• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2550-2556
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• 2012

본 논문에서는 노드의 위치정보를 측정함에 있어 거리정보에 기반을 두지 않은 방식(range-free)에서의 라우팅 에너지 효율성을 개선한 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System) 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안되는 ALPS 알고리즘은 계층적 클러스터 단위에 소속된 임의의 노드에 대한 위치정보를 RSSI(Received signal strength indication)에 의해 상대적 위치정보를 제공하는 방법이다. 제안된 알고리즘에 따른 위치정보를 사용 할 경우 기존의 DV-hop방식에 따른 노드의 평균 위치정보를 사용한 경우보다 계층적 좌표 방식에 의한 제안된 방식이 보다 최적화된 에너지 소모를 유지할 수 있는 경로 알고리즘을 제공하게 된다. 제공된 알고리즘의 성능 분석을 위해 본 논문에서는 상기 두 가지 방식의 위치정보에 따른 라우팅에서 소모되는 에너지 관계를 비교 하였고, 이로부터 보다 최적화된 에너지 경로 관리가 되는 결과를 보여주었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.467-468
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• 2009

무선 애드혹 네트워크는 고정된 유선 네트워크에서 생각할 수 없었던 잦은 네트워크 구성의 변화, 대역폭과 에너지 사용의 제한 등 기존의 유선 네트워크와는 다른 특성들을 갖는다. 따라서 유선 네트워크에서 제공받았던 고품질의 서비스를 무선 애드혹 네트워크에서 제공받기 위해서는 제한된 자원을 효과적으로 이용할 수 있는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 GPS 등의 기술을 이용하여 네트워크를 구성하는 이동 노드들의 위치 정보를 파악하고, 이를 라우팅에 활용하는 기존의 위치기반 라우팅 기법 중 하나인 LAR 알고리즘을 개량하였다. 제안 알고리즘은 노드들의 위치뿐만 아니라 에너지까지 함께 고려하며, 이를 위해 불필요한 제어 메시지의 확산을 최소화하고, 노드간 거리에 적절한 전송 전력을 사용하여 통신을 하게 함으로써 효율적인 라우팅이 이루어지도록 하였다. 실험 결과 기존 LAR 알고리즘에 비해 제안 기법이 노드의 생존률이 평균 12.1% 향상되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.2699-2707
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• 2013

본 논문에서는 이동 에드 혹 네트워크(Mobile Ad-hoc network: MANET)에서의 상황인식 기반의 스케쥴링 기법인 DDV(Dynamic Direction Vector)-hop 알고리즘을 제안한다. 기존 MANET에서는 노드의 이동성으로 인한 동적 네트워크 토폴리지, 네트워크 확장성 결여의 대한 취약성을 지니고 있다. 또한 노드들의 이동성에 따라 에너지 소모율이 다르며, 에너지 소모율을 최소화하는 라우팅 기법을 선택하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 계층적 클러스터 단위의 동적인 토폴로지에서 노드가 이동하는 방향성 및 시간에 따른 노드의 이동 속성 정보를 고려하여 클러스터를 생성 및 유지하는 DDV-hop알고리즘을 제안한다. 또한 주어진 노드의 위치정보를 이용하여 토폴로지를 형성함에 있어 보다 에너지 효율적인 경로를 탐색하여 최적화된 경로를 제공함에 연구의 목적이 있다. 주어진 모의 실험환경에서 노드의 방향성 및 시간에 따른 이동성을 반영함으로써 에너지 효율적인 클러스터링 및 라우팅 경로 알고리즘이 제공되어 네트워크의 최적화된 에너지 소모 결과를 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10B호
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• pp.619-629
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• 2005

본 논문은 센서네트워크에서의 에너지기반 라우팅 알고리즘에 대한 연구 내용으로서, 특히 에너지 인지에 따르는 여러 가지 간결한 경로 설정방식을 연구하였다. 네트워크 자가 구성과정을 통해 확보된 이웃 노드의 에너지 정보를 기반으로, 단일 흡 라우팅을 결정하는 네 가지 방식을 제안하였다. 다수의 경로 간에 에너지 소비를 고르게 분포시키며 에너지를 효율적으로 활용하는 것이 설계 목표이다. 에너지 상태정보로는, 각 노드의 가용 에너지양이 기본적으로 활용되었다. 또한, 이웃 노드의 에너지 저하로 인해 관리노드로의 가용 경로정보가 상실된 경우, 간단한 우회 경로 탐색 방안을 제안하였고, 이는 에너지 효율성 개선방안으로 활용될 수 있음을 보였다. 제안된 알고리즘에 대해서 다양한 시뮬레이션을 기반으로 에너지 효율성, 데이터 전송의 신뢰성, 네트워크의 수명, 전송 delay 등 여러 성능 지표에 대한 검증을 수행하였으며, 단순한 구조의 라우팅 방안에 대한 가능성을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.960-967
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• 2012

무선 센서 네트워크는 주변의 정보를 얻고자 하는 환경에 사용되며, 이러한 정보는 무선 링크를 통해 전송되기 때문에 재전송이 발생하여 노드의 에너지 소모가 크다는 단점이 있다. 이 때문에 신뢰성이 높고 에너지 효율이 좋은 링크를 선택하기 위해 LQI(link quality indication), hop count 등을 이용하여 무선 링크에 대한 품질을 추정하는 기법이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 노드들의 데이터 전송률을 높여 재전송을 줄임으로서 에너지 소모를 줄이는 라우팅을 위해 각 경로 내의 LQI를 구한 후 LQI 표준편차가 작은 경로를 선택하는 LQI 표준편차 라우팅 알고리즘을 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘을 기존 LQI 알고리즘인 minimum-LQI. Hop-LQI weight과 RF 출력 -7dBm에서 비교하였다. 결과에 의하면 제안하는 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 경유 노드수, 재전송률, 네트워크 수명이 각각 우수하였다. 따라서 LQI 표준편차 라우팅 알고리즘을 에너지 소모에 제한적인 무선 센서 네트워크에 적용할 경우 에너지 소모를 효율적으로 줄일 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.49-56
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• 2007

무선 센서 네트워크는 전쟁장 탐색, 침입자 추적 그리고 고속 도로 감시 등과 같은 많은 응용분야가 있다. 이러한 응용분야는 사용자의 관심 대상이 되는 지역에서 발생 하는 사건 모니터링 하기 위하여 센서 노드로부터 감지된 데이터를 수집한다. 이러한 응용분야에서 가장 중요한 목적은 데이터의 원활한 수집이다. 라우팅 프로토콜에 의존하는 데이터 전달 베이스 스테이션에게 전달되지 않을 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 우리는 센서 노드의 균등한 에너지 소비를 고려하여 데이터 전달 보장을 위한 유전자 알고리즘 기반의 라우팅 방법을 제안 한다. 제안하는 유전자 알고리즘은 전파 방해 지역, 데이터 전송에 필요한 에너지양 그리고 센서 노드의 평균 잔여 에너지를 고려한 효율적인 라우팅 경로를 탐색한다. 또한 유전자 알고리즘에서 사용하는 적합도는 함수는 퍼지 규칙이 적용되어 정리된다. 우리는 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법을 기존의 LEACH와 계층적 PEGASIS에 대하여 비교 한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 에너지의 효율적인 사용과 데이터 전송 성공률에 대한 효율성을 보여 준다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.8-12
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• 2005

최근 마이크로 센서와 무선 통신 기술의 진보는 센서 네트워크의 발전을 가능하게 하였다. 이와 같은 사실은 무선 센서 네트워크를 위한 수많은 라우팅 프로토콜의 개발로 이어졌으며, 다양한 구조의 알고리즘들이 제안되었다. 특히, 디렉티드 디퓨젼(Directed Diffusion; DD)은 데이터 중심 기반의 라우팅 알고리즘으로 속성 칼 쌍을 이용하여 통신하는 센서 네트워크의 한 패러다임이라고 할 수 있다. 그러나 기존의 DD에서는 작업을 요청하는 질의 메시지(interest message)가 전체 센서 네트워크에 플러딩(flooding)되는데, 이러한 과정은 에너지 소비 측면에서 볼 때 매우 비효율적이라고 할 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 센서 노드의 에너지와 밀도 정보를 고려한 임계값을 이용하여 데이터의 전송 지역을 제한함으로서, 네트워크의 에너지 소비를 줄일 수 있는 새로운 메시지 전달영역 제한기법(propagation limiting method; PLM)을 제안한다. 퍼지 규칙 기반 시스템은 센서 필드에 배치된 노드들의 에너지와 밀도 정보를 입력 파라미터로 사용하여 메시지 라우팅을 위한 임계값 결정에 사용된다 본 연구에서 제안된 기법을 사용하여 센서 네트워크의 에너지 소비를 실험한 결과 기존에 제안되었던 알고리즘들에 비해 상대적으로 높은 효율성을 나타내었으며, 전체적으로 네트워크의 수명도 연장할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1729-1735
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• 2009

무선센서 네트워크 환경에서 활용될 수 있는 계층구조 라우팅 프로토콜은 망상의 노드들이 물리적으로 가까운 위치에 존재하더라도 경로는 계층적으로 제공되어 데이터 전달에 많은 홉 수가 소요된다. 또한, Node Failure와 Association Error가 발생했을 때도 관리용 메시지의 발생으로 추가적인 에너지를 소모한다. 본 논문에서는 이러한 경로 배정 시 발생되는 비효율성을 개선하고 싱크(Sink) 주위 노드의 에너지 소모율을 줄일 수 있는 경로 배정 알고리즘인 SHP(Shortest Hop Routing)의 성능을 분석한다. SHP는 Redirect_ACK의 메시지 형식을 추가하고 계층적 라우팅의 NL(Neighbor List)을 효율적으로 사용한 라우팅 알고리즘이다. 본 논문에서 네트워크 크기별과 형태별, Sink Position의 위치별, POS(Personal Operating Space)의 크기 별로 나눠 시뮬레이션 하였다. 그 결과, 대표적 계층적 라우팅의 Zigbee Hierarchical Routing과 HiLow보다 나은 성능을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권1호
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• pp.103-112
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• 2006

센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 배터리 용량을 가지기 때문에 에너지 효율적인 라우팅을 통한 네트워크 수명의 최대화가 매우 중요하다. 따라서 많은 라우팅 프로토콜들이 개발되었으며 이는 크게 평면 라우팅과 계층적 라우팅으로 분류된다. 최근 계층적 라우팅 방안에 초점을 맞추고 많은 연구가 이루어지고 있으며 대표적인 방안으로 LEACH가 있다. 본 논문에서는 LEACH의 문제점을 분석하고 이를 보완하기 위한 새로운 라우팅 방안으로 ENTER (ENergy efficient Two-tiEr Routing protocol)를 제안한다. ENTER는 LEACH에서 사용된 분산 알고리즘을 통해 클러스터를 형성하며 클러스터 헤드간에 경로를 형성하여 싱크 노드로 통합된 데이터를 전송함으로써 에너지 손실을 줄이고 네트워크 수명을 증가시킨다. 시뮬레이션을 통해 LEACH와 ENTER의 성능을 비교하였으며, 제안된 ENTER가 더 효율적으로 에너지를 이용함으로써 네트워크 수명이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.97-103
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• 2009

본 논문의 무선 센서네트워크에서 사용할 수 있는 효율적인 라우팅 방법인 MP-DD (MultiPath-Direct Diffusion) 알고리즘을 제안한다. 기존의 DD(Directed Diffusion)에서는 하나의 경로만을 강화하여 사용하는 것과 달리 제안한 알고리즘은 다중 경로를 강화하면서, 해당 경로에 높여 있는 센서 노드의 남은 에너지 등급을 고려하여 에너지 레벨이 높은 경로에 따라 가중치를 부여하고, 몇 개의 다중경로를 이용하여 사용함으로써 에너지 소모를 감소시키고 동시에 네트워크에 전체적으로 에너지를 골고루 사용하게 할 수 있다. 시뮬레이션 결과에서는 이러한 센서 네트워크를 위한 단순한 라우팅 방법의 가능성을 증명하였다.