• 디지털융복합연구
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• 제11권5호
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• pp.279-284
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• 2013

본 논문에서는 무선 멀티미디어 센서 네트워크의 서비스 수명 보장을 위해 클러스터 기반의 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 무선 센서 멀티미디어 컴퓨팅 환경에서 에너지 소모를 줄이고 서비스 오류를 줄이기 위해 인트라 클러스터 라우팅과 인터 클러스터 라우팅을 수행한다. 또한 제안된 클러스터 라우팅은 라우팅 신뢰성을 향상시키고, 패킷 손실을 최소화하며, 관리 오버헤드를 최소화하고, 에너지 소모를 최소화한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 기법이 DSR (Dynamic Source Routing) 기법, AODV(Adhoc On-demand Distance Vector routing) 기법에 비해서 효율성이 우수함을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.56-66
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• 2013

모바일 애드혹 네트워크(MANET: Mobile Ad-hoc NETwork)에서는 노드의 잦은 이동으로 네트워크 토폴로지 변화가 역동적으로 변하는 특성을 가지고 있다. 따라서 네트워크의 변화에 효과적으로 대응 할 수 있는 안정성이 우수한 라우팅 경로 설정 프로토콜이 필요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP: Cluster Based Routing Protocol)은 클러스터 헤드 노드의 재선출로 인한 라우팅 지연 오버헤드가 발생한다. 또한 라우팅에 필요한 라우팅 테이블의 정보가 한 홉 반경으로만 국한되는 문제가 있다. 본 논문에서 제안하는 PCBRP는 기존의 CBRP의 클러스터를 한 쌍의 페어로 묶어 기존의 클러스터 보다 반경이 큰 페어 클러스터를 만들어, 한 쌍의 클러스터 헤드 노드가 멤버 노드를 관리하고 운용 한다. 기존의 CBRP에서는 클러스터 헤드 노드가 더 이상 헤드 노드의 역할을 수행하지 못할 경우 헤드 노드의 재선출로 인한 지연이 생기는데, PCBRP에서는 헤드 노드의 역할을 수행하지 못하는 헤드 노드의 역할을 페어 클러스터의 다른 헤드 노드가 대신하여 멤버 노드의 라우팅을 수행함으로써 라우팅 지연을 감소시킨다. 또한 PCBRP는 한쌍의 클러스터에 속한 멤버 노드에 대한 라우팅 테이블 정보가 페어 클러스터 범위로 확장되어 경로요청으로 인한 지연을 감소시킨다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.91-105
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• 2010

유비쿼터스 컴퓨팅 시대의 핵심 기반 기술로서 무선 센서 네트워크 통신 기술에 대한 연구가 점차 확산되고 있다. 특히 센서 노드는 에너지 자원이 한정되어 있기 때문에, 에너지 효율적인 라우팅 기법을 통해 통신 에너지를 감소시키는 것이 가장 중요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 헤더를 임의로 선정함으로써 효율적으로 클러스터 헤더를 선정하지 못하는 문제점을 지닌다. 또한 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 대규모 크기의 네트워크를 지원하지 못하기 때문에 다양한 응용에서 활용될 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 기존 클러스터 기반 라우팅 기법의 문제점을 해결하기 위하여, 대표경로를 이용한 새로운 클러스터 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 기법은 홉 수 기반의 대표경로를 생성함으로써 분산된 클러스터 헤더를 지닌 효율적인 클러스터를 구성한다. 또한, 클러스터 멤버 노드와 클러스터 헤더간의 데이터 통신 및 클러스터 헤더간의 통신을 위하여 멀티 홉 통신을 지원한다. 마지막으로 LEACH와 Mutihop-LEACH와의 성능 비교를 통해 제안하는 기법이 신뢰성 및 확장성 측면에서 성능이 우수함을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.241-244
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• 2012

모바일 애드혹 네트워크에서 노드들은 한정된 에너지 자원을 가지고 있기 때문에 에너지 효율적인 라우팅 기법을 통해 통신 에너지를 절약하는 것이 가장 중요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 클러스터 헤드가 통신의 대부분에 참여하게 된다. 따라서 클러스터 헤드의 수명이 줄어들고 효율적인 경로를 가지지 못하게 된다. 본 논문에서 제안하는 새로운 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 클러스터 헤드가 멤버 노드들에게 경로를 알려주는 제어 패킷을 전송한다. 따라서 클러스터 헤드의 통신 참여가 줄어들고, 멤버 노드들은 반드시 클러스터 헤드를 거쳐 통신하는 과정을 생략하게 되므로 클러스터 헤드의 수명이 연장되고 효율적인 경로를 가지게 된다. 본 논문에서 제안한 프로토콜은 기존 클러스터 기반 라우팅 프로토콜과 비교하여 클러스터의 수명, 라우팅의 효율성, 경로의 안정성이 향상 되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.1209-1212
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• 2003

애드 혹 네트웍(Ad Hoc Networks)은 유선 기반 망을 배제한 완전한 모바일 네트웍이다. 이동성이 큰 애드 혹 네트웍 노드간에는 경로 설정을 위해서 주기적으로 라우팅 패킷이 전송된다. 라우팅 방법은 소스 전송 요구에 따른 요구 기반 라우팅과 주기적으로 라우팅 테이블을 갱신하는 테이블 기반 라우팅으로 나누어진다. 또한, 이 두가지 방법을 혼합한 라우팅을 사용할 수 있는데, 기존의 연구에서 동등한 노드의 자원과 역할을 가정하기 때문에, 실제 네트웍에 적용하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 클러스터를 이용한 라우팅 방법을 제안한다. 단순한 클러스터를 이용한 노드 관리는 클러스터 구성에 따른 관리 오버헤드가 발생하게 된다. 따라서 클러스터 구성 노드의 적정 수준을 유지하고, 전파 자원이 충분한 글러스터 선출 방법을 제안함으로써, 네트웍 전체의 관리 오버헤드를 줄일 수 있다. 시뮬레이션은 NS2 [12]를 이용하여, 시뮬레이션 시간동안 노드가 잔여 전력에 따라 클러스터 멤버의 수와 Hello Packet 의 주기를 변화 시킴으로써 노드의 생존성을 보장하고, 최적을 클러스터 구성할 수 있는 노드 수를 측정하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.742-745
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• 2006

센서 네트워크를 구성하는 각 노드는 크기가 작고, 배터리 용량도 제한되어 있기 때문에 오랜 시간 노드가 활동하기 위해서는 노드의 에너지 소모를 줄이는 것이 중요하다. 센서 노드들의 에너지 소비 감소를 위해서 센서 네트워크에서는 에너지 효율적인 라우팅을 통해 에너지를 소비를 줄이는 방법이 연구되었다. 그 중에서 클러스터링 기법은 센서 노드가 클러스터를 형성하고, 그 주체가 되는 클러스터 헤드와 통신함으로써 전체적인 센서 노드의 에너지 소비를 줄이고, 센서 노드의 에너지 소모를 분산하는 기법이다. 그러나 클러스터 생성 후 클러스터 내에서 센서 노드들이 직접 클러스터 헤드와 통신한다거나, 플러딩을 하는 방식으로 통신했을 때, 각각의 센서 노드들은 에너지 소비를 낭비한다. 이때 중요시 생각해야 할 것은 클러스터를 형성한 후, 클러스터 내에서 라우팅을 어떻게 하느냐가 클러스터 내에 있는 센서 노드들의 에너지 소비 분배를 효율적으로 할 수 있게 하는 가이다. 이에 본 논문은 초기 랜덤하게 뿌려진 센서 노들이 클러스터 헤드를 선정한 후, 클러스터 헤드로부터 클러스터를 형성하면서 생기는 정보를 바탕으로 클러스터 헤드로의 효율적인 라우팅 프로토콜을 하는 방법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.599-601
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• 2011

무선 센서 네트워크를 구성하는 센서노드들이 클러스터를 구성하고 선출된 클러스터 헤드가 클러스터 내의 센서노드들로부터 데이터를 받아서 병합한 다음, 기지국으로 데이터를 전달하는 클러스터 기반 라우팅 방법이 연구되어 왔다. 이 클러스터 기반 라우팅 방법에서 클러스터 헤드에 고장이 발생한다면, 해당 클러스터의 데이터는 기지국으로 전달할 수 없어 데이터 신뢰성에 문제가 생긴다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 고장감내를 지원하는 클러스터 기반 라우팅 방법을 제안한다. 제안한 방법은 각 클러스터마다 백업 클러스터 헤드를 지정하여 원래의 클러스터 헤드에 고장이 발생한다면 백업 클러스터 헤드가 그 역할을 대신하도록 함으로써 데이터 전달의 신뢰성을 보장한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.269-277
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• 2007

네트워크 클러스터링은 한정된 자원을 가진 노드들을 하나의 클러스터로 묶어 개별 노드의 에너지 사용을 줄이고 네트워크 전체의 수명을 연장하는 방법이다. 이와 같은 방법은 클러스터 헤더에 대한 오버헤드, 클러스터 헤더 선언에 대한 광고와 같은 부가적인 에너지 소모를 발생시키지만, 클러스터 헤더에 의해 설정된 경로를 이용함으로써 개별 노드의 에너지 소모를 줄일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 라우팅 경로를 설정할 때 필요한 라우팅 메시지를 줄이면서 클러스터를 형성하고, 클러스터 내의 모든 노드들이 감지작업을 보고할 때 클러스터 헤더를 이용하여 보고함으로써, 네트워크 전체의 수명을 연장하는 라우팅 알고리즘을 제안한다. 클러스터 구성 단계에서 개별 노드는 이웃 노드들의 연결 정보를 비트랩으로 표현하여 동일 클러스터를 형성할 수 있도록 하고, 이 비트맵 정보를 이웃 노드에게 단 한번의 전송으로 전체 네트워크의 연결 정보를 유지함으로써 라우팅 경로를 확보하도록 한다. 브로드캐스트 이후에는 이웃 비트맵을 수신하여 비트맵을 갱신함으로써 라우팅 정보를 풍부하게 한다. 센싱 작업을 요청하는 쿼리의 싱크 노드 정보를 수정하여 동적인 크기의 클러스터를 가지도록 설계하여, 네트워크 규모에 따라 클러스터 수를 조절할 수 있도록 한다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용하면 클러스터 형성에 필요한 라우팅 경로 설정 메시지와 개별 노드가 보고하는 라우팅 경로를 쉽게 찾을 수 있게 되어, 개별 노드뿐만 아니라 네트워크 전체의 수명을 연장할 수 있게 된다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권4호
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• pp.379-388
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• 2001

인터넷을 이용한 전자상거래(e-commerce)가 확산되면서 중소규모의 다중 서버를 클러스터화하여 클라이언트의 요청에 대한 응답을 수행하는 네트웍 서비스에 대한 요구가 증대하고 있다. 이러한 웹서버 클러스터 환경의 요청을 위해서는 TCP정보나 요청되는 대상의 컨텐트(content) 정보를 이용하여 라우팅을 수행하는 라우터의 구현이 필수적이다. 이러한 TCP 라우팅이나 컨텐트 라우팅의 구현을 전적으로 소프트웨어에 의존하는 경우 전송속도의 저하가 발생할 우려가 있다. 이는 기존의 TCP 커넥션 설정과 이 TCP 커넥션을 이용한 데이터 전송이 라우팅을 고려하지 않은 가상의 점대점(point-to-point) 연결구조를 갖기 때문이다. 따라서, 본 논문에서는 보안세션 라우팅을 고속화시키기 위하여 TCP 커넥션 고속화를 기반으로 보안세션의 재사용성을 향상시키는 웹서버 클러스터 환경에 최적화된 디스패칭(dispatching) 기법을 제시하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.701-702
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• 2009

무선 센서 네트워크가 배포된 지역에 대하여 주기적으로 감시 값을 수집해야 하는 경우 라우팅 방법으로 계층적인 형태의 라우팅 방법을 주로 사용한다. 계층적인 형태의 라우팅 방법에는 특히, 클러스터를 구성하여 클러스터 리더가 클러스터에 속한 다른 노드들로부터 값을 모아 베이스 스테이션으로 전송하는 클러스터 기반 라우팅 방법이 일반적이다. 클러스터 기반 라우팅 방법의 경우 센서 노드간의 보안 서비스를 위해 그룹 키를 사용하는 경우가 있는데, 이 경우 그룹 키를 알고 있는 노드가 복수개 존재하기 때문에 그룹 키의 오용 가능성이 존재한다. 본 논문에서는 오용된 그룹 키를 탐지하기 위해 지연 응답 방법을 이용한 오용된 그룹 키 탐지 방법을 제안한다.