• Title/Summary/Keyword: 에너지 효율 라우팅 기법

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A Strike and Bargaining Routing Algorithm for Energy-Efficient Wireless Sensor Networks (에너지 효율적 무선 센서 네트워크를 위한 Strike and Bargaining 라우팅 기법)

  • Ko, Seung-Woo;Jeong, Jin Hong;Kim, Seong-Lyun
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.37B no.12
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    • pp.1186-1194
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    • 2012
  • In order to resolve the energy efficiency in wireless sensor networks, a multihop transmission technique is utilized. However, multihop transmission in wireless sensor networks (WSN) has pros and cons. It reduces total energy consumption, while it may cause a severe decrease in network lifetime. To solve this problem, we suggest the so called strike and bargaining algorithm (SBA). The routing path is determined by wages of nodes. Each node negotiates its wage with their neighbor nodes and determine a reasonable value to reach a optimally balanced point. By analysis and simulations, we show SBA can achieve a near optimal solution.

Power and Location Information based Routing Protocol Design in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 전력과 위치정보 기반 라우팅 프로토콜 디자인)

  • Son Byung-Rak;Kim Jung-Gyu
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.11 no.2
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    • pp.48-62
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    • 2006
  • In recent years, wireless sensor networks(WSNs) have emerged as a new fast-growing application domain for wireless distributed computing and embedded systems. Recent Progress in computer and communication technology has made it possible to organize wireless sensor networks composed tiny sensor nodes. Furthermore, ad-hoc network protocols do not consider the characteristics of wireless sensor nodes, making existing ad-hoc network protocols unsuitable for the wireless sensor networks. First, we propose power-aware routing protocols based on energy-centered routing metrics. Second, we describe power management techniques for wireless sensor nodes using the spatial locality of sensed data. Many nodes can go into a power-down mode without sacrificing the accuracy of sensed data. Finally, combining the proposed techniques, we describe an overall energy-efficient protocol for data collection. Experimental results show that the proposed routing protocol can extend the routing path lifetime more than twice. The average energy consumption per sensing period is reduced by up to 30%.

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Cluster-head-selection-algorithm in Wireless Sensor Networks by Considering the Distance (무선 센서네트워크에서 거리를 고려한 클러스터 헤드 선택 알고리즘)

  • Kim, Byung-Joon;Yoo, Sang-Shin
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.13 no.4
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    • pp.127-132
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    • 2008
  • Wireless sensor network technologies applicable to various industrial fields are rapidly growing. Because it is difficult to change a battery for the once distributed wireless sensor network, energy efficient design is very critical. In order to achieve this purpose in network design, a number of studies have been examining the energy efficient routing protocol. The sensor network consumes energy in proportion to the distance of data transmission and the data to send. Cluster-based routing Protocols such as LEACH-C achieve energy efficiency through minimizing the distance of data transmission. In LEACH-C, however, the total distance between the nodes consisting the clusters are considered important in constructing clustering. This paper examines the cluster-head-selection-algorithm that reflect the distance between the base station and the cluster-head having a big influence on energy consumption. The Proposed method in this paper brought the result that the performance improved average $4{\sim}7%$ when LEACH-C and the base station are located beyond a certain distance. This result showed that the distance between cluster-head and the base station had a substantial influence on lifetime performance in the cluster-based routing protocol.

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Application of GPSR Protocol for Countering Selective Forwarding Attacks in Sensor Networks (센서 네트워크에서 선택적 전달 공격 방어를 위한 GPSR 프로토콜 적용)

  • Moon, Soo Young;Lee, Minjung;Cho, Tae Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.51-54
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    • 2013
  • 센서 네트워크는 주변의 환경 정보를 수집하여 사용자에게 제공함으로써 지능적인 처리를 가능하게 하는 시스템이다. 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들은 메모리, 연산 능력, 에너지 등 자원 측면에서 제약을 갖고 있으며 무선 통신을 사용하므로 센서 네트워크 환경에서는 각종 보안 위협이 발생할 수 있다. 선택적 전달 공격에서 네트워크 내의 훼손 노드는 자신을 지나는 이벤트 보고서 중 전체 또는 일부를 제거함으로써 중요한 이벤트 정보가 싱크 노드까지 도달하지 못하도록 한다. 선택적 전달 공격을 방어하기 위한 기존 라우팅 기법은 많은 에너지 소비를 유발한다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 지형 기반의 라우팅 프로토콜인 Greedy Perimeter Stateless Routing (GPSR) 프로토콜을 기반으로 선택적 전달 공격 발생 지점을 우회할 수 있는 방법을 제안한다. 제안 기법은 선택적 전달 공격이 발생하는 환경에서 에너지 효율적으로 소스 노드에서 기지 노드까지 이벤트 보고서를 신뢰성 있게 전달하는데 활용될 수 있다.

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A Study on the Power Control Mechanism in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서의 파워 컨트롤 기법에 관한 연구)

  • Lee, Dong-Ho;Lee, Han-Sun;Choi, Woong-Chul;Rhee, Seung-Hyong;Chung, Kwang-Sue
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10d
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    • pp.236-239
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    • 2006
  • 무선 센서 네트워크에서는 에너지 제약이라는 특징 때문에 에너지 효율과 관련된 많은 연구가 진행되고 있지만 대부분의 연구는 에너지를 보존하기 위해 센서노드의 작업을 줄이는 소극적인 방식을 취한다. 이에 반해 파워 컨트롤 기법은 전송 파워를 조절하여 불필요한 에너지 소모를 줄이는 적극적인 방식이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜인 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)에 파워 컨트롤 기법을 적용한 LEACH-PC(LEACH-Power Control)를 제안하였다. LEACH-PC는 클러스터 구성에 사용한 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 정보를 이용하여 클러스터 내부 통신 단계에서 파워 컨트롤을 수행한다. LEACH-PC는 에너지 효율성 측면에서 기존의 LEACH 보다 좋은 성능을 보임을 실험을 통해 확인할 수 있었다.

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

  • Bae, Dongju;Ahn, Minjoon;Choo, Hyunseung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2010.11a
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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.

Load-Aware Routing Metric for Balanced Path Selection in Multi-Hop Wireless Mesh Networks (무선 메쉬 네트워크 환경에서 부하의 효율적 분산을 위한 라우팅 메트릭 기법)

  • Cho, Jung-Hoon;Kim, Seon-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2008.06d
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    • pp.176-180
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    • 2008
  • 무선 메쉬 네트워크는 최근 무선 네트워크 환경에서 유선을 효율적으로 연장할 수 있는 기술로서 주목 받고 있으며 무선 백본망을 통해 저렴한 비용으로 광대역 네트워크 인프라를 구성하는 기술이다. 무선 메쉬 네트워크는 기존 네트워크 기술과는 달리 노드의 이동성이 적고 에너지 영향도 덜 제한적인 특징을 가지고 있다. 따라서 이러한 네트워크 특성을 반영할 수 있는 경로 설정 기술이 필요하며 적합한 경로를 결정하기 위한 새로운 라우팅 메트릭이 요구된다. 본 논문에서는 데이터를 효율적으로 전달하기 위해 노드 간 링크 성능과 노드의 부하를 고려한 새로운 라우팅 메트릭을 제안한다.

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Design of cluster based routing protocol using representative path (대표 경로를 이용한 클러스터 기반 라우팅 프로토콜 설계)

  • Kim, Ah-Reum;Jang, You-Jin;Chang, Jae-Woo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.75-76
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    • 2009
  • 무선 센서 노드는 한정된 자원을 가지기 때문에 에너지 효율성을 높이는 것이 필수적이다. 이를 위해서 통신 메시지를 감소시킬 수 있는 클러스터 기반 라우팅 기법이 연구되었다. 하지만 기존 연구들은 클러스터 헤더가 임의로 선정되기 때문에 헤더 노드의 위치가 편중될 수 있어 비효율적이다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 홉(hop) 수 기반의 대표 경로를 생성하여, 분산된 클러스터 헤더를 선정하여 클러스터를 구성하고, 클러스터 헤더간 멀티 홉(multihop)을 구성하는 라우팅 프로토콜을 설계한다. 대표 경로를 통해 클러스터 헤더의 위치 및 영역이 균일하게 분포되도록 선출하고, 싱크 노드의 방향을 인식함으로써 우회하지 않는 효율적인 경로를 구성한다.

A Fault-Tolerant QoS Routing Scheme based on Interference Awareness for Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크를 위한 간섭 인지 기반의 결함 허용 QoS 라우팅 기법)

  • Kim, Hyun-Tae;Ra, In-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.2
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    • pp.148-153
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    • 2012
  • In this paper, we propose a fault-tolerant QoS routing scheme based on interference awareness for providing both high throughput and minimum end-to-end delay for wireless sensor networks. With the proposed algorithm, it is feasible to find out the optimal transmission path between sensor nodes to the sink node by using cumulative path metric where real-time delivery, high energy efficiency and less interference are considered as in path selection. Finally, simulation results show that network throughput and delay can be improved by using the proposed routing scheme.

Context-aware Based Distributed Clustering for MANET (상황인식 기반의 MANET을 위한 분산 클러스터링 기법)

  • Mun, Chang-min;Lee, Kang-Hwan
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.277-280
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    • 2009
  • Mobile Ad-hoc Network(MANET) could provide the reliable monitoring and control of a variety of environments for remote place. Mobility of MANET would require the topology change frequently compared with a static network. To improve the routing protocol in MANET, energy efficient routing protocol would be required as well as considering the mobility would be needed. In this paper, we propose a new method that the CACH(Context-aware Clustering Hierarchy) algorithm, a hybrid and clustering-based protocol that could analyze the link cost from a source node to a destination node. The proposed analysis could help in defining the optimum depth of hierarchy architecture CACH utilize. The proposed CACH could use localized condition to enable adaptation and robustness for dynamic network topology protocol and this provide that our hierarchy to be resilient.

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