• 한국통신학회논문지
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• 제38C권11호
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• pp.1060-1073
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• 2013

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크상에서 그룹 이동성이 있는 모바일 사용자들을 beacon 메시지 수신 상태 정보만을 이용하여 분산적인 방법으로 온라인 클러스터링 하는 기법과 그룹 내로 데이터를 효과적으로 전달하기 위한 클러스터 헤드 노드를 선정하는 기법을 제시하고, 선정한 클러스터 헤드 노드를 통해 그룹 내부로 데이터를 전달할 수 있는 효율적인 그룹 라우팅 기법을 제안한다. ns-2를 이용하여 518개의 정적 노드와 20개의 동적 노드로 구성된 네트워크에 대해 성능 평가한 결과, 평균적으로 96 %의 높은 클러스터링 정확도를 보임을 확인할 수 있었다. 또한 그룹의 개념 없이 개별적으로 모바일 노드들로 일대일 라우팅을 한 경우에 비해 제안한 클러스터 기반 라우팅 기법을 사용했을 경우, 총 라우팅 비용이 1/20 정도로 감소하였으며, 그룹의 개념은 존재하지만 임의의 모바일 노드를 통해 intra-cluster 라우팅 했을 경우에 비해, 제안한 클러스터 헤드 노드를 통해 라우팅 했을 경우, 라우팅 비용이 평균적으로 1/2 정도로 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.63-71
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• 2013

클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP, Cluster-Based Routing Protocol)은 각 클러스터 내에 헤더를 선출하고 클러스터 헤더가 모든 이동 노드들을 관리, 운영하기 때문에 전력 소모가 심하게 일어나게 된다. 각 노드의 잔여 전력량을 고려하지 않고 헤더를 임의로 선출하기 때문에 클러스터 헤더의 평균 수명이 짧아지고 빈번하게 다른 헤더를 선출해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 잔여전력량을 고려하여 헤더 재선출로 인한 라우팅 지연을 줄이고, 클러스터뿐만 아니라 전체 네트워크의 수명을 연장시키는 새로운 헤더 선출기법을 제안한다. 제안 기법에서는 잔여전력량을 고려하여 헤더와 보조 헤더를 선출한다. 선출된 클러스터 헤더의 잔여전력량이 낮아져 헤더 역할을 수행할 수 없게 되면 미리 선출해둔 보조 헤더가 클러스터 헤더 역할을 수행하도록 함으로써 빈번한 헤더 재선출로 인한 문제점을 줄인다. 또한 잔여전력량이 높은 노드가 헤더로 선출되기 때문에 각 클러스터의 모든 노드는 전력이 균등하게 소비되어 네트워크 전체의 수명을 연장시킨다.

• 융합보안논문지
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• 제16권2호
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• pp.3-9
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• 2016

최근 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 에너지 효율성을 향상시켜 네트워크의 수명을 향상시키는 라우팅 기법의 연구가 많이 수행되고 있다. 무선 센서 네트워크는 제한된 에너지 및 하드웨어 성능 때문에 배터리, 메모리 및 프로세서 등 모든 자원을 효율적으로 사용해야 하며, 이를 위해 관련 통신 프로토콜도 저-전력 소모를 달성할 수 있도록 설계하고 구현해야 한다. 센서 네트워크에 많이 사용되는 LEACH, HEED등과 같은 클러스터 기반의 라우팅 방식들은 클러스터 헤더들과 해당 멤버 노드들 간의 데이터 전달을 통하여 에너지의 효율성을 얻는다. 이 논문에서는 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 클러스터 라우팅 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 이용하여 성능 결과를 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.125-129
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• 2015

무선센서네트워크의 효율적인 에너지 사용과 개별 노드의 수명 증가는 센서 네트워크의 효율적인 운영을 위해 매우 중요한 요소이며 많은 라우팅 프로토콜들이 네트워크 수명을 최대화하기 위해 개발되고 있다. 특히 Wendi Heinzelman에 의해 제시된 LEACH프로토콜은 간단하고 효율적인 클러스터링 기반의 라우팅 프로토콜로 잘 알려져 있다. 그러나 LEACH프로토콜은 총 데이터 전송 량이 불규칙한 네트워크에서 효율이 떨어지게 되므로 클러스터의 안정도가 낮아지게 된다. 그러므로 본 논문에서는 클러스터링 기반의 라우팅 프로토콜에서 개선된 확률적 클러스터 헤드선출 방법을 제안한다. LEACH프로토콜과 HEED프로토콜에 대해 조사해보고 LEACH프로토콜에 새로운 확률적 클러스터 헤드 선출방법을 적용하고 비교하여 개선된 점을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.189-194
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• 2004

본 논문에서는 클러스터 기반의 멀티캐스트 라우팅 문제 해법을 위한 Simulated Annealing(SA) 알고리즘을 제안한다. 멀티캐스트는 한 점에서 다수의 집단 구성원들에게 데이터를 전송하는 것으로 이는 멀티캐스트 트리를 구성하여 해결할 수 있다. 즉, 전체 네트워크를 몇 개의 클러스터로 분할한 후 클러스터 내부를 멀티캐스트 트리로 구성하여 해결할 수 있다. 멀티캐스트 트리는 최소비용 스타이너 트리로 구성할 수 있다. 본 논문에서는 SA알고리즘을 최소비용 스타이너 트리에 적용하였다. 특히, SA 알고리즘에서는 냉각 스케줄을 어떻게 설정하느냐에 따라 알고리즘의 성능에 영향을 준다. 따라서 본 논문에서는 멀티캐스트 라우팅 문제를 위한 SA 알고리즘의 냉각 스케줄을 제안하고, 그 결과를 분석한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.197-203
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• 2011

유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 사람의 접근이 어려운 다양한 환경에 무선 센서들로 구성된 네트워크이다. 그러므로 센서 노드들은 스스로 라우팅 하는 네트워크로 구성되며, 전력(power) 교체가 어렵다는 특징을 가지고 있다. 따라서 전력 소모를 줄이는 다양한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 클러스터를 이용한 계층적 구조의 라우팅 방식은 평면적 구조의 라우팅 방식에 비해 센서 노드들의 전력소모가 균등하며, 전력 소모가 적어 네트워크의 사용 주기가 길다. 본 논문은 초기 클러스터를 계속 유지하여 클러스터를 구성하는셋업 과정을 초기 한번만 함으로써 센서노드들의 에너지 소모를 줄이도록 하였으며, 다음 라운드의 헤더 선출은 클러스터내의 멤버 노드들 중 에너지가 가장 많은 노드를 선정함으로써 클러스터내의 모든 노드의 에너지 소모를 균등하게 하는 방법을 제안하였다. 이 방식은 클러스터의 모든 노드들의 에너지소모를 줄여 네트워크의 생명주기를 늘리며, 센서들의 에너지 소모를 균등하게 하여 에너지 홀(energy hole) 문제를 개선하고자 하였다. 본 제안방식의 타당성을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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• pp.147-149
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• 2000

프로세서와 네트워크의 발달로 클러스터 시스템은 웹 기반 응용분야 등에서 수요가 증가하고 있다. 화상회의, VOD, 온라인 게임, 상품 및 주식거래 등과 같은 실시간 서비스를 제공하기 위해 클러스터 시스템에서의 라우팅은 결함이 발생한 경우에도 마감시간 안에 실시간 연결이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 여러 개의 노드로 구성되어 있으며, 동일한 작업을 수행하는 노드들이 그룹을 이룬 클러스터 시스템에서 백업 채널과 백업 노드를 예약하는 결함 허용 실시간 연결방법을 제안하고 신뢰도를 분석한다. 또한 일반 네트워크 환경의 라우팅만을 사용한 시스템과 백업 채널을 사용하는 시스템의 QoS를 비교하기 위해 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.231-233
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• 2015

무선 센서 네트워크는 다수의 센서 노드와 하나의 싱크노드로 구성된다. 센서 네트워크상에 분포된 센서 노드들은 데이터 전송 중에 배터리 재충전이나 변경이 곤란하다. 센서들의 제한적 특성을 때문에 일반 유선 네트워크와 달리 에너지 효율적인 네트워크 설계를 요구한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 계층적 클러스터 라우팅 프로토콜로서 LEACH 프로토콜을 분석하고, 센서들의 에너지 소모를 줄이고, 네트워크 수명을 연장하는 개선된 LEACH 라우팅 프로토콜을 제안한다. 최적 클러스터를 결정하는 기법을 이용하여 클러스터 수를 고려한 클러스터를 형성하고, 성능 분석은 MATALAB을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 본 개선된 프로토콜이 LEACH 프로토콜과 비교하여 우수함을 보였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.212-215
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• 2006

본 논문에서는 MANET 환경에서 악의적인 노드들로부터 데이터를 보호하고 안전하게 전달하는 방법으로 클러스터 기반의 라우팅 알고리즘인 CBRP를 이용하여 클러스터 헤더간의 데이터 교환처럼 데이터를 캡슐화 하여 데이터의 은닉효과를 주었다. 또한 Diffie-Hellman 키 교환 알고리즘을 이용하여 노드간에 전송되는 데이터를 암호화함으로써 악의적인 노드는 데이터를 습득하더라도 키를 가지고 있지 않기 때문에 어떤 내용인지 알기 어려운 특성을 지니고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1B호
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• pp.31-39
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• 2007

무선 센서 네트워크는 고정된 인프라의 도움없이 이동 노드만으로 구성되므로 네트워크의 독립성과 융통성을 높일 수 있으나, 노드의 참여와 이탈의 자유로움으로 인하여 네트워크 운영의 기본 기능인 라우팅에 많은 어려움이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 이 논문에서는 노드들의 지리적 또는 논리적인 위치 정보를 이용한 위치 기반 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 센서의 위치 정보를 클러스터 기반으로 동작시켜 확장성과 이동성을 보장하는 분산 환경의 무선 센서 네트워크에 적용가능하다. 기존 DSR과 AODV등의 reactive 라우팅 알고리즘과 성능분석을 통해 노드 증가에 따른 패킷전송 비율, 라우팅 오버헤드, 평균 통신비용 등을 비교한다.