• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.51-58
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• 2011

무선 센서 네트워크의 라우팅 기술은 제한된 에너지를 갖고 있는 센서 노드들의 에너지 수명을 최대한으로 연장할 수 있는 방법으로 많이 연구되고 있다. 기본 라우팅 방법 중 위치 정보를 이용한 라우팅 방법은 라우팅 설정을 위한 계산시에 필요한 정보의 양이 평면, 계층적 라우팅 방법보다 적기 때문에 효율적이다. 하지만 주로 거리를 활용하기 때문에 센서 노드의 에너지 활용도가 떨어질 수도 있다. 본 논문에서는 최적의 경로 탐색에 많이 이용되고 있는 개미 집단 시스템(ACS : Ant Colony System)의 전이 확률에 센서의 에너지양과 싱크와의 거리를 이용한 가중치를 부여하여 무선 센서 네트워크의 에너지 사용량을 고르게 사용할 수 있게 하였다. 제안된 방법은 대표적인 GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)과 비교하여 에너지 사용도에 있어 평균적으로 46.80%의 향상을 보였으며, 기존의 ACS보다 동일한 시간의 수행 종료 후 잔여 에너지가 평균 6.7% 더 남아 있음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.531-532
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• 2009

위치기반 라우팅 기법들은 소스에서 목적지노드로 데이터 패킷을 전송하기 위한 목적으로 널리 사용된다. 오리지널 그리디 포워딩 기법은 실제 무선링크의 신뢰성을 고려하지 않아 수많은 데이터 패킷 재전송이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 PRR ${\times}$ Distance 기법이 제안되었지만 실제 무선링크의 비대칭성을 고려하지 않아 여전히 많은 재전송이 발생한다. 제안기법은 포워딩할 데이터 패킷을 가진 현재 노드의 전송 반경 내에서 전송 가능한 1-hop과 2-hop 라우팅 경로를 찾는다. 이들 라우팅 경로들 중 기대전송비용이 최소가 되는 경로를 선택하여 데이터와 ACK 패킷을 전송한다. 시뮬레이션을 결과를 통해 제안기법이 기존 기법들보다 높은 신뢰성과 에너지 효율을 가짐을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2243-2250
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• 2014

무선센서 네트워크에서, 위치기반의 라우팅 알고리즘은 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있다. 따라서 많은 위치 추적 알고리즘이 제안되고 있다. 하지만, 실제 상황의 무선센서 네트워크에서 각각의 노드가 자신의 위치를 인지할 시 오차가 수반된다. 특히 실내 환경은 콘크리트 벽이나 가구와 같은 NLOS환경을 만드는 장해물을 가지고 있기 때문에 위치 추적 시 심각한 오차가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 앵커노드로부터 얻어지는 위치정보로 구축한 토폴로지와 모바일 노드간의 연결을 가중치로 하는 MST 토폴로지 정보의 차이점을 이용해서 위치 오차를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 NLOS환경이 존재하는 네트워크에서, 위치 오차를 보정하여 위치기반 네트워크의 성능을 개선할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.45-50
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• 2013

센서 네트워크에서 센서는 제한된 에너지 자원을 가지므로, 에너지를 효율적으로 사용하는 것은 중요하다. 대표적인 클러스터링 기법인 LEACH, LEACHC, TEEN 등은 클러스터 헤더가 수집한 정보를 싱크로 전달할 때, 직접 전송을 기본 방법으로 가정한다. 싱크 노드로부터 먼 거리에 클러스터가 위치하는 경우에, 클러스터 헤더는 데이터를 전송하기 위해서 많은 에너지를 소진하고, 이로 인해서 수명이 단축되고, 이 경우에 재클러스터링을 필요로 한다. 클러스터링 과정에서도 센서 노드는 상당한 에너지를 소모한다. 싱크 노드로부터 먼 곳에 위치한 클러스터 헤더의 빠른 에너지 고갈을 억제하기 위해 이웃 클러스터를 통해 싱크로 데이터를 전송하는 방안이 필요하다. 본 연구는 클러스터 센서 네트워크에서 멀티홉 전송 방안으로 토폴로지 행렬을 기반으로 하는 라우팅 기법을 제안한다. 토폴로지 행렬은 클러스터가 구성된 형태를 나타내고, 에너지 효율성을 기준으로 라우팅은 1홉기반 라우팅과 2홉기반 라우팅 기법을 제안한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권4호
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• pp.469-478
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• 2001

본 논문에서는 애드 혹 망을 위한 메쉬 기반 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 중 하나인 CAMP(Core-Assisted Mesh Protocol)를 보완한 CATMP(Core-Assisted Thick Mesh Protocol)룰 제안한다. CAMP는 트리 구조를 사용하지 않으면서 데이터나 제어 패킷의 플러딩없이 라우팅 구조를 생성하는 유일한 프로토콜이다. 따라서 제어 패킷의 발생이 제한적이고 네트워크의 크기가 확장되어도 잘 적응할 수 있다. 그러나 CAMP는 메쉬의 중심부보다 가장자리가 연결성이 떨어지기 때문에 그룹 멤버의 수가 적은 경우나 멀리 떨어진 위치에 존재하는 그룹 멤버가 있는 경우 데이터 전달율이 저하된다. CATMP에서는 이를 보완하기 위해 메쉬의 연결 정도가 낮은 지역에서도 이웃의 참여를 유도하여 연결 정도를 높여줌으로써 결과적으로 전체 메쉬가 좀 더 균일하게 형성되도록 한다. 시뮬레이션을 통해 CAMP와 CATMP의 성능을 비교한 결과 CAMP의 성능이 저하되는 상황에서 CATMP가 성능을 향상시킬 수 있음을 볼 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.227-230
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• 2011

본 논문에서는 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System)알고리즘에 의해 위치 정보를 받아 새로운 헤드 노드를 에너지 효율성을 고려하여 선출하는 ECOPS(Energy Conserving optimal Path Schedule)알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 계층적 클러스터 구조인 상황인식 기반의 RODMRP(Resilient Ontology-based Dynamic Multicast Routing Protocol) 추론망 구조를 따르며, 노드의 위치 정보를 이용하여 에너지 효율적인 클러스터를 생성 및 유지하고, 전체 라우팅 구조의 라이프 타임을 증가시키는 방법이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권10호
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• pp.29-39
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• 2008

위치 기반의 라우팅 기법을 사용하는 센서 네트워크에서는 구현이 간단한 그리디(greedy) 라우팅이 흔히 사용된다. 그리디 라우팅은 센서 노드의 밀도가 높은 곳에는 잘 동작하지만 그렇지 않은 곳에서는 라우팅이 실패할 가능성이 크다. 그리디 라우팅 실패 시에는 패킷을 보이드(void)로부터 빠져나오게 하는 별도의 회복(recovery) 알고리즘이 필요하고 이러한 추가적인 알고리즘은 패킷의 송수신 양과 센서의 에너지 소비량을 증가시키는 문제를 발생시킨다. 여기서 언급한 보이드란 전송할 패킷을 가진 노드가 자신보다 목적지 노드에 더 가까운 이웃 노드를 찾지 못하여 그리디 포워딩으로 더 이상 패킷을 전송하지 못하는 지역을 의미한다. 따라서 본 논문은 보이드로 인한 라우팅 문제점들을 개선하기 위해 VODUA(Virtually Ordered Distance Upgrade Algorithm)라는 효율적인 라우팅 알고리즘을 제안한다. VODUA에서는 연결 정보를 나타내는 라우팅 그래프를 노드끼리 서로 교환하고, 패킷 전송이 불가능한 노드인 stuck 노드가 발생하면 거리 비용(DC)을 사용하여 네트워크 내의 stuck 노드를 제거한다. 본 논문에서는 거리 비용을 증가시켜 stuck 노드의 패킷이 보이드를 회피하여 원하는 목적지 노드까지 성공적으로 전송할 수 있도록 하는 새로운 방식의 라우팅 알고리즘을 설명한다. 또한 회복 알고리즘과 같은 추가적인 알고리즘 없이도 패킷이 전송 가능 한 경로를 가질 수 있도록 설계하여 기존의 라우팅 기법보다 더 빠르고 적은 에너지 소모를 통해 라우팅한다. 그리고 VODUA에서는 각각의 노드들이 네트워크 전체가 아닌 한 홉(hop) 이내에서 라우팅하고 토폴로지 상태정보를 사용하지 않기 때문에 노드의 실패(failure)나 토폴로지 변화에 적응이 빠르다. 시뮬레이션 결과는 VODUA가 짧은 전송 지연 시간을 통하여 신속하게 패킷을 전송할 수 있음을 보인다. 또한 GPSR과 DUA에 대해 더 적은 홉 수를 가지는 경로로 패킷이 전송 가능함을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.733-736
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• 2010

VANET(Vehicular Ad-hoc Network)은 노드를 차량으로 가정하는 개념의 MANET(Mobile Ad-hoc Network)로서 노드의 빠른 이동으로 인해 급격한 토폴로지의 변화가 일어난다. 하지만 차량 노드의 이동은 도로 상에서 제한되어 있기 때문에 토폴로지에 대한 상대적인 예측 가능성을 가지고 있다. 이는 교통이 혼잡한 도로 환경에서 그리디 기법을 이용하여 다음 홉을 결정할 때 보다 높은 정확성을 제공할 수 있어 경유 노드의 수와 포워딩 실패를 최소화한다. 본 논문은 위기 정보와 운전 시스템 정보를 기반으로 하는 차량 간 통신 라우팅 최적화 기법을 제안하고 기존의 GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing) 기법과 SAR(Spatial Aware Routing) 기법과의 비교를 통해 효율성과 신뢰성의 향상을 증명하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.108-113
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• 2012

무선 센서 네트워크에서 라우팅 경로는 네트워크 보안 유지를 위해 매우 중요하다. 이러한 라우팅 경로를 유지하기 위해선 지속적인 경로 재설정 및 관리가 요구된다. 영역 분할 기반 경로 설정 기법은 통계적 여과 기법이 적용된 센서 네트워크를 여러 개의 하위 영역으로 나누고 각 영역별로 경로 설정 및 관리하는 방법을 제공한다. 이 기법은 부분적인 네트워크 위상 변화 또는 노드의 에너지 고갈 등의 문제로 인한 경로 재설정 시 사용되는 에너지 소모를 많은 부분 절약할 수 있다. 하지만 경로 설정에 사용되는 정보가 해당 영역에만 제한되어 전체 네트워크 관점에서 항상 최적화된 보안 라우팅 경로를 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 통계적 여과 기법 기반 센서 네트워크에서 기존 영역 분할 기반 경로 설정 기법으로 설정된 라우팅 경로 최적화를 위한 영역별 부분 경로 선택 방법을 제안한다. 제안 기법에서는 기지 노드가 영역 단위로 설정된 부분 경로 정보를 수집하여 모든 후보 경로들을 평가 함수를 이용해 평가한다. 평가를 통해 결정된 보안 라우팅 경로 정보는 전체 경로 정보 메시지를 통해 각 영역의 최상위 노드(Super DN)에 전달된다. 따라서 각 영역의 최상위 노드는 해당 경로 정보를 이용해 이벤트 발생 위치에 따른 최적화된 라우팅 경로를 제공할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안 기법의 성능을 검증하였으며, 제안 기법은 기존 영역 분할 기반 경로 설정 기법의 성능 향상을 위해 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.274-276
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• 2003

센서 기술과 통신 기술의 발달로 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서 노드는 주변환경을 관찰하고 그 결과를 센서 노드로 이루어진 네트워크를 통하여 사용자에게 전달한다. 센서 네트워크는 특정 기반 구조 없이 수행되어야 하기 때문에 데이터의 전달이 애드혹 네트워크에서의 라우팅 기법과 비슷하다. 하지만 센서 노드는 배터리 전력량에 의하여 수명이 결정되기 때문에 전력 소비를 줄이는 것이 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 센서 노드의 위치에 따라 통신 상태를 유휴(idle) 상태에서 정지(sleep)상태로 변경하는 방법으로 전력 소비를 줄이는 MAC 프로토콜을 제안한다.