AODV보다 최대 29%, PSR보다 최대 15% 적은 양의 에너지를 소모하는 것을 확인하였으며, 에러 메시지의 발송 횟수 비교에서는 TDPR이 AODV보다 최대 41%, PSR보다는 최대 38% 적은 수의 에러 메시지를 발송하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.77-79
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• 2012

MSN 라우팅 프로토콜 설계에서 노드의 이동성 정도를 반영하는 것은 중요한 문제이며 다른 네트워크 인자의 특성들과 통합적으로 고려되어야 한다. 하지만, 기존 라우팅 기법들은 이동성의 고려가 미미하거나 다른 환경 인자들과 통합적인 고려가 되지 않았다. 본 논문에서는 모바일 센서 네트워크(MSN)에서 신뢰성 있고 에너지 효율적인 라우팅 기법을 제안한다. 먼저 동적인 네트워크 환경에서 이동성과 패킷발생율에 따른 에너지 소모 패턴 분석을 하였다. 분석된 결과를 바탕으로 제안 기법은 다양한 환경 인자에 따라 에이전트들이 싱크를 중심으로 자율적으로 구성하고 통신한다. 이러한 에이전트 기반의 라우팅 기법은 신뢰성 있고, 에너지 효율적인 통신을 가능하게 한다. 시뮬레이션 결과 제안 기법은 기존 기법에 비해 노드의 이동성의 변화가 심한 환경에서 에너지 효율적임을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1108-1118
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• 2005

Ad Hoc 네트워크는 무선접속을 사용하는 이동 노드들이 중앙관리 없이 구성되는 네트워크이다. Ad Hoc 네트워크의 노드는 제한된 전원을 가지며, 따라서 효율적으로 에너지를 사용하는 라우팅 방식에 대한 연구가 필요하다. 기존의 석유 에너지 기반 라우팅은 특정 노드의 과도한 에너지 소모에 따른 노드들간의 공정성, 네트워크 전체의 과도한 에너지 소비 등의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존의 문제점을 개선할 수 있는 Clustering Based Energy-Aware Routing (CBEAR) 방식을 제안하였다. 성능분석 결과 제안된 방식은 노드의 생존성을 유지하면서 노드들간의 공정성과 네트워크 전체의 에너지 효율성을 개선함을 확인하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제5권1호
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• pp.55-60
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• 2016

센서노드의 이동성 허용은 센서 네트워크의 효율적인 설계 및 시스템 성능 향상에 기여할 수 있다. 하지만, MAC 프로토콜 및 라우팅 프로토콜에 많은 기능적 변화가 필요하다. 특히, 노드 이동성을 고려한 에너지 효율적인 전송 메커니즘에 대한 연구가 매우 중요하다. 본 논문은 모바일 센서 네트워크 환경에서 센서노드가 싱크노드를 향하여 데이터를 전달할 때 인접 노드들의 거리 정보에 따라 다음 노드를 결정하고, 이를 토대로 거리에 따른 전송 출력을 적절히 제어하는 메커니즘을 제안한다. 시뮬레이션 방법을 통한 성능분석 결과, 본 논문에서 제안한 메커니즘이 평균 에너지 소모량, 네트워크 수명 등의 성능 지표에 대해 기존 최단 홉 라우팅 방식보다 에너지 효율을 향상시킨 것으로 분석되었다.