• 제목/요약/키워드: 에너지 효율 라우팅 기법

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AODV에 기반한 에너지 효율적인 경로 재설정 기법의 구현 (Implementation of an AODV-based Energy Aware Route Redirection)

  • 김택수;차호정
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.259-261
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    • 2004
  • 무선 애드 혹 네트워크에서 이동 단말기 각각의 연결에 필요한 최소 전송 전력을 구하는 기법의 경우, 상대방 단말기에 설정된 전송 전력을 알기 위해 별도의 통신이 필요한데 애드 혹 네트워크에서 라우팅 프로토콜을 수정해서 사용할 경우 오버헤드 없이 구현이 가능하다. 또 그것을 응용하면 최소 전송 전력을 고려하는 경로를 선택함으로써 과도한 전력 소비를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 애드 혹 네트워크에서 대표적인 라우팅 프로토콜인 AODV를 기반으로 전송 전력 제어와 결합된 AODV 프로토콜을 제안한다.

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지능형 건축물 환경 모니터링 시스템에서의 서포트 벡터 머신을 이용한 동적 트리 라우팅에 대한 연구 (Study of Dynamic Tree Routing Using Support Vector Machine for Intelligent Building)

  • 이민우;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1895-1896
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    • 2008
  • 지능형 빌딩 환경 모니터링 시스템과 같이 실내에서 센서 네트워크를 이용하여 환경 데이터를 수집하는 네트워크가 점점 확산되고 있다. 이와 같은 건축물 내에서의 무선 센서 네트워크는 랜덤하게 센서 노드들이 뿌려지는 것이 아니라, 사람의 의지대로 배치가 된다. 따라서 위치정보를 모르는 상황의 무선 센서 네트워크들이 가지는 라우팅 방법을 사용하는 것이 아니라 더 간결하면서 강한 네트워크 유지 능력을 가지는 라우팅 방법이 사용되게 된다. 본 논문에서는 트리 라우팅을 이용한 건물 환경 모니터링 시스템에 에너지 효율을 높이기 위하여 네트워크의 상황을 고려한 SVM을 이용한 동적 라우터 선택기법을 포함한 동적 트리 라우팅 기법에 대한 연구와 이의 구현을 보이고 있다.

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모바일 싱크 기반 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 데이터 수집 기법 (An Energy-Efficient Data Gathering Method in Wireless Sensor Networks Based on Mobile Sinks)

  • 김상래;박준호;성동욱;유재수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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    • pp.205-207
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    • 2012
  • 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 네트워크 구성을 위해 데이터를 수집하는 싱크 노드에 이동성을 적용시킨 모바일 싱크를 이용한 데이터 수집 기법이 활발하게 연구되고 있다. 하지만 최근 모바일 싱크를 적용한 데이터 수집 기법에서는 무선 센서 노드들의 에너지 소모를 분산시켜 네트워크의 수명은 증가시켰지만 고정적인 경로를 기반으로 하여 이벤트 데이터의 신속한 수집이 불가능하거나 이동성을 갖는 모바일 싱크로의 동적 라우팅 패스의 빈번한 설정으로 인해 최적화된 에너지 효율을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 모바일 싱크 기반의 무선 센서 네트워크 환경에서 에너지 효율성을 고려하여 이벤트 데이터를 우선 수집하는 데이터 수집 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 특정 이벤트가 발생할 경우, 모바일 싱크의 이동성을 이용하여 특정 이벤트 데이터를 빠르게 수집하며 일반적인 모니터링 데이터의 압축과 전송 주기를 변경함으로써 전반적인 QoS를 향상시킨다. 성능평가 결과, 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 이벤트 데이터에 대한 응답시간이 평균 57% 감소하였고, 네트워크의 수명이 평균 19% 증가하였다.

다중 홉 RF 에너지 하베스팅 네트워크에서 지연에 민감한 데이터 전송을 위한 간섭 인지 기반 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜 (Energy-Efficient Routing Protocol based on Interference Awareness for Transmission of Delay-Sensitive Data in Multi-Hop RF Energy Harvesting Networks)

  • 김현태;나인호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.611-625
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    • 2018
  • 최근 무선 통신 기술의 혁신적인 발전에 따라 에너지 하베스팅을 통해 네트워크 수명을 영구적으로 연장하기 위한 네트워크 자원 최적화, QoS 보장 전송 기법, 에너지 지능적 라우팅 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 잘 알려진 바와 같이 다중-홉 RF 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서는 수확되는 에너지양의 불확실성 때문에 종단간 네트워크 전송 지연 시간을 보장하기 어려운 문제가 발생한다. 본 논문에서는 다중 홉 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서 종단간 지연 시간을 최소화하기 위하여 상호채널 간섭(co-channel interference)으로 인한 지연, 에너지 하베스팅 시간으로 인한 지연 그리고 중계 노드에서의 큐잉 지연을 종합적으로 고려한 간섭 인지 기반의 에너지 효율적인 라우팅 메트릭과 프로토콜을 제안한다. 제안된 기법은 부하 불균형을 유발하는 패킷 혼잡을 회피하고 에너지 고갈로 인한 노드의 대기 시간을 줄이며 링크 간의 간섭으로 지연시간이 증가되지 않도록 함으로써 종단간 처리량을 최대화한다. 마지막으로 ns-3 시뮬레이터를 이용하여 처리율, 종단간 지연시간, 에너지 소비량 등의 측면에서 제안된 기법의 성능을 측정하여 기존에 제안된 기법보다 성능이 우수함을 증명한다.

WSN에서 전파범위 기반의 저 전력 클러스터링 알고리즘 (A Low-Power Clustering Algorithm Based on Fixed Radio Wave Radius in WSN)

  • 이충세
    • 융합보안논문지
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    • 제15권3_1호
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    • pp.75-82
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    • 2015
  • 최근 무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)에서 센서노드의 에너지 소모 균등성과 효율성을 향상시켜 전제 네트워크의 수명을 최대화하기 위한 다양한 계층적 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 특히, 멀티홉기법이 향상된 에너지 효율성과 실제 적용 가능한 모델로 큰 각광받고 있다. 멀티-홉 기법에서는 센서 노드사이 거리에 따라 발송 에너지 능동조절 가능하다고 가정한다. 그러나 무선센서의 물리적 특성을 고려해보면 멀티-홉 기법의 이 가정은 현재 기술로 실제 실현하기 어렵다. 이 논문에서는 센서노드의 전파범위를 기반으로 에너지 효율성을 향상시킨 저 전력 클러스터링 기법을 제안한다. 제안기법은 에너지 효율적이고 기존기법보다 실제 무선센서네트워크에 적용하기 용이하다.

멀티 싱크 센서 네트워크 환경에서의 에너지 효율적인 플러딩 기법 (Heuristic Energy-Efficient Flooding in Multi-Sink Sensor Networks)

  • 마용재;윤성민;이종협;송주석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1045-1048
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    • 2006
  • 무선 센서 네트워크에서 하나의 싱크가 아닌 여러 개의 싱크(multi-싱크)인 경우에는 데이터의 전송에 있어 특정 라우팅 기법을 이용하는 것 보다 플러딩방식이 매우 적합한 전송기법으로 알려져 있다. 그러나 유선 환경 등의 기타 네트워크에서 사용되던 플러딩 방식을 무선 센서 네트워크에 그대로 사용하는 것은 적절하지 않다. 무선 센서 네트워크에서는 에너지의 효율성이 무엇보다 중요하며 기존의 플러딩방식은 불필요한 패킷의 중복전송 등 해결해야 할 문제점들이 많이 남아있기 때문이다. 우리는 이웃 노드들의 노드 리스트를 적절히 관리하여 불필요한 패킷의 재전송을 막아주며, 노드 리스트를 관리하는 오버헤드를 최소화 하여 에너지 효율성을 높인 무선 센서 네트워크의 특성에 맞는 플러딩방식인 HEEF기법을 제안한다.

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애드혹 네트워크에서의 보조 경로를 이용한 에너지 인식 라우팅 알고리즘 (Energy-Aware Routing Algorithm using Backup Route for Ad hoc Network)

  • 정세원;이채우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권6호
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    • pp.23-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 에너지 제약적인 애드 혹 네트워크를 위해서 보조 경로 기법을 사용하여 네트워크의 에너지를 고르게 사용함으로써 네트워크 수명을 증가시키는 새로운 알고리즘을 제안한다. 최근 네트워크의 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 On-Demanding 방식 기반의 다양한 알고리즘들이 제안되었다. 그 중 PSR(Power-aware Source Routing)은 경로 탐색 동안에 선택된 하나의 경로만을 지속적으로 사용하는 DSR(Dynamic Source Routing)의 단점을 극복하기 위해 에너지 사용량에 따라 경로를 주기적으로 교체함으로써 네트워크 수명을 늘린다. 그러나 이는 경로 교체 동안 발생되는 잦은 플러딩(Flooding)으로 인해 라우팅 오버헤드가 증가하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 경로 탐색 동안 설정된 보조경로(Backup Route)를 사용해 플러딩의 발생 없이 경로를 변경시키는 HPSR(Hierarchical Power-aware Source Routing)을 제안한다. HPSR은 보조 경로를 사용한 잦은 경로 변경 통해 네트워크 수명을 증가시키면서도 플러딩의 감소로 라우팅 오버헤드를 감소시킨다. 또한, 본 논문에서는 OPNET을 사용한 시뮬레이션을 통해 HPSR의 성능을 검증한다.

애드혹 센서 네트워크 수명 연장을 위한 Q-러닝 기반 에너지 균등 소비 라우팅 프로토콜 기법 (Equal Energy Consumption Routing Protocol Algorithm Based on Q-Learning for Extending the Lifespan of Ad-Hoc Sensor Network)

  • 김기상;김승욱
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제10권10호
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    • pp.269-276
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    • 2021
  • 최근 스마트 센서는 다양한 환경에서 사용되고 있으며, 애드혹 센서 네트워크 (ASN) 구현에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 센서 네트워크 라우팅 알고리즘은 특정 제어 문제에 초점을 맞추며 ASN 작업에 직접 적용할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Q-learning 기술을 이용한 새로운 라우팅 프로토콜을 제안하는데, 제안된 접근 방식의 주요 과제는 균형 잡힌 시스템 성능을 확보하면서 효율적인 에너지 할당을 통해 ASN의 수명을 연장하는 것이다. 제안된 방법의 특징은 다양한 환경적 요인을 고려하여 Q-learning 효과를 높이며, 특히 각 노드는 인접 노드의 Q 값을 자체 Q 테이블에 저장하여 데이터 전송이 실행될 때마다 Q 값이 업데이트되고 누적되어 최적의 라우팅 경로를 선택하는 것이다. 시뮬레이션 결과 제안된 방법이 에너지 효율적인 라우팅 경로를 선택할 수 있으며 기존 ASN 라우팅 프로토콜에 비해 우수한 네트워크 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.

단거리 데이터 전달 무선 센서네트워크 라우팅 기법 (A Short Path Data Routing Protocol for Wireless Sensor Network)

  • 안광선
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권5호
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    • pp.395-402
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    • 2007
  • 무선센서네트워크는 센서필드안에서 어떤 이벤트를 센싱하는 수많은 센서노드들로 구성된다. 무선센서네트워크에서 이벤트를 인식한 소스노드와 이 값을 처리하는 싱크노드간에 데이터가 전송되며 싱크노드의 이동성을 고려한 에너지 효율적인 라우팅 기법이 필요하다. 본 연구 에서는 데이터패스 템플릿을 이용하여 미리 정해진 방향으로 소스노드로부터의 데이터공고, 싱크노드로부터의 데이터요구 메시지를 전송한다. 다음 단계로 센싱한 데이터를 단거리계산법을 사용하여 싱크노드에게 전송한다. 그리드 개념과 이동성 싱크가 존재하는 센서네트워크에 대한 기존의 TTDD 라우팅 프로토콜과 CBPER 프로토콜을 본 연구에서 제안한 SPDR 프로토콜과 시뮬레이션을 통하여 비교한 결과, 제안된 프로토콜이 기존의 TTDD나 CBPER보다 향상된 에너지 효율성을 가졌음을 보여준다.

WMSN에서 QoS 지원을 위한 다중 경로 라우팅 기법 (Multipath Routing Method for QoS Support in WMSNs)

  • 배시영;이성근;박경욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.453-458
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    • 2013
  • WMSNs에서 에너지 효율적인 사용과 전체 네트워크 수명의 연장 이외에도 물체 추적과 데이터 수집과 같이 실시간 데이터 처리를 위해 QoS지원이 필수적이다. 본 논문에서는 싱크 노드까지의 거리, 노드의 에너지 잔량 및 링크 품질을 고려한 다중 경로 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 높은 품질의 링크로 구성된 다중 경로 설정을 제공함으로써 에너지 소모가 집중되는 현상과 이로 인해 경로가 재구성되는 것을 방지한다. 또한 패킷의 특성을 고려하여 트래픽 패턴에 따라 서비스 품질 패턴과 서비스 품질 레벨을 지정하여 QoS 보장에 대한 서비스 차별화를 지원한다.