• 제목/요약/키워드: 에너지 효율적 전송기법

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무선 센서네트워크의 에너지 효율적 배치에 관한 연구 (A Study on Energy-Efficient Deployment for Wireless Sensor Networks)

  • 문준수;이상학;이승관;정태충
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.10-12
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    • 2004
  • 무선 센서네트워크는 센싱 지역에 분산되어 있는 초소형 센서 노드들이 감지/처리한 데이터를 수집노드로 전송하여 원격의 사용자가 센싱 지역의 상황인지를 가능하게 하는 유비쿼터스 컹퓨팅의 기반 네트워크이다. 전력 사용이 극히 제한된 센서 노드를 이용하여 무선 센서 망을 구성, 유지하며 데이터를 수집하기 위해서는 효율적인 망의 형태와 이에 따른 네트워크 배치 전략을 필요로 한다. 클러스터 기반 네트워크의 형태는 밀집도가 높은 센서네트워크에서 데이터병합을 수행하고 노드간 에너지 소비 균형을 이루기 위한 효과적인 구조이다. 본 논문에서는 클러스터 기반의 단일 홉 전송 구조에서 데이터 수집률을 높이고 노드간 에너지 사용의 균형을 이루게 하여 네트워크의 생존시간을 최대화할 수 있는 네트워크 배치 방법을 제안하였다. 클러스터링 기법에 따른 에너지 소비 모델을 분석하고 이를 통해 노드의 적절한 밀집도를 산출하였다. 싱크로부터 멀어질수록, 센서필드의 중앙보다는 외곽에 노드의 배치를 조밀하게 배치하여 네트워크의 생존시간을 늘렸다. 시뮬레이션을 통해 효율적인 네트워크의 배치가 노드간 에너지 소비의 균형을 이루도록 하여 네트워크의 생존시간을 늘일 수 있음을 확인하였다.

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MANET에서 효율적인 ATICC(Adaptive Time Interval Clustering Control) 알고리즘에 대한 연구 (A Study on the Efficient ATICC(Adaptive Time Interval Clustering Control) Algorithm for MANET)

  • 김영삼;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.306-309
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    • 2009
  • MANET(Mobile Ad-hoc Network)은 기간망에 의존하지 않는 이동 노드들로 구성된 자율망 또는 추론망 토폴로지에 의한 멀티홉 무선 네트워크이다. MANET을 구성하는 각 노드의 이동성, 속도 그리고 에너지와 같은 다양한 속성정보는 망의 특징과 운영을 결정하는 요인이다. 특히 망의 운영상, 전송 대역폭과 에너지 사용에 따른 제약을 가지며 이러한 특징을 고려한 라우팅 프로토콜의 설계 및 하드웨어 개발이 중요하게 요구된다. 본 논문에서는 계층적 클러스터 구조의 MANET 환경에서 노드의 에너지 속성과 네트워크의 트래픽 상태를 고려한 적응적 시간차 노드관리 기법인 ATICC(Adaptive Time Interval Clustering Control)을 제안한다. 제안된 ATICC은 시간차 노드 관리기법인 TICC(Time Interval Clustering Control)[1]에 기반하며 노드에 최적화된 Active/Sleep, Idle Listening 상태를 적응적으로 설정한 후 패킷을 전송함으로서 계층적 클러스터 내의 각 노드의 균형적인 에너지 소모를 이루는 에너지 효율적인 방식이다. 제안한 노드관리 방법은 기존의 LEACH, TICC과 비교 실험하고 그 성능을 검증하였다. 실험 결과, 제안한 노드관리 방법이 노드별 에너지 소모량을 줄였으며 전체 네트워크의 생존시간을 연장함으로서 기존의 방법 보다 우수함을 확인하였다.

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이동 노드의 다중 속성을 고려한 효율적인 요구 라우팅 프로토콜 (Efficient On-Demand Routing using Variability of Mobile Nodes)

  • 이종호;윤희용;민수영;고재진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (중)
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    • pp.1491-1494
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    • 2002
  • Ad Hoc 네트웍은 유선 기반망을 배제한 완전한 모바일 네트웍이다. 이동성이 큰 Ad Hoc 네트웍 안에서는 주기적으로 라우팅 패킷을 전송함으로써 네트웍의 성능을 저하시킬 수 있다 네트웍의 오버헤드를 줄이고 노드 에너지 보존을 위해서 주로 소스 기반의 요구 기반 라우팅 기법이 사용되는데, 기존의 기법은 모든 노드의 자원과 능력을 동일시하여 경로 설정이 이루어진다. 본 논문에서는 모바일 노드들의 에너지와 전파 전송 범위가 서로 다른 점에 착안하여 요구 기반 라우팅에서 서로 다른 데이터 전송 범위를 갖는 노드를 설정하였다. 노드의 정지 시간과 전파 전송 범위를 달리하여 시뮬레이션한 결과 기존의 요구 기반 라우팅 방법에 비해 현저히 라우팅 패킷의 수를 줄여 데이터 패킷 전송률을 높이고 네트웍의 오버헤드를 줄일 수 있었다.

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무선 센서 네트워크에서 효율적인 이미지 전송을 위한 압축 기법 설계 및 구현 (Design and Implementation of Compression Technique for Efficient Image Transmission in the Wireless Sensor Networks)

  • 권영완;조영태;박총명;이헌길;정인범
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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    • pp.435-439
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    • 2007
  • 최근 저가형 이미지 센서 기술의 발전과 무선 센서 네트워크기술의 발전으로 인해 WMSN(Wireless Multimedia Sensor Networks) 기술이 활발히 연구되고 있다. WMSN은 기존의 무선 센서 네트워크 기술에 멀티미디어 컨텐츠를 센싱하고 전송 및 처리하는 기반기술을 포함한다. 멀티미디어 컨텐츠는 많은 데이터 가지므로 이를 처리하기 위해서는 많은 계산량과 데이터 전송량을 필요로 하게 된다. 저사양의 센서 노드에서 멀티미디어 컨텐츠를 수용하기 위해서는 에너지 소모를 고려한 압축 기법 및 효율적인 전송에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 이미지를 효율적으로 압축하고 전송하기 위하여 웨이블릿의 Resolution Scalability 특성을 이용한 4가지 움직임 보상/예측 기법을 제안한다. 이를 지원하기 위해 시스템에서 사용하는 각 압축 기법들의 조합에 따른 압축 성능이 적절함을 알아보았다.

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BS와 센서 노드의 위치 기반 라우팅 기법에 관한 연구 (Study of Location-based Routing Techniques of BS and Sensor Node)

  • 김용태;정윤수
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권9호
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    • pp.289-295
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    • 2012
  • 기존 연구에서 에너지 소비의 효율성을 향상하기 위해 제시된 무선 센서 네트워크의 라우팅 기법은 다양하게 존재하지만 라우팅을 위해서는 자신의 위치 정보와 1 홉(hop) 거리에 인접한 주변 노드들의 위치 정보를 유지해야 한다. 그리고 BS 노드로 데이터를 전송하기 위하여 여러 노드를 경유하여 목적지까지 전송하는 다중 홉(Multi-hop) 전송 방식을 사용한다. 이러한 기법은 네트워크의 전체적인 에너지 소모와 센서 노드의 전력 소모를 발생시켜 효율적인 에너지 관리에 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 센서 노드의 전파 범위와 RSSI를 이용하여 소스 노드와 거리 $d{\pm}{\alpha}$를 만족하는 BS 노드의 위치 기반 1-홉 라우팅 기법을 제안한다.

무선랜에서 에너지 효율적인 전송 대역폭 결정 기법 (Energy-Efficient Transmission Bandwidth Adaptation in IEEE 802.11 WLANs)

  • 황환웅;윤지훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.651-657
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    • 2018
  • IEEE 802.11 무선랜은 20MHz부터 160MHz의 전송 대역폭을 지원한다. 일반적으로 전송 시 대역폭이 증가함에 따라 전송속도가 증가하지만, 동시에 단위 주파수당 전송파워가 낮아져 오류율이 증가하고 재전송을 유발할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 현상이 전송 에너지 소비에 미치는 영향을 분석하기 위한 수학적 모델링을 수행한다. 그리고, 이를 바탕으로 전송 대역폭을 결정하는 기법을 제시한다. 제시된 기법은 기존 전송 결과를 기반으로 대역폭별 오류율을 추정하고 이를 바탕으로 대역폭별 에너지 소비 테이블을 업데이트 후 이들 간의 비교를 통해 최적 대역폭을 결정한다. VoIP 트래픽을 가정한 시뮬레이션을 통해 다양한 환경에서 제안한 기법의 에너지 소비 성능을 평가한다.

무선 네트워크에서 하향 링크 탄력적 트래픽을 위한 에너지 효율적인 휴면 기법 (Energy Efficient Sleep Scheme for Downlink Elastic Traffic in Wireless Networks)

  • 이종욱;박세웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4B호
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    • pp.329-337
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    • 2009
  • 무선 네트워크에서 수율(throughput) 최대화와 에너지 소모 최소화는 상충되는 두 목표이다. 탄력적 트래픽(elastic traffic)을 수신할 때에 사용자의 QoS(Quality-of-Service)는 수율에 의해 결정되므로 이를 최대화하는 것이 중요하다. 뿐만 아니라, 제한된 에너지로 동작하는 단말의 수명을 늘리기 위해서는 에너지 소모를 최소화해야 한다. 본 논문은 수율과 에너지 절약을 동시에 고려하는 에너지 효율적인 휴면 기법을 제안한다. 제안된 기법은 탄력적 트래픽을 수신할 때 수율과 에너지 절약 사이에서 적절히 동작하도록 설계되었다. 다양한 모의실험을 통해 기존 방식과 제안한 기법들의 성능을 비교하였는데, 가중 총 전송시간과 이 때 소모되는 에너지의 곱에 반비례하는 효용 측면에서 제안된 기법이 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.

현실적인 무선센서네트워크 환경에서의 바이패스 위치기반 라우팅 (Bi-path Geographic Routing in Realistic Wireless Sensor Networks)

  • 배동주;안민준;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.1065-1067
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    • 2010
  • 실제 무선센서네트워크 환경에서 무선링크는 일반적으로 발생하는 간섭, 감쇠, 멀티패스 등으로 인해 비신뢰성과 비대칭성을 가진다. 기존에 제안된 위치기반라우팅기법들은 이러한 무선링크의 특성을 고려하지 않아, 데이터 전송 성공률과 에너지 효율이 떨어지는 문제를 가진다. 본 논문에서는 무선링크의 비신뢰성과 비대칭성 그리고 거리 값을 고려한 기대전송비용(EC)을 정의하고, 데이터와 ACK 패킷 각각에 대해 예상전송비용이 최소인 경로를 찾아 에너지 효율적인 전송을 한다. 이러한 방법을 통해 센서노드의 제한된 베터리 자원을 효율적으로 사용하고, 네트워크 라이프타임을 증가시킨다.

무선 센서 네트워크를 위한 비동기 적응형 메시지 전달 기법 (Asynchronous and Adaptive Massage Passing Scheme for Wireless Sensor Networks)

  • 정종균;나인호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.196-201
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 발생하는 에너지 효율성 문제를 해결하기 위해 S-MAC 기반의 비동기 적응형 메시지 전달 기법을 제안한다. 제안된 기법은 패킷 충돌이나 간섭에 의해 발생하는 전송오류와 버퍼 오버플로우로 인한 혼잡 손실을 구별하는 차별화 전략과 트래픽 부하 변화에 따라 단편의 크기를 적응적으로 조절하는 기법으로 구성된다. 특히, 패킷 전송 차별화 기법을 사용하여 단편의 크기가 필요 이상으로 축소하지 않도록 제어함으로써 메시지에 대한 총 전송시간이 증가되지 않도록 방지하여 전송을 위한 에너지 사용을 최소화하도록 한다. 마지막으로 시뮬레이션 분석결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법이 에너지 효율성 및 전송 지연 측면에서 S-MAC 기반의 메시지 전달 기법보다 성능이 우수함을 보인다.

다중 목적지 그룹을 가진 센서 네트워크에서 효율적인 데이터 전송 기법 (An efficient data dissemination scheme for sensor network with multiple target regions)

  • 오창석;이성희;고영배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.13-15
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    • 2004
  • 현재의 무선 센서네트워크는 다중 목적지 그룹에 동일한 interest를 전파함에 있어서 목적지 그룹별로 개별적인 interest 전송 경로를 사용한다. 이러한 데이터 전송기법은 동일한 정보를 여러 번에 걸쳐 전송함으로써 네트워크에 불필요한 트래픽을 증가시키고, 에너지 자원이 빈약한 센서네트워크의 네트워크 생명을 감소시키는 원인이 된다. 범용 센서네트워크에서 동일한 interest를 네트워크상의 다중 목적지에 전송하는 경우 공유경로의 사용을 통하여 네트워크 트래픽을 감소시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 센서노드의 위치 정보를 기반으로 싱크노드로부터 복수개의 목적지 그룹까지 데이터를 전송함에 있어서 공유경로를 사용하여 데이터의 전송 경로를 최적화하는 기법을 제안한다. 제안 방우의 성능번상은 시걸친이해에 의해 불증하필으요, 에러 경로 최대 30%까지 감소하필다.

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