• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.649-652
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법은 데이터 병합을 통해 통신 대역폭 사용을 용이하게 하며, 센서 노드들간의 송수신 전력 소비를 줄일 수 있고, 노드 증가에 따른 네트워크 확장성이 용이하므로 현재 많은 연구가 되고 있다. 클러스터링 기법은 클러스터 헤더를 선출하는 것으로부터 시작된다. 기존의 클러스터 헤더 선출 기법들은 에너지 잔여량, 센서 노드의 위치, 센서 노드들의 평균 에너지 등을 클러스터 헤더 선출값으로 하여 클러스터 헤더를 선정한다. 그러나 이 기법들은 악의 적인 노드가 다른 노드의 클러스터 헤더 선출값을 변경하고, 자신의 클러스터 헤더 선출값을 증가시켜 클러스터 헤더가 될 수 있는 보안 취약점을 가지고 있다. 이와 같은 보안 취약점을 개선하기 위해 클러스터 헤더 선출값에 대한 무결성과 클러스터 헤더 선출값을 전송하는 노드의 인증이 필요하다. 본 논문에서는 one-way key chain 기법을 사용하는 안전한 클러스터 헤더 선출 기법을 제안하고, 제안한 기법에 대한 안전성을 분석한다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1173-1178
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• 2012

클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP, Cluster-Based Routing Protocol)은 각 클러스터 내에 클러스터 헤더를 선출하고, 그 클러스터 헤더는 모든 이동 노드들을 관리, 운영하기 때문에 전력 소모가 심하게 일어나게 된다. 기존의 CBRP는 각 노드의 잔여전력량을 고려하지 않고 헤더를 임의로 선출하기 때문에 클러스터 헤더의 평균 수명이 짧아지고 이로인해 빈번하게 다른 헤더를 선출해야 하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 클러스터 헤더를 선출할 때 클러스터 내 각 노드의 잔여전력량을 비교하여 잔여전력량이 가장 많은 노드를 클러스터 헤더로 선출하여 클러스터의 수명과 네트워크 전체의 수명을 연장시키면서 경로의 안정성을 높이는 개선된 프로토콜을 제안한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권5호
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• pp.427-432
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• 2010

계층적인 센서네트워크에서는 클러스터 헤더의 선출이 네트워크의 수명에 중요한 영향을 미치기 때문에 효율적인 클러스터 헤더 선출이 중요하다. 따라서 최근 연구에서는 전체 네트워크의 수명을 늘리기 위해 효율적인 클러스터 헤더 선출 기법에 대해 다양한 연구 활동이 진행되고 있다. 본 논문에서는 Sink와의 거리를 고려하여 클러스터를 Group으로 분할하고 노드 밀도에 의해서 클러스터 헤더를 선출하는 방식을 제안한다. 또한 제안하는 기법의 성능을 평가하여 Zigbee 환경에서 네트워크 수명이 향상됨을 보이고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1094-1097
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• 2009

본 논문에서는 클러스터 기반의 계층적 무선 센서 네트워크에서 에너지 사용을 줄이기 위해서 클러스터 헤더를 선출할 때 에너지 소모량을 고려하여 선출하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 무선센서 네트워크의 크기나 위치 정보와 같은 전체적인 정보 없이 분산 환경을 기반으로 하고 있으며, 이전 클러스터 헤더가 에너지 잔류량과 현재 라운드에서의 에너지 소비량을 예측하여 다음 라운드의 클러스터 헤더를 선출한다. 실험결과 제안한 기법은 비교기법인 LEACH에 비하여 에너지 소모를 향상시켰고, 라운드마다 고른 에너지 소비량을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.27-30
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• 2012

클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP, Cluster-Based Routing Protocol)은 각 클러스터 내에 헤더를 선출하고 클러스터 헤더는 모든 이동 노드들을 관리, 운영하기 때문에 전력 소모가 심하게 일어나게 된다. 기존의 CBRP는 각 노드의 잔여전력량을 고려하지 않고 헤더를 임의로 선출하기 때문에 클러스터 헤더의 평균 수명이 짧아지고 빈번하게 다른 헤더를 선출해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 클러스터 헤더를 선출할 때 클러스터 내 각 노드의 잔여전력량을 비교하여 잔여전력량이 가장 높은 노드를 클러스터 헤더로 선출하고 잔여전력량이 두 번째로 높은 노드를 보조 헤더로 선출한다. 선출된 클러스터 헤더의 잔여전력량이 낮아져 헤더 역할을 수행할 수 없게 되면 이웃 멤버 노드들에게 알림 메시지를 전송하여 미리 선출해둔 보조 헤더가 클러스터 헤더 역할을 하게 한다. 클러스터의 수명과 네트워크 전체의 수명을 연장시키면서 헤더 재선출로 인한 문제점을 줄이고 경로의 안정성을 높이는 개선된 프로토콜을 제안한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권3호
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• pp.346-350
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• 2010

현재, Zigbee환경에서 센서 노드는 자원 제약적인 특성 때문에 효율성을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.[1] 계층적 구조를 가지는 클러스터링 기법은 정보의 중복 전달 방지와 네트워크 확장 용이성을 제공한다.[2] 그러나 클러스터 헤더 선출 시 오버헤드 발생하며 잘못된 클러스터 헤더 선출은 자원을 효율적으로 사용할 수 없다는 한계가 있다. 본 논문에서는 계층적 클러스터링 기법에서 노드의 위치나 에너지 정보를 싱크노드에서 알고 있는 중앙 처리식을 활용하여 거리와 노드의 밀도를 기반으로 하는 클러스터 헤더의 선출기법을 제안하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.587-590
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• 2019

본 논문은 센서 네트워크의 주요 문제점인 센서 노드의 이탈과 네트워크 변화에 따른 네트워크 수명 감소를 개선하기 위한 논문이다. 기존 Scalable Topology Organization(STO) 기반 지그비 트리 토폴로지 컨트롤 알고리즘은 전력 소모에 대한 방안을 고려하지 않아 네트워크의 수명이 비교적 짧았다. 이에 따라 매 라운드가 지날때마다 부모 노드를 새로 선출하고 네트워크 토폴로지를 새로 구성하는 클러스터 헤더 선출 기법을 도입하여 네트워크의 전체적인 수명을 연장하였다. 이에 대한 성능은 OMNet++ 시뮬레이터를 통해 동일한 실험 환경에서 기존의 STO 알고리즘과 제안하는 클러스터 헤더 선출 기법을 도입했을 때의 결과를 도출하였고 그 결과 네트워크 수명을 약 40% 증가시킬 수 있었으며 배터리 잔량 부분에서도 약 10%의 성능이 개선된 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.105-111
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• 2009

본 논문에서는 차량 간 안전통신을 위하여 다중홉 클러스터링 방식의 문제점을 개선하여, 거리를 계산한 지능형 클러스터링(Intelligence Cluster) 기법을 제안하고자 한다. 고속 이동시 연계성이 없는 차량간에 거리를 계산하여 클러스터링을 하게 되면 설정된 거리 값으로 각 노드들의 연계성이 형성되게 된다. 동일 구성원이 된 노드들 사이에서 거리 값으로 헤더를 선출하게 되고 헤더는 멤버가 된 노드들에게 그룹 내 정보를 전달하게 된다. 헤더 선출 후, 이동성으로 인해 헤더가 이탈되면 긴급상황이 발생될 수 있다. 이때 정보전달은 패킷에 포함된 프로그램의 실행으로 노드에서 제공하는 지능형 클러스터를 이용하여 새로운 클러스터 헤더를 선출하여 전송할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 기존의 Store-and-Forward 라우팅 방식에 컴퓨팅 능력을 추가한 Store-Compute-Forward 방식으로 클러스터를 선출하는 이동 Ad-hoc 통신을 위한 지능형 거리추정 클러스터방식을 제안한다. 논문에서 제안한 이동 Ad-hoc 통신을 위한 지능형 거리추정 클러스터방식은 능동적이고 지능적인 멀티 홉 클러스터 라우팅 프로토콜로서 안정된 통신이 이루어 질 수 있도록 한다.