• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.227-229
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• 2012

무선 센서 네트워크에서 노드는 배터리로 동작하지만 충전이나 교체가 어렵기 때문에 에너지를 효율적으로 사용하는 것이 중요하다. 따라서 에너지 효율적인 통신 프로토콜 방법으로 클러스터링 기반 통신 구조를 사용한다. 그리고 에너지 소비 패턴을 균일하게 하기 위해 클러스터를 재구축한다. 대표적인 클러스터링 기반 통신 프로토콜로 LEACH 프로토콜이 있다. 그러나 CH 노드가 랜덤으로 선택되기 때문에, CH 노드들의 분포가 균일하지 못하거나 한곳에 몰려 있을 수 있고, CH 노드에서 싱크노드까지의 거리가 멀다는 단점이 있다. 본 논문에서는 LEACH 프로토콜의 단점을 해결하기 위한 알고리즘으로 CH 노드를 네트워크 전체에 균일하게 분포시키고 CH 노드에서 싱크노드까지 계층적으로 데이터를 전송하는 클러스터링 기법을 제안하였다.

• 한국음향학회지
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• 제33권5호
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• pp.341-350
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• 2014

본 논문에서는 수중음향 센서 네트워크에서 자기 조직화 기법을 활용하는 에너지 효율적 클러스터링 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드 선출에 각 노드의 배터리 잔여량 정보와 이웃 노드의 수를 고려하며, 클러스터 헤드의 배터리 잔여량이 특정 수준 이하로 떨어졌을 경우에만 클러스터 재구성을 수행함으로써 노드의 에너지 소모를 줄이고 네트워크 전체에 에너지 소모를 분산시켜 네트워크의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 클러스터 헤드는 클러스터 멤버 노드로부터 수집한 데이터를 다중 홉 중계 방식으로 싱크 노드에 전송하여 에너지 소모를 줄인다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 일정 시간 경과 후 전체 노드의 배터리 잔여량의 합, 생존 노드의 수, 네트워크 구성 단계에서의 에너지 소모량, 전체 노드의 에너지 소모 편차 등을 구하고 대표적 클러스터링 기법 중의 하나인 LEACH 기법과 비교 및 분석한다. 모의실험 결과, 제안 기법이 LEACH 기법에 비해 네트워크 운용 시간을 두 배 향상시킬 수 있으며, 전체 노드의 에너지 소모 편차 또한 감소시킴을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.2257-2264
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• 2011

무선 센서 네트워크에서 센서 노드들은 제한된 자원을 가지며, 에너지의 대부분을 통신에 소비한다. 대부분의 트래픽이 싱크 노드를 향해 전달되는 형태를 지니므로, 순간적인 네트워크 혼잡 발생 가능성이 높다. 네트워크 혼잡은 패킷의 폐기를 초래하고, 폐기된 패킷의 재전송으로 인하여 에너지가 낭비된다. 특히 싱크 노드로부터 멀리 위치한 센서 노드에서 생성된 패킷의 손실은 추가적인 에너지 소비를 나타낸다. 본 논문에서는 패킷의 우선순위와 혼잡 레벨 뿐만 아니라 홉 카운트를 고려하여 패킷 전송여부를 결정하는 트래픽 제어 메커니즘을 제안한다. 시뮬레이션 방법에 의한 성능 분석을 통해 제안된 메커니즘이 에너지 효율성을 개선한 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.506-512
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• 2016

최근 에너지 하베스팅 기술은 배터리 용량 부족 문제를 해결하여 네트워크 수명을 향상시킬 수 있는 방안으로 관심을 받고 있다. 하지만 기존 연구의 경우 정확한 채널정보를 바탕으로 한 이상적인 환경에서의 하베스팅 기술만을 고려하였다. 본 논문에서는 채널 추정 절차와 이에 따른 채널 추정 오차를 반영한 현실적 에너지 하베스팅 네트워크 환경에서 에너지 효율성을 향상시키기 위한 자원 할당 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 최적화 기법을 이용하여 시스템 데이터 전송률, 에너지 획득량, 불완전한 채널 추정 특성 등을 동시에 고려한 스케줄링 및 파워 할당 해를 찾는다. 제안 기법은 에너지 효율성 관점에서 기존의 하베스팅 기법보다 향상된 성능을 보이며, 채널 추정 오차가 반영되었을 때의 에너지 효율적 자원할당 방법에 대한 새로운 정보를 제공한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권11호
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• pp.2218-2229
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• 2015

최근 Wi-Fi Alliance에서는 기존의 Wi-Fi 망에서 이동성을 갖는 무선 단말들이 중개기나 라우터가 없이 언제 어디서나 직접 통신이 가능한 Wi-Fi direct라는 새로운 표준 기술을 발표하였다. Wi-Fi direct에서 기기는 기존의 Wi-Fi 망에서 AP역할을 하는 Group Owner (GO)와 GO와 연결되어 있는 client로 구분되어 존재한다. 일반적으로 client들은 휴대성을 위해 제한된 배터리 용량을 갖기 때문에, 기기들의 에너지 소모가 효율적으로 이루어져야 한다. 이에 따라 GO의 에너지소모를 막기 위하여 두 가지 전력관리기법 Opportunistic기법과 Notice Of Absence (NOA)기법이 사용되었으나 이 두 기법은 트래픽 패턴 등의 특성을 고려하지 않아 에너지 효율성이 높지 않다. 이에 본 논문에서는 멀티미디어 트래픽의 특성을 파악하여 Wi-Fi direct power saving의 에너지 효율성을 높이기 위한 알고리즘을 제시한다. 제안하는 알고리즘은 NOA 기법에서 동적으로 변하는 비디오 프레임의 분포를 활용하여, 다음 비콘 구간에 도착할 비디오 프레임의 예상 크기에 따라서 GO의 awake 구간을 동적으로 조절함으로써, 불필요한 에너지 소모를 감소한다. 또한 비디오 프레임의 상호 의존성을 고려하여 비디오 프레임의 종류별로 우선 순위를 부여하고, 이를 바탕으로 우선순위가 높은 비디오 프레임이 높은 확률로 전송될 수 있도록 awake 구간을 결정함으로써 전송 효율을 높인다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘이 NOA 기법에 비해 전송 지연이 더 짧고 에너지 효율이 더 높다는 것을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.13-14
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• 2014

최근 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 모바일 기기들의 처리 능력이 향상됨에 따라 모바일 P2P 환경에서의 질의 처리 성능이 향상되고 있다. 본 논문에서는 모바일 P2P 네트워크에서 에너지 효율적인 유사성 스카이라인 질의 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 질의 배포 범위를 확장 및 제한함으로써 결과로 제공될 수 있는 잠재적 객체를 얻음과 동시에 전체 네트워크로의 불필요한 배포를 방지한다. 또한 각 피어들은 질의를 받았을 때 자신이 보유하고 있는 객체를 이용하여 로컬 유사성 스카이라인을 처리하고, 질의를 요청한 피어(질의 피어)에게 처리된 결과를 병합하여 전송한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.1-7
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• 2022

무선 인체 영역 네트워크(WBAN)와 바이오센서를 활용하는 IoT기술은 자원을 최소화 하고 환자를 모니터링 하는 보건산업에서 중요한 분야이다. IoT와 WBAN을 보다 효율적으로 통합하기 위해서는 WBAN의 제한된 자원 센서노드와 효율적인 데이터 전송을 위한 신속 정확한 라우팅을 구성하는 협력 프로토콜이 필요하다. 본 논문은 중복 데이터 전송감지, 제한된 네트워크 센서의 수명연장 문제를 해결하기 위해 에너지 효율적이고 협력이 가능한 링크 에너지 효율적인 라우팅 전략(LEERS)을 제안한다. 제안된 기법은 잔류에너지 싱크쪽으로 가는 홉수 노드 혼잡 수준 및 대역폭과 효율적인 매개변수를 고려한다. 또한 노드의 경로비용함수를 결정하고 효과적인 멀티홉 라우팅을 제공함으로서 잔류에너지와 처리량 측면에서 효율성이 향상됨을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.925-928
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• 2010

무선 센서 네트워크는 제한된 에너지 자원을 갖는 많은 수의 센서 노드로 구성되어 있다. 제약된 에너지로 인해 정보를 효율적으로 수집하는 것은 무선 센서 네트워크의 중요한 문제이며 클러스터링 알고리즘 기술이 에너지 소비를 줄이기 위해 사용된다. 이러한 기법은 무선 네트워크의 확장성 및 수명을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 CPMS 클러스터링 프로토콜을 제안한다. CPMS 는 BCDCP(Base Station Controlled Dynamic Clustering Protocol) 나 BIDRP(Base Station Initiated Dynamic Routing Protocol)에 비해 우수한 성능을 보인다. CPMS 는 클러스터를 구성하고 잔존 에너지 비율이 높은 헤드 노드가 BS(BaseStation)로 데이터를 전송하게 한다. 또한 이 기법은 모드 선택 기법을 통하여 헤드 노드의 에너지를 절약할 수 있다. 시뮬레이션 결과 CPMS 는 현재의 클러스터링 기법보다 생존시간 및 메시지 전송량에서 우수한 성능을 보여준다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권1호
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• pp.130-137
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• 2015

에너지 소비율 및 이에 따른 환경문제가 증가됨에 따라 저탄소 친환경을 고려한 통신기법들의 필요성이 대두되고 있다. 네트워크 코딩 기술은 불필요한 데이터 전송, 및 횟수를 줄여주고 데이터 전송패턴을 예측하는데 도움을 줄 수 있기 때문에 에너지 효율적인 통신기법의 기본을 제공해줄 수 있다. 특히 자아 및 주변을 인지하고 최적의 결정을 내릴 수 있도록 해주는 인지 라디오 네트워크와 맞물려서 활용된다면 시너지 효과를 극대화할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 코딩이 가능한 무선환경에서 주파수 및 에너지 소비율을 인지하여 최적의 성능을 낼 수 있는 기법을 제안하고 부분관찰 마코브결정과정(POMDP)으로 모델링한다. 성능평가를 통해 같은 에너지 양을 소비했을 때 제안하는 기법이 기존 연구들에 비해서 최대 25% 성능향상이 있음을 증명했다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.589-591
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• 2009

본 논문에서 제안하고 있는 RT-WISN(Real Time-Wireless Image Sensor Network)는 과거의 무선이미지 전송 기술에 비해 적은 전력을 소모하고 빠른 전송이 가능하게 하는 기술이다. 제안된 RT-WISN은 IEEE802.15.4 표준을 따르고 있으며, 현재 본 연구실에서 개발하고 있는 UoC(Ubiquitous on Chip) 메모리 구조를 응용하여 사용하고 있다. 본 논문에서 제안하고 있는 RT-WISN은 전송하고자 하는 대상이 되는 영상정보의 움직임 변화를 영상 전송 임계값 값을 사용하여 데이터 전송 시기를 결정함으로써 기존의 시스템에 비해 노드의 에너지를 보다 효율적으로 관리할 수 있는 기법 이다. 또한 본 논문에서는 제안된 전용 프로세서를 사용하여 보다 넓은 대역폭에서 필요한 영상 데이터를 효율적으로 전송할 수 있어 전송 시간 제어에 보다 용이함을 제공 한다. 무선센서 네트워크에서 이런 점들은 각 노드들의 생존 시간을 향상하게 되고, 고속의 전송이 가능하게 하는 장점으로 작용하게 된다. 본 논문에서는 Peer-to-Peer 상에서 실제 설계된 메모리 구조를 사용하여 이미지를 무선으로 전송하고 그 전송 시간과 도달률을 측정하여 RT-WISN이 무선 센서 네트워크에서의 검출된 영상 정보의 전송에 적합함을 보인다.