• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.773-777
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• 2006

센서 네트워크 상의 센서 노드들은 싱크 노드의 ADV 메시지를 통한 질의에 해당하는 정보를 싱크 노드에게로 전송하며 싱크 노드는 수신한 정보를 사용자에게 제공한다. 그러나, 센서 네트워크을 위한 각종 라우팅 알고리즘들은 싱크 노드가 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 관련성이 있는 센서 노드들의 에너지 소비량을 극심하게 증가시킨다. 본 논문에서는 싱크 노드의 질의에 해당하는 목적지 노드를 찾기 위한 초기 경로 설정 시, 방향성 정보를 가진 ADV 메시지를 제한된 방향으로만 전파함으로써 관련없는 노드들의 메시지 송수신으로 인한 불필요한 에너지 소비를 줄이도록 하는 새로운 메시징 기법을 제안하고 이의 효율성을 모의실험을 통하여 나타내 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.1031-1034
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• 2008

최근 원하는 정보를 수집하기 위한 무선 센서 네트워크(WSN) 사용이 증가하고 있으며, 이때 여러개의 작은 센서들이 배터리의 용량에 한정되어 있기 때문에 가장 우선적으로 고려해야 할 부분은 에너지 효율성이다. Directed Diffusion(DD)은 데이터 중심 기반 라우팅 알고리즘으로 싱크는 모든 센서 노드에게 인터레스트(Interest)를 전송(Flooding)하면 Interest를 받은 노드들은 경사(Gradient)를 만들어서 그 경로들 중 최적화 경로를 강화(Reinforce)한다. 이 경로는 센서 네트워크 전체적으로 볼 때는 에너지를 최소화 하지만, 매 Flooding시 에너지 고갈과 시간 낭비의 문제점이 나타난다. 본 논문에서는 DD의 문제점을 개선하여 싱크가 Interest를 Flooding할 때 마다 여러 번의 Flooding으로 노드의 에너지 고갈과 시간 낭비가 심각해지는 것을 방지하기 위해 중간노드가 Interest를 기억하도록 Middle-Interest Node(MIN)를 두어 데이터를 전달하는 새로운 기법을 제안한다. 본 기법의 성능은 DD와 제안기법인 MIN에 대한 수학적 분석에 기반 하여 측정하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2340-2349
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• 2009

본 논문에서는 주기적 모니터링 센서 네트워크의 핫 스팟 문제를 해결하기 위한 호핑 라우팅 기법을 제안한다. 제안한 호핑 라우팅 기법은 네트워크의 모든 노드들의 에너지 소비 형태가 예측 가능한 부하 균등 경로를 구성한다. 부하 균등 라우팅 경로는 동일한 영역내 노드들의 부하 균형을 이루는 수평 호핑 전송 기법과 서로 다른 영역에 있는 노드 사이에 부하 균형을 이루는 수직 호핑 전송 기법으로 구할 수 있다. 수직 호핑 전송에 필요한 직접 전송횟수는 센서 노드의 에너지 소비 모델을 통해서 부하 균형을 이룰 수 있는 값을 도출하였다. 시뮬레이션을 통해서 제안한 호핑 라우팅 기법이 핫 스팟 문제를 효과적으로 해결함을 보였으며 기존 라우팅 기법 중에서 멀티 홉 전송 방식과 직접 전송 방식 그리고 클러스터링 기법과 비교 평가를 통해서 호핑 라우팅 기법의 효율성을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.1043-1049
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 싱크(sink) 노드의 브로드캐스트는 네트워크 관리 또는 질의를 통한 데이터 수집 및 시간 동기화 등 다양한 응용에 활용된다. 가장 단순한 형태의 브로드캐스트 방식인 플러딩(flooding)은 과도한 잉여 트래픽을 발생 시켜 브로드캐스트 스톰(broadcast storm) 문제를 야기하기 때문에 효율적인 브로드캐스트를 수행하지 못한다. 과도한 잉여 트래픽을 줄여 주는 브로드캐스트 기법으로 MPR (Multi-Point Relay)을 활용한 브로드캐스트 방식이 있다. MPR은 2 홉(hop)범위에 브로드캐스트 메시지를 전달하기 위해 메시지를 중계하여야 하는 1 홉 범위의 노드 집합을 의미한다. MPR을 최소로 선발할 경우 잉여 트래픽을 크게 줄일 수 있으나, 브로트캐스트 메시지의 충돌과 중복된 수신으로 인한 에너지 낭비문제는 해결하지는 못 한다. 본 논문에서는 무선 센서네트워크에서 3 개의 채널을 사용하는 MPR 기반의 싱크 브로드캐스트 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 브로드캐스트 메시지의 충돌 가능성을 크게 줄여 신뢰성을 향상시킴과 동시에 중복된 메시지 수신을 배제함으로써 에너지 소모를 줄인다. 성능 평가 결과는 제안하는 기법이 MPR을 이용한 브로드캐스트와 비교하여 에너지 효율적이고 전송 지연이 짧으며 전송 신뢰도가 높음을 보여준다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.578-585
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• 2011

스마트 폰이나 아이패드와 같은 무선기기의 발달은 IEEE 802.11 그룹의 무선 네트워크 사용을 한층 더 확장시키고 있다. 이로 인해 Wi-Fi와 같은 무선 네트워크를 사용하려는 사용자 또한 급속하게 증가되고 이를 수용하기 위해서는 하나의 AP 처리 영역에 적어도 2개 이상의 AP가 요구되어진다. 이러한 환경에서 무선 네트워크의 효과적인 활용과 사용자에게 지원되는 서비스를 극대화하기 위해 적절한 AP를 선택하는 것은 매우 중요한 논점 중에 하나이다. 본 논문에서는 신호의 세기와 더불어 각 AP에서 처리하는 트래픽 양을 고려하여 무선 네트워크의 활용을 최적화하는 AP 선택 기법을 제안한다. 사용자의 이동이 빈번한 무선 네트워크의 특성상 특정 AP를 중심으로 트래픽 불균형 상태가 언제나 발생할 수 있기 때문에 신호의 품질만을 선택 기준으로 적용하는 방식은 네트워크 활용에 제한적이다. 제안된 AP 선택 기법은 신호의 품질과 더불어 각 AP에서 처리량을 고려하여 새로운 스테이션에 대한 결합을 결정하기 때문에 가장 좋은 신호를 가진 AP에 발생할 수 있는 혼잡현상을 미연에 방지하며 균형 있는 트래픽 부하 처리로 효율적으로 네트워크를 활용한다. 제안한 방식의 성능을 확인하기 위하여 OPNET 모델러를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 성능 평가 척도로는 전송 효율과 전송 지연을 사용하였고 제안한 방식을 기존의 방식과 비교 하였다. 실험결과, 제안한 방식이 기존의 방식에 비하여 전송 지연과 전송 효율 측면에서 더 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.953-956
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 이동하는 표적의 위치를 추정하기 위한 연구는 센서 노드의 에너지가 제한 되어 있어 센서 노드 상호간의 협력적인 신호처리 기법이 필수적이다. 기존의 무선 센서 네트워크에서 이동 표적의 위치를 추정하는 방법은 각 센서 노드에서 이동 표적으로부터 수신된 신호를 이용해 수신신호강도, 잡음제거, 압축 등의 신호처리를 수행하고 기지국으로 전송하는 형태이다. 이런 기존의 기법은 애드 호크 방법의 무선 센서 네트워크에는 적용이 어렵고, 각 센서 노드에서 신호처리 및 통신에 의한 에너지 소모가 크기 때문에 무선 센서 네트워크의 생존 시간이 짧아지게 된다. 본 논문에서는 웨이블릿 기반의 무선 센서 네트워크의 협력적 신호 처리 방법을 제안한다. 제안된 방법은 웨이블릿 변환을 이용한 센서노드에서의 에너지 효율적 특징추출을 수행하고 각 센서 노드간의 특징 전송을 통해 표적의 위치를 추정한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.712-721
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• 2012

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 프로토콜 성능 극대화를 위해서 비동기식 MAC과 라우팅 교차 계층 방식의 향상된 위치 기반 데이터 전송 (Enhanced Geographic Forwarding; EGF) 기법을 제안한다. EGF 기법은 기존의 일반적인 위치 기반 전송 알고리즘과 달리 주기적인 이웃 노드들의 위치 정보 등을 이용하지 않고, 오직 소스와 목적지 노드의 위치 정보와 에너지 비용 정보만을 이용한 최적의 back-off 매핑 메커니즘을 사용하여 데이터를 전송한다. 또한 효율적인 MAC과 라우팅의 교차 계층 방식으로 오버헤드를 최소화하고 데이터 전달 성능을 최적화 하였다. 성능 분석 결과 패킷 전송 성공률, 저전력성 및 데이터 전송 지연에 대해서 향상된 성능을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1297-1308
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• 2009

센서 네트워크의 수명은 이를 구성하는 많은 센서 노드들의 수명에 의존한다. 따라서 각 센서 노드는 에너지를 효율적으로 이용하며 동작하도록 설계하는 것이 네트워크 설계의 중요한 요소이다. 센서 노드들을 계층구조로 구성하는 토폴로지 제어 연구들이 에너지 효율적 측면에서 많이 제안되어 발전해 왔다. 그러나 기존의 연구에서는 센서 노드들이 취득한 응용계층 정보를 바탕으로 클러스터 구성에 활용하거나, 클러스터 내 멤버 노드의 전송을 위한 TDMA 스케줄링에 반영하는 연구는 활발하지 못하였다. 본 논문에서는 응용계층 데이터에 근거한 에너지 효율적인 센서 네트워크 토폴로지 제어기법을 제안한다. 센서노드 응용계층의 정보를 이용하여 데이터 유사성이 높은 인접한 노드들을 섹션으로 형성한 후 클러스터를 구성하다. 각 클러스터를 위한 클러스터 헤드를 선출하는 토폴로지 제어 기법뿐만 아니라 또한, 각 클러스터에서 멤버노드가 감지한 데이터와 클러스터 헤드의 데이터간의 유사지속 정도 및 유사 정도에 근거하여 데이터의 무결성을 크게 훼손하지 않으면서 불필요한 전송을 억제하는 기법도 제안한다. 이와 같은 기법을 통하여 센서 노드들의 에너지 소모를 줄이고 전체 네트워크 수명을 연장 시킬 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권5호
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• pp.629-636
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• 2009

무선 센서 네트워크에 사용되는 센서들은 제한된 배터리에 의해서 가동되며 배터리의 수명이 다하면 센서 네트워크가 정상적으로 동작할 수 없으므로 각 센서들의 에너지를 효과적으로 사용하는 라우팅 기법이 사용되어야 한다. 이러한 라우팅 기법 중에 가장 널리 알려진 기법이 LEACH와 PEGASIS 기법이나 LEACH(혹은 LEACH-C) 기법은 헤드 노드의 전력 소모가 심하여 다른 노드보다 먼저 수명을 다하는 단점이 있으며 PEGASIS 기법은 LEACH 기법보다 성능이 우수한 것으로 알려져 있으나 소스 노드에서 싱크노드로 데이터를 전송하기 위해 매우 긴홉을 통과하여 데이터가 전달되기 때문에 전송시간이 길고 싱크 노드에 가까운 노드들의 에너지 소모가 급격하게 진행된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 LEACH의 클러스터링 기법과 PEGASIS 기법 체인연결 기법을 혼합하여 사용함으로써 센서네트워크를 보다 오래 사용할 수 있는 하이브리드 기법을 제시하였으며 LEACH-C 기법보다는 33% PEGASIS 기법보다는 18%의 성능의 향상을 가져올 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1-9
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• 2017

최근 무선 센서 네트워크의 활발한 연구와 함께 센서 노드는 이동성과 위치 인식 기능을 가지는 등 성능이 점점 향상되고 있다. 이러한 센서 네트워크의 가장 중요한 목표 중의 하나는 이동성이 있는 다수의 센서 노드들에서 발생한 데이터를 에너지 효율을 고려하여 싱크 노드로 전송하는 것이다. 모바일 무선 센서 네트워크는 센서 노드들이 이동하기 때문에, 센싱된 데이터를 고정된 싱크로 전송하기 위해서는 에너지 소모량이 많아진다. 이에 대한 문제를 해결하고자 싱크가 네트워크 내부를 이동하면서 데이터를 수집하는 모바일 싱크에 대한 활용이 연구되고 있다. 모바일 무선 센서 네트워크에서 중요한 고려 사항은 이동성과 에너지 소모량이다. 각 센서 노드는 제한된 에너지를 보유하기 때문에 데이터 송신에 소모되는 에너지가 클 경우, 전체 네트워크 수명에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 모바일 센서 네트워크에서 모바일 싱크 기반 에너지 효율적인 클러스터링 기법을 제안한다. 제안된 내용은 모바일 센서 노드들의 이동성에 따라 새로운 클러스터 헤드를 선택할때의 에너지 효율을 높인다. 또한 전체 네트워크를 모바일 싱크 기반으로 여러 개의 클러스터 그룹으로 나누어, 이동성 문제를 고려하고 전체 에너지 소모량을 줄인다. 분석과 실험을 통해 제안된 기법이 이전의 모바일 센서 네트워크 클러스터링 기법보다 네트워크 에너지 효율성이 향상됨을 입증한다.