• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1082-1092
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• 2008

무선 센서 네트워크에서 LEACH와 같은 클러스터링 프로토콜은 전체 네트워크의 수명을 연장시키는 효율적인 방법이지만 클러스터 헤드 노드에 높은 부하를 주게 되어 급격한 에너지 소모를 유발하는 문제가 있다. 따라서 클러스터의 구성과 클러스터 헤드 노드의 역할을 주기적으로 교체하여 네트워크의 수명을 연장시켰다. 그러나 이 방법은 클러스터를 구성하는 과정에서 상당한 량의 에너지 소모를 보인다. 따라서 본 논문은 소모되는 에너지의 효율성 증대를 위해 클러스터링 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘에서 서로 인접한 노드들은 intra cluster를 이루며 이 클러스터를 구성하는 노드들은 라운드 로빈 형태로 데이터를 수집하고 전송한다. 전체 네트워크의 관점에서 볼 때 이 intra cluster는 한개의 노드로 취급된다. 한 라운드의 setup단계에서 intra cluster들은 클러스터 헤드(intra cluster)에 의해 다시 클러스터를 형성(network cluster)하게 된다. 클러스터 헤드가 된 intra cluster의 모든 멤버노드는 라운드 로빈 방식으로 클러스터 헤드 역할을 수행한다. 따라서 intra cluster의 크기에 의해 라운드의 주기를 연장할 수 있다. 또한 steady-state에서 각 intra cluster의 노드는 라운드 로빈 방식으로 데이터를 수집하며 network cluster의 클러스터 헤드에 전송한다. 성능분석 결과 제안하는 방법은 제안된 클러스터링 방법에 비해 노드들의 에너지 소모가 줄어들었으며 전송 효율이 증가하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.165-170
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• 2007

무선 센서 네트워크에서 클러스터링 프로토콜의 목적은 각 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하여 네트워크의 생존 시간을 최대화 하는 것이다. 그러나 기존의 클러스터링 프로토콜은 센서 노드, 클러스터 헤드와 싱크 노드 사이의 통신방법을 제외하고 주로 클러스터를 구성하는 것에만 초점을 맞추고 있다. 본 논문에서는 기존의 클러스터링 프로토콜에 다중경로 라우팅 알고리즘을 적용하고, MAC 계층과 네트워크 계층 간의 cross-layer 설계를 이용하여 에너지 효율적인 클러스터링 프로토콜을 제안한다. 여기에서 다중경로 정보는 싱크로부터의 경로 요구 패킷을 네트워크에 전파시킴으로서 설정되며 또한 다중경로에 대한 정보는 무선채널의 브로드캐스팅 특징과 결합하여 데이터의 전송 확률을 증가시킨다. 실험 결과에 의하면 제안한 프로토콜이 클러스터 헤드의 부하를 낮춤으로써 무선 센서 네트워크의 생존 시간을 늘려주고, 네트워크 크기의 증가에 따라 에너지 소비의 증가율이 다소 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 융합보안논문지
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• 제11권1호
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• pp.11-18
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• 2011

무선 메쉬 네트워크 기술은 유선과 유사한 전송속도를 갖는 무선망을 구축하는 기술을 의미하며, 유선 네트워크와 비교하여 보다 효율적인 망 구축의 편의성 및 유연성을 제공한다. 이러한 무선 메쉬 네트워크는 라우터 노드의 이동성이 적고 에너지 영향에도 제약이 적게 따른다는 특징을 갖고 있다. 그러나 다양한 종류의 네트워크로 구성되는 특징으로 인해서 다중 경로의 설정 및 선택 시에 발생할 수 있는 시스템 오버헤드 등 고려되어야 하는 사항들이 많다. 그러므로 이러한 네트워크 특성에 맞는 경로 설정 기술이 반영되는 네트워크의 설계 및 최적화에 주목할 필요가 있다. 본 논문에서는 다중 경로 설정 시 발생 할 수 있는 문제에 효과적으로 대응하기 위해 라우터 노드의 트래픽 상황에 따른 데이터 손실률과 대역폭 및 링크의 흡수를 평가 요소로 활용하여 유전 알고리즘을 통한 동적 경로 설정에 대한 해결방법으로 무선 메쉬 네트워크의 라우팅 메트릭 기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1098-1104
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• 2010

최근 무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)에서 센서노드의 에너지 소모 균등성과 효율성을 향상시켜 전제 네트워크의 수명을 최대화하기 위한 다양한 멀티 홉 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 특히, 멀티홉기법이 향상된 에너지 효율성과 실제 적용 가능한 모델로 큰 각광받고 있다. 기존 멀티-홉 기법에서는 센서노드사이 거리에 따라 발송 에너지 능동조절 가능하다는 가정을 전제로 한다. 그러나 무선센서의 물리적 특성을 고려해보면 멀티-홉 기법의 이 가정은 현재 무선통신시스템기술로 실현하기 어렵다. 이 논문에서는 모든 센서노드는 일정한 전파범위를 유지한다는 물리특성을 기초로 에너지 효율성을 향상시킨 저 전력 클러스터링 기법을 제안한다. 제안기법은 기존기법보다 실제 무선센서네트워크 적용하기 용이하다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권3호
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• pp.167-178
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• 2011

유비쿼터스 서비스의 성장과 함께 여러 종류의 애드 혹 네트워크가 등장하게 되었다. 특히 애드 혹 네트워크에는 무선 센서 네트워크와 모바일 애드 혹 네트워크가 많이 알려져 있는데, 앞서 서술한 두 가지 네트워크의 특성을 혼합한 무선 애드 혹 네트워크도 존재한다. 본 논문은 LEACH 라우팅 프로토콜을 혼합 네트워크 환경에 적합하도록 개선한 변형된 LEACH 프로토콜 제안한다. 즉 제안한 라우팅 프로토콜은 대규모 이동 센서 노드로 구성된 네트워크에서 노드 검출과 경로 탐색 및 경로 유지를 제공하며, 동시에 노드의 이동성, 연결성, 에너지 효율성을 유지할 수 있다. 제안한 라우팅 프로토콜은 멀티-홉(multi-hop) 및 멀티-패스(multi-path) 알고리즘을 적용하고, 토플로지 재구성 기법으로는 이동중인 대규모 노드에 대한 노드 이동 평가, 진동 센서, 효율적인 경로 선택과 데이터 전송 기법을 이용하여 구현하였다. 실험에서는 제안한 프로토콜과 기존의 전통적인 LEACH 프로토콜을 비교하여 성능을 나타내었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권4호
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• pp.352-362
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• 2008

MANET(Mobile Ad-hoc Network) 내에서는 노드는 자유롭게 이동하나 에너지 제약을 가지며 이러한 특징이 네트워크 회선 단절을 유발한다. 따라서 MANET을 적용하여 유비쿼터스 서비스를 수행할 경우에는 노드의 이동성에 따른 토폴로지 변경에 유연하게 적응하면서 동시에 연속적인 패킷 전송이 가능하도록 패킷의 전송률을 향상시키는 기법이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 해결을 위해 PAOMDV(Possibility based AOMDV)와 OLSR-ME(OLSR with Modify Energy Efficiency)를 동시에 적용한 혼합형 프로토콜을 제안한다. 특히 모바일 에드 혹 네트워크를 클러스터로 구분함으로써 PAOMDV는 클러스터 간 통신을 담당하고 OLSR-ME는 클러스터 내부 통신을 담당하도록 구현하였다. 또한 홉 수가 증가하는 경우에도 기존 프로토콜보다 더 효율적인 프로토콜을 설계하기 위해 패킷 전달을 책임질 포워딩 노드 선택 알고리즘도 제안한다. 제안한 프로토콜을 기존의 프로토콜인 AODV, AOMDV, ZRP와 비교 실험하고 그 성능을 검증하였다. 실험 결과, 제안 프로토콜이 패킷 전송률, 전송 지연, 라우팅 오버헤드에서 기존 프로토콜 보다 우수함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권6호
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• pp.783-790
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• 2009

무선 센서 네트워크의 필요성이 증가함에 따라 관련된 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 특히, 에너지 제약적인 무선 센서 네트워크의 생존 시간을 증가시키고자 하는 클러스터링 기법들이 많이 연구되고 있다. 대표적인 LEACH와는 달리, 최근의 클러스터링 기법들은 다중 홉으로 데이터를 전송하기 때문에 데이터 병목 현상 문제가 발생한다. 불균형 클러스터링(unequal clustering) 기법들은 라우팅 경로를 증가시켜 데이터 병목 현상 문제를 해결하였다. 불균형 클러스터링 기법들의 대부분은 BS(Base Station)와의 거리만을 고려하여 클러스터의 크기를 결정하였기 때문에, 클러스터 헤드의 에너지 소모가 커지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 클러스터 헤드의 에너지 소모를 최소화하고, 데이터 병목 현상 문제도 해결할 수 있는 불균형 클러스터링 알고리즘을 제안하였다. 기본 아이디어는 적절한 클러스터 헤드를 선출한 이후, BS와의 거리와 노드의 에너지 상태, 이웃 노드의 수를 고려하여 클러스터의 크기를 결정하고, 동시에 클러스터 헤드의 전송기능을 분담하는 노드를 선정하는 것이다. 이처럼 클러스터 헤드의 에너지 소모를 최소화함으로써 클러스터링의 반복횟수를 감소시킬 수 있었으며, 더불어 전체 네트워크의 에너지 소모도 감소시킬 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.55-64
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• 2007

센서 네트워크상의 센서 노드들은 싱크 노드의 ADV(Advertisement) 메시지를 통해 질의에 해당하는 정보를 싱크 노드에게로 전송하며 싱크 노드는 수신한 정보를 사용자에게 제공한다. 그러나 센서 네트워크를 위한 각종 라우팅 알고리즘들은 싱크노드가 요청하는 해당 질의에 맞는 정보를 가지고 있는 센서 노드의 위치를 알기 위하여 매번 전체 네트워크로 ADV 메시지를 퍼뜨리는 방법을 사용하기 때문에 전체 네트워크의 수명과 직접적인 관련이 없는 센서 노드들의 에너지 소비량을 극심하게 증가시킨다. 본 논문에서는 싱크 노드의 질의에 해당하는 소스 노드를 찾기 위한 초기 경로 설정 시, 방향성 정보를 가진 ADV 메시지를 제한된 방향으로만 전파함으로써 관련 없는 노드들의 메시지 송수신으로 인한 불필요한 에너지 소비를 줄이도록 하는 새로운 메시징 기법을 제안하고 이의 효율성을 실험을 통하여 나타내 보인다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제37권3호
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• pp.137-145
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• 2010

유비쿼터스 컴퓨팅 환경이 일반화되면서 센서의 역할이 중요해지고 있다. 응용에 따라 단순히 주변의 환경 정보를 수집하는 기능보다는 그 자체가 계산 기능을 가지고 다양한 역할을 수행할 수 있게 되었다. 이러한 센서를 활용한 과제에서 중요한 고려사항 중 하나는 에너지의 효율성이다. 본 연구에서는 무선 센서네트워크에서 속성 질의 처리를 수행할 수 있는 알고리즘을 개발하고자 한다. 이를 위해 각 센서들은 모든 자식 노드들의 속성값에 대한 부분 정보를 유지하도록 한다. 하지만 정보의 양이 너무 커지면, 정보 유지 비용이 커지게 된다. 또한 정보의 갱신 비용 역시 무시할 수 없다. 따라서 각 노드가 수집한 속성값 자체를 전달하는 대신 그 값의 범위를 표현한 비트값 즉, AVB(Attribute-Value Bits),을 보내도록 한다. 이는 적은 공간으로 모든 자손노드들의 속성값에 대한 영역 범위를 유지할 수 있어서 질의 처리 과정동안 필요한 메시지의 수를 크게 줄일 수 있다. 이에 대한 실험을 통하여, 제안한 기법의 다양한 속성을 살펴보았다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.306-311
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• 2017

미래 유비쿼터스 네트워크에서는 정보를 필드의 다양한 센서로부터 데이터를 모집한다. 센서 노드들은 매우 작고 제한된 전력을 가지고 있으나, 센서의 생존시간을 늘이기 위해 보다 에너지 효율적인 것이 필요하다. 본 연구에서는, 센서 네트워크에서 획득한 데이터나 정보의 전송과 더불어 저전력으로 동작할 수 있는 효과적인 네트워크 라우팅 방안을 제안하고, 가장 연결성이 좋은 센서의 숫자를 확인하여, 센서의 적절한 배치에 도움을 주고자 한다. 본 연구의 이러한 목적은 다양한 해양 정보를 가지고 있는 센서 정보를 취합하기 위한 라우팅 알고리즘 제안과 여러 환경 정보를 가진 여러 센서들을 집적시킨 센서 미들웨어 기법을 개발이다. 또한, 추후 보다 안전한 선박 운항을 위하여, 선박 내 접근하기 힘든 부분을 다양한 전자 장비를 활용하여 센서 네트워크를 구성한 후, 수집된 정보를 선박 통신 표준인 NMEA(the national marine electronics association)를 활용하여 통신 시스템을 구축하고자 본 방안을 제안하였다.