• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.16-18
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• 2004

무선 센서 네트워크는 센서들을 무선으로 연결하여 데이터 교환을 통해 다양한 환경에서 정보를 수집할 수 있도록 하는 유용한 도구이다. 센서노드 간의 통신은 센서노드의 제한된 에너지를 효율적으로 이용하도록 만들어져야만 한다. 클러스터링에 기반한 계층적 라우팅 기법은 클러스터 내의 노드들은 클러스터헤드와만 통신을 하게하고 클러스터헤드가 한꺼번에 싱크에게 통합된 정보를 보내게 하여 에너지를 절약하는 기법이다. 본 연구에서는 이러한 클러스터링 기반의 라우팅에서 에너지 효율을 높이기 위해 싱크와 클러스터헤드 사이의 거리에 따른 최적 클러스터 크기를 계산하고, 원형의 전체 토폴로지에서 계산된 값과 일치됨을 확인해 보았다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2017.04a
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• pp.132-135
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 한정된 에너지를 가진다. 이에 센서 노드의 전송 에너지의 효율을 높여 네트워크의 수명을 연장하는 것이 중요하다. 무선 센서 네트워크에서 LEACH는 클러스터 헤드가 난수를 이용한 확률값으로 선출하여 주변 노드들과 함께 클러스터를 구성한다. 그러나 노드들이 베이스 스테이션과 클러스터 헤드 사이에 존재할 경우 클러스터 헤드로 데이터를 전송하게 되므로, 베이스 스테이션의 역방향으로 전송하게 된다. 이는 역방향 전송을 받은 클러스터 헤드가 다시 베이스 스테이션에 데이터를 전송하게 되어 불필요한 에너지를 소비한다. 본 논문에서는 LEACH의 불필요한 전송 에너지의 소비를 줄이기 위하여 D-LEACH를 제안한다. D-LEACH는 센서 노드와 베이스 스테이션 그리고 클러스터 헤드 사이의 거리를 계산하여 직접 전송하거나 멀티 홉 전송으로 데이터의 전송방향을 베이스 스테이션이 위치한 방향으로만 전송하게 함으로 전송 에너지 효율을 높인다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.45 no.6
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• pp.77-86
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• 2008

Traditional cluster-based routing method is a representative method for increasing the energy efficiencies. In these cluster-based routing methods, the selected cluster head collect/aggregate the information and send the aggregated information to the base station. But they have to solve the unnecessary energy dissipation of frequent information exchange between the cluster head and whole member nodes in cluster. In this paper, we minimize the frequency of the information exchange for reducing the unnecessary transmit/receive frequencies as calculate the overlapped area or number of overlapped member nodes between the selected cluster head and previous cluster head in the setup phase. And besides, we consider the direction of super cluster head for optimal cluster formation. So, we propose the modified cluster selection scheme that optimizes the energy dissipation in the setup phase and reuses the saved energy in the steady phase efficiently that prolongs the whole wireless sensor network lifetime by uniformly selecting the cluster head.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.35 no.5B
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• pp.801-808
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• 2010

LEACH, one of hierarchical based routing protocols, was proposed for energy efficiency which is the most important requirement of Wireless Sensor Network(WSN). LEACH protocol is composed of a cluster of certain large number of clusters, which have a cluster head and member nodes. Member nodes send sensing data to their cluster heads, and the cluster heads aggregate the sensing data and transmit it to BS. The challenges of LEACH protocol are that cluster heads are not evenly distributed, and energy consumption to transmit aggregated data from Cluster heads directly to BS is excessive. This study, to improve LEACH protocol, suggests LECEEP that transmit data to contiguity cluster head that is the nearest and not far away BS forming chain between cluster head, and then the nearest cluster head from BS transmit aggregated data finally to BS. According to simulation, LECEEP consumes less energy and retains more number of survival node than LEACH protocol.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.15 no.3
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• pp.155-161
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• 2015

Efficient energy consumption is a one of the key issues in wireless sensor networks. Clustering-based routing algorithms have been popular solutions for such an issue. Re-clustering is necessary for avoiding early energy drain of cluster head nodes in such routing strategies. The re-clustering process itself, however, is another source of energy consumption. It is suggested in this work to adaptively set the frequency of re-clustering by comparing the energy levels of cluster heads and a threshold value. The algorithm keeps the clusters if all the cluster heads' energy levels are greater than the threshold value. We confirm through simulations that the suggested algorithm shows better energy efficiency than the existing solutions.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10d
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• pp.244-248
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• 2007

센서 네트워크에서 에너지 소비는 전송거리와 보내고자 하는 데이터에 비례한다. LEACH-C와 같은 클러스터 기반 라우팅 기법들은 센서 노드들의 클러스터링을 통하여 데이터 전달 거리를 최소화시킴으로서 에너지의 효율성을 얻는다. 하지만 LEACH-C에서는 클러스터링을 구성할 때 클러스터 구성 노드들의 거리의 총합만을 고려한다. 본 논문에서는 에너지 사용에 큰 영향을 미치는 기지국과 클러스터 헤드간의 거리를 고려한 클러스터 헤드 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 방법은 LEACH-C에 비해 기지국의 위치가 일정 거리 이상 떨어져 있을 경우 성능 향상 결과를 제공하였다. 이 결과는 클러스터 기반 라우팅 알고리즘에서 클러스터 헤드와 기지국간의 거리를 고려하는 것이 에너지 효율적인 측면에 영향을 미칠 수 있음을 보여 주었다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.50 no.10
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• pp.50-64
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• 2013

In clustered sensor networks, since a CH (Cluster Head) collects data from its members and delivers the collected data to the sink, it is very important to prevent compromised nodes from joining a CH election and manipulating and fabricating the election result. In order to protect CH elections from compromised nodes, unpredictability, non-manipulability, and agreement property should be guaranteed in CH elections. However, existing CH election schemes cannot prevent intelligent compromised nodes from skilfully violating those properties via their cooperation. In this paper, we propose a scheme which protects the CH election process by detecting intelligent compromised nodes and excluding them. For every CH election round, each member gives a direct trust value to other members according to their behavior. Then a real reputation value is given to each member by combining the direct trust value and indirect trust values provided by other members. Then, each node evaluates the real reputation values of members in its cluster and excludes some untrustable nodes from CH candidates. The scheme greatly improves the non-manipulability and agreement property of CH election results compared to other rival schemes. Furthermore, the scheme preserves the high non-manipulability and the high agreement property even in an environment where message losses can happen.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.496-498
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• 2005

수많은 센서들로 이루어진 센서 네트워크에서는 노드의 제한된 에너지로 인해, 에너지 효율적 사용이 중요한 이슈이다. 따라서 에너지 효율적인 라우팅을 위하여 많은 알고리즘이 연구되고 있다. 이들 알고리즘들 중 클러스터링 기법은 센서 노드가 싱크와 직접 통신하는 방법이 아닌 클러스터 헤드로 선출된 노드와 통신하여 클러스터 헤드가 센싱된 정보를 모아 싱크에 보냄으로써 에너지 소비를 줄이게 된다. 이 기법은 클러스터 헤드 선정이 무엇보다도 중요한 이슈이다. 따라서 이 논문에서는 잔존 에너지의 양과 노드의 상대적 위치에 따라 클러스터 헤드를 선출함으로써 에너지 효율을 최적화 시킬 수 있는 기법을 제안한다.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.10 no.3
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• pp.61-69
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• 2009

Most existing clustering protocols have been aimed to provide balancing the residual energy of each node and maximizing life-time of wireless sensor networks. In this paper, we present the threshold based cluster head replacement strategy for clustering protocols in wireless sensor networks. This protocol minimizes the number of cluster head selection by preventing the cluster head replacement up to the threshold of residual energy. Reducing the amount of head selection and replacement cost, the life-time of the entire networks can be extended compared with the existing clustering protocols. Our simulation results show that our protocol outperformed than LEACH in terms of balancing energy consumption and network life-time.

• The KIPS Transactions:PartC
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• v.17C no.3
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• pp.291-298
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• 2010

In wireless sensor networks, energy is the most important consideration because the lifetime of the sensor node is limited by battery. The clustering is the one of methods used to manage network energy consumption efficiently and LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy) is one of the most famous clustering algorithms. LEACH utilizes randomized rotation of cluster-head to evenly distribute the energy load among the sensor nodes in the network. The random selection method of cluster-head does not guarantee the number of cluster-heads produced in each round to be equal to expected optimal value. And, the cluster head in a high-density cluster has an overload condition. In this paper, we proposed both a token based cluster-head selection algorithm for guarantee the number of cluster-heads and a cluster selection algorithm for uniform-density cluster. Through simulation, it is shown that the proposed algorithm improve the network lifetime about 9.3% better than LEACH.