• 제목/요약/키워드: 클러스터-헤드

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수중 무선 센서 네트워크에서 에너지를 고려한 데이터 병합 기반 라우팅 프로토콜 (Routing Protocol based on Data Aggregation with Energy Efficiency in Underwater Wireless Sensor Networks)

  • 허준영;민홍
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.109-114
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    • 2013
  • 수중 무선 센서 네트워크에서 센싱 데이터는 수온과 염도 등 평균 계산 등을 사용하여 병합이 가능한 경우가 많다. 데이터 병합은 수중 무선 센서 네트워크에서 패킷의 수를 줄이고 에너지를 절약하는 데 큰 도움이 된다. 하지만 데이터 병합으로 인해 지연이 발생할 수 있고, 불필요하게 긴 경로나 싱크 방향이 아닌 경로를 통해 패킷이 전달되는 단점이 있다. 본 논문에서는 이런 문제를 완화할 수 있는 데이터 병합 기반의 새로운 경로 결정 알고리즘을 제안한다. 제안 논문은 간섭 없이 지연을 줄이고 싱크 방향이 아닌 경로를 제거하여 에너지 효율성을 최대화 한다. 실험 결과를 통해 제안 알고리즘이 에너지 효율과 패킷 지연 면에 있어 우수함을 알 수 있다.

전력 및 대역폭 효율성있는 무선센서네트워크협력 전송에 관한 연구 (Power-and-Bandwidth Efficient Cooperative Transmission Protocol in Wireless Sensor Networks)

  • ;공형윤;최정호;정휘재
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제13C권2호
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    • pp.185-194
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    • 2006
  • 단 논문에서 먼저 LEACH (Low-Energy Adaptive Hierarchy)를 사용한 무선센서네트워크에서 하나의 센서 노드가 다른 두 센서노드의 클러스터 헤드를 향한 데이터 전송을 도와주는 전력 및 대역폭에 효율성있는 협력 통신 프로토콜을 제안하고, 제안한 프로토콜의 closed-form BER(Bit Error Ratio)을 유도한다. 또한 이것이 복호 후 전송 프로토콜의 일반적인 BER 임을 보이고, 제안한 시스템이 기존의 복호 후 전송 프로토콜보다 더 높은 주파수 효율을 가지면서 동일한 성능을 나타내는 것을 보인다. 많은 수학적인 결과를 통해 직접 전송일 경우 BER이 $10^{-3}$에서 11dB까지 네트워크의 전력이 절약되는 것을 확인할 수 있다.

무선센서 네트워크의 클러스터 헤드노드 고장 복구 알고리즘 및 오류 정정코드 (Fault Recover Algorithm for Cluster Head Node and Error Correcting Code in Wireless Sensor Network)

  • 이중호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.449-453
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    • 2016
  • 열악한 자연환경에 무작위로 배포되는 무선센서 네트워크(Wireless Sensor Networks : WSNs)의 센서 노드(node)에서의 고장은 필수적으로 발생하며, 무선센서 네트워크의 설계시 고려되어야 할 핵심과제이다. 본 논문에서는 센서노드에서 발생 가능한 고장모델을 분류하였다. 특히 CH(Cluster Head) 노드에 고장이 발생할 경우 고장을 복구 가능한 새로운 코드방식을 제안하고, 고장 복구 알고리즘을 제시하였다. 제안한 코드 방식은 기존 해밍코드대비 정보길이 16비트 이하에서 동등한 크기의 패리티 비트를 가지며, 코드 발생이 아주 간단한 장점을 가진다. 이것은 전력효율을 높이면서 WSN의 안정성을 유지하는 데 매우 중요하다.

무선 센서 네트워크에서 동적 여과 프로토콜의 인증키 재배포 주기 결정 기법 (Determination Method of Authentication Key Re-Distribution Period in Dynamic En-route Filtering Scheme on WSN)

  • 이선호;조대호
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.355-358
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    • 2009
  • 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 이루어지면서 센서 네트워크 보안에 대한 문제점이 많이 야기되고 있다. 무선 센서 네트워크에서는 개방된 환경에서 제한적인 자원을 가지는 노드들로 구성되어 있다. 개방된 환경에 배치된 노드들은 공격자에게 쉽게 노출되어질 수 있다. 공격자는 노드를 물리적으로 포획하여 데이터 인증에 사용하는 인증키와 같은 보안 정보들을 획득할 수 있다. 공격자는 포획된 노드를 통하여 허위 보고서로 무선 센서 네트워크에 쉽게 삽입시킬 수 있다. 이는 허위 보고서로 인한 혼란 및 위조 정보의 전달과정에서 발생하는 에너지 고갈 등의 문제점을 유발시키게 된다. 이러한 허위 보고서를 조기에 탐지 및 폐기하기 위하여 동적 여과 프로토콜(DEF: Dynamic En-route Filtering scheme)이 제안되었다. DEF에서 인증키를 재배포 하는 주기는 보안 강도와 비용을 트레이드-오프 하는 관계에 놓여있으므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서네트워크에서 동적 여과 프로토콜의 인증키 재배포 주기를 결정하는 기법을 제안한다. 배포된 노드들의 위상변화, BS까지 도달한 허위보고서 비율, 공격자에게 포획된 노드의 수 등을 고려하여 재배포 여부를 결정하고 재배포가 결정되면 각 클러스터 헤드들에게 재배포를 명령하게 된다.

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모바일 애드 혹 네트워크에서 LTD(Load Tolerance Density-distribution)를 이용한 효율적인 분산경로에 관한 연구 (A Study of Efficiency Distributed routing path using LTD(Load Tolerance Density-distribution) in Mobile Ad-hoc Networks)

  • 오동근;오영준;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.105-107
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    • 2015
  • 본 논문에서는 네트워크의 유동확률밀도를 이용하여 분산적인 라우팅 경로를 분석하는 LTD(Load Tolerance Density-distribution) 알고리즘을 제안한다. 모바일 애드 혹 네트워크(Mobile Ad-hoc Networks)는 유동성을 가진 노드들로 구성된 네트워크로서, 토폴로지의 변화가 빈번하다. 토폴로지의 변화를 줄이기 위해 계층적 네트워크가 연구되었으나, 특정 클러스터 헤드노드에게 부하가 집중되어 통신이 단절된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 포아송 분포를 이용한 노드의 유동확률밀도를 계산하여, 분산적인 라우팅 경로를 제공하는 알고리즘이다. 모의실험에서, 본 논문에서 제안한 알고리즘의 패킷 전송률은 비교 알고리즘에 비해 향상된 결과를 보여주었다.

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차량 Ad-hoc에서 효율적인 메시지 전달을 위한 지향성 MAC 프로토콜 (An Efficient Directional MAC Protocol for Vehicular Ad-hoc Networks)

  • 지순배;김정현;유철우
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.9-16
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    • 2015
  • VANET에서 신속하고 안전한 메시지 전달은 중요한 연구 주제이다. 대부분의 연구가 운전자의 안전성을 높이기 위해 차량 간 주기적인 비콘(Beacon) 브로드캐스트를 가정하고 있다. 본 논문에서는 차량 간 통신에서 이러한 문제점을 해결하고 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하기 위하여 고속으로 이동하는 차량의 주행 환경에 적합한 위치기반 클러스터링을 통한 매체접속제어 프로토콜을 설계하였다. 클러스터 헤드를 통해 각 노드들의 access를 관리하고 자원을 할당함으로써 기존 싱글 채널을 사용하여 경쟁 기반의 MAC 프로토콜에서 발생하는 패킷 충돌 및 통신 지연을 줄이는 것을 시뮬레이션을 통해 확인 하였다.

대규모 스마트폰 센싱을 위한 문서 클러스터링 기법 (Document Clustering Scheme for Large-scale Smart Phone Sensing)

  • 민홍;허준영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.253-258
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    • 2014
  • 스마트폰에 탑재된 센서들을 사용하여 사회 조직에서 발생하는 다양한 현상들을 모니터링하는 스마트폰 센싱 분야에서 대규모 데이터 처리 및 품질 향상과 수집된 정보를 공유하기 위해 시멘틱 데이터를 관리하는 것은 중요한 이슈 중에 하나이다. 본 논문에서는 이러한 대규모 시멘틱 데이터 관리 구조에서 서버의 부하를 줄이기 위한 문서 클러스터링 기법을 제안한다. 제안된 클러스터링 기법은 헤드 노드와 멤버노드를 갖는 하이브리드 백엔드 구조에서 서버단의 부하 감소를 위해 유사한 메타데이터를 갖는 노드들로 클러스터를 구성한다. 시뮬레이션을 통해 제안 기법이 기존의 거리기반 클러스터링 기법에 비해 서버부하를 줄일 수 있다는 것을 검증 하였다.

스케일이 큰 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 클러스터링을 위한 제어 메시지 전송반경 (Control Message Transmission Radius for Energy-efficient Clustering in Large Scale Wireless Sensor Networks)

  • 최혜경;강상혁
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-11
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    • 2020
  • 본 논문은 큰 스케일의 무선센서네트워크(Wireless Sensor Networks: WSN)에서 클러스터링을 위한 제어 메시지의 최적화된 전송반경을 사용하여 전체 네트워크의 수명을 증가시키는 방법을 제안한다. 또한 스케일이 큰 네트워크에서 노드들의 제어 메시지의 최대 전송반경과 에너지 소모에 대하여 고찰한다. 이를 위하여 일반 노드가 소모하는 에너지와 클러스터 헤드가 소모하는 에너지의 함수 형태로 제어 메시지 전송반경을 분석하고, 이를 바탕으로 최적의 전송반경을 구하는 방법을 제시한다. 제안한 방법을 이용하여 싱글 홉 및 멀티 홉 등의 여러 WSN 라우팅 환경에서 시행한 시뮬레이션 성능 분석 결과를 바탕으로, 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법들에 비하여 전체 네트워크의 수명을 더욱 길게 운용하는 것을 보였다.

대용량 위치정보 저장시스템 개발 (Development of a Storage System for Mass Location Information)

  • 김동오;주성완;홍동숙;한기준
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2004년도 국내 LBS 기술개발 및 표준화 동향세미나
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    • pp.105-112
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    • 2004
  • 최근 이동 객체의 위치정보를 활용한 위치 찾기 서비스, 교통 정보 서비스, 긴급 구조 서비스, 모바일 광고 서비스와 같은 위치 기반 서비스가 부각되고 있다. 이와 같은 다양한 위치 기반 서비스를 제공하기 위해서는 대용량의 이동 객체의 위치정보를 신속하게 저장, 검색, 갱신할 수 있는 저장시스템이 필수적으로 요구된다. 그러나, 이동 객체 위치정보 저장시스템으로 기존의 데이타베이스 시스템을 사용할 경우 불필요한 트랜잭션 연산으로 인하여 저장 및 검색 시 오버헤드가 발생하고, 위치 기반 서비스에 필요한 다양한 질의 및 요구사항을 지원하지 못한다는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 대용량의 위치정보를 효과적으로 저장 및 검색할 수 있으며, 위치 기반 서비스에서 요구하는 궤적 질의 기능, 위치 트리거 기능, 위치 보정 기능, 이동 객체 아이디 기반 클러스터 기능 등을 지원하는 대용량 위치정보 저장시스템을 개발하였다. 또한, 대용량 위치정보 저장시스템의 성능 평가를 위해서 상용 데이타베이스 시스템인 SQL-Server와 비교 실험하여 성능의 우수함을 입증하였다.

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고정 전파 파장 반경에 의한 무선 센서네트워크에서의 다단계 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘 (A Multi-level Energy Efficient Routing Algorithm on Fixed Radio Wave Radius in Wireless Sensor Network)

  • 이충세
    • 융합보안논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성을 높이려는 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 현재 이루어지고 있는 대부분의 연구는 클러스터 헤드와 싱크 노드들 사이의 직접적인 통신에 바탕을 두고 있다. 앞에서 이루어진 연구들은 노드들 사이의 거리에 따라 에너지를 계산하는 방식에 기초를 두고 있다. 거리에 따라 에너지를 계산하여 알고리즘을 구현하는 것은 어려운 문제가 된다. 이 논문에서는 싱크 노드에서 다른 모든 노드들까지 고정된 전파 파장의 반경을 갖는 다단계 라우팅 알고리즘을 제안한다. 이 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 WSN이 에너지를 효율적으로 줄이는 것과 WSNdp 활용 방안을 제시한다.