• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.04a
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• pp.166-169
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• 2014

무선 센서 네트워크는 제한된 에너지를 가진 센서 노드들로 구성되며, 센서 노드의 에너지를 효율적으로 활용하기 위해 클러스터링 알고리즘을 사용한다. 균형 있는 클러스터 구성을 위해서는 클러스터 헤드의 선정이 중요하다. 기존의 연구는 확률, 노드의 잔여 에너지, 이웃 노드의 수, 이웃 노드와의 거리 등의 정보를 활용하여 클러스터 헤드를 선정하였다. 그러나 확률은 클러스터 헤드의 밀집으로 인한 에너지 소비의 불균형이 있을 수 있으며, 이웃 노드와의 정보 비교는 필요한 정보 수집을 위해 많은 에너지가 필요하다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 논문은 센서 노드를 베이스 스테이션과의 거리에 따라 2-레벨로 나누고 각 상위 레벨에 속한 동일한 하위 레벨을 순차적으로 변경해가며 클러스터를 구성하는 기법을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.175-177
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• 2005

무선 센서 네트워크에서는 배터리에 의존하는 수많은 센서 노드들로 구성이 된다. 이때, 물체들을 감지하기 위해서는 센서들은 켜져 있어야 하고, 수집한 데이터는 클러스터 헤드(Cluster Head)나 싱크(sink) 로 보내주어야 한다. 일련의 동작을 위해서 센서들은 않은 에너지를 소모하게 된다 이를 보완하기 위해서 LEACH 라는 방법을 이용하여, 클러스터 헤드 만이 싱크로 데이터를 전송하고, 에너지를 균일하게 소모하기 위한 기법을 사용한다. 본 논문에서는 기본적으로 LEACH 방법을 이용하면서, 이동체의 이동을 감지함에 있어서, 이동체의 예상 이동영역을 예측하여, 예상 이동영역내에 존재하지 않는 센서 노드들은 다음 라운드가 시작할 때까지 Sleep 하도록 하고. 예상 이동영역내에 있는 센서 노드들만 감지하도록 하여, 에너지의 소모를 줄였다. 이때 예상 이동영역은 싱크가 이전에 수집한 데이터로 계산하여, 이동체들의 정보를 모든 노드들에게 브로드 캐스트(Broadcast)하고, 매 라운드마다 클러스터 헤드선택까지는 LEACH 와 마찬가지로 모든 센서 노드들이 참여하지만, 이후 클러스터의 구성원이 되기 위해서는 예상 이동영역내에 존재해야 한다. 만약 해당 라운드에서클러스터 헤드가 되어도, 구성원이 존재하지 않는 다면 다시 Sleep 하도록 하여, 에너지 소모를 줄였다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.12 no.11
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• pp.1609-1622
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• 2009

In wireless sensor networks, a clustering protocol is an efficient method to prolong network lifetime. In general, it results in more energy consumption at the cluster-head node. Hence, such a protocol must changes the cluster formation and cluster-head node in each round to prolong the network lifetime. But, this method also causes large amount of energy consumption during the set-up process of cluster formation. In order to improve energy efficiency, in this paper, we propose a new clustering algorithm. In this algorithm, we exclude duplicated data of adjacent nodes and transmits the threshold value. We define a group as the sensor nodes within close proximity of each other. In a group, a node senses and transmits data at a time on the round-robin basis. In a view of whole network, group is treated as one node. During the setup phase of a round, intra clusters are formed first and then they are re-clustered(network cluster) by choosing cluster-heads(group). In the group with a cluster-head, every member node plays the role of cluster-head on the round-robin basis. Hence, we can lengthen periodic round by a factor of group size. As a result of analysis and comparison, our scheme reduces energy consumption of nodes, and improve the efficiency of communications in sensor networks compared with current clustering methods.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.11 no.8
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• pp.1082-1092
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• 2008

In wireless sensor networks, clustering protocol such as LEACH is an efficient method to increase whole networks lifetime. However, this protocol result in high energy consumption at the cluster head node. Hence, this protocol must changes the cluster formation and cluster head node in each round to prolong the network lifetime. But this method also causes a high amount of energy consumption during the set-up process of cluster formation. In order to improve energy efficiency, in this paper, we propose a new cluster formation algorithm. In this algorithm, we define a intra cluster as the sensor nodes within close proximity of each other. In a intra cluster, a node senses and transmits data at a time on the round-robin basis. In a view of whole network, intra cluster is treated as one node. During the setup phase of a round, intra clusters are formed first and then they are re-clustered(network cluster) by choosing cluster-heads(intra clusters). In the intra cluster with a cluster-head, every member node plays the role of cluster-head on the round-robin basis. Hence, we can lengthen periodic round by a factor of intra cluster size. Also, in the steady-state phase, a node in each intra cluster senses and transmits data to its cluster-head of network cluster on the round-robin basis. As a result of analysis and comparison, our scheme reduces energy consumption of nodes, and improve the efficiency of communications in sensor networks compared with current clustering methods.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.13 no.4
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• pp.127-132
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• 2008

Wireless sensor network technologies applicable to various industrial fields are rapidly growing. Because it is difficult to change a battery for the once distributed wireless sensor network, energy efficient design is very critical. In order to achieve this purpose in network design, a number of studies have been examining the energy efficient routing protocol. The sensor network consumes energy in proportion to the distance of data transmission and the data to send. Cluster-based routing Protocols such as LEACH-C achieve energy efficiency through minimizing the distance of data transmission. In LEACH-C, however, the total distance between the nodes consisting the clusters are considered important in constructing clustering. This paper examines the cluster-head-selection-algorithm that reflect the distance between the base station and the cluster-head having a big influence on energy consumption. The Proposed method in this paper brought the result that the performance improved average $4{\sim}7%$ when LEACH-C and the base station are located beyond a certain distance. This result showed that the distance between cluster-head and the base station had a substantial influence on lifetime performance in the cluster-based routing protocol.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.11a
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• pp.792-795
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• 2012

애드 혹 네트워크(MANET: Mobile Ad hoc NETworks)는 기본적인 내부구조(infrastructure) 없이 노드들만으로 네트워크 망을 구성한다. 경로 탐색 정책으로 리액티브(reactive) 방식과 프로액티브(proactive) 방식이 있는데, 전통적으로 리액티브 방식의 성능이 더 좋은 것으로 평가된다. 그리고 두가지 방식의 장점을 취합한 하이브리드(hybrid) 방식의 클러스터 토폴로지(cluster topology) 도입에 관한 연구가 이루어지고 있다. 그 중, HCR(Hybrid Cluster Routing)이 제안되었는데, 이는 프로액티브 방식에 보다 중심을 둔 기법이다. HCR 은 리액티브 방식 경로 탐색 방법인 플라딩(flooding)의 탐색 지역을 한정된 범위로 제한할 수 있으나, 프로액티브 방식의 전체 네트워크 구성 정보 유지에 따른 막대한 오버헤드를 발생한다. 본 논문에서는 이러한 오버헤드를 줄이기 위해, 클러스터 내부 경로 탐색 기법인 MICF(Maginot path based Intra Cluster Flooding)를 제안한다. MICF 는 HCR 을 개선한 FSRS(First Search and Reverse Setting) 기반의 기법으로서, 클러스터 내부의 마지노 패스(maginot path)를 기준으로 경로 탐색 지역을 제한한다. MICF 는 게이트웨이(gateway) 간 최단 거리가 항상 클러스터 헤드(cluster head)를 중점으로 원의 내각 지역에 존재함을 바탕으로 하며, 최단 경로의 보장과 플라딩 지역 제한을 동시에 만족한다. 실험 결과, MICF 는 FSRS 기반의 기존 클러스터 내부 플라딩 방식보다 총 에너지의 7.79%만큼 더 에너지를 보존하였다. 결론적으로, MICF 역시 기존의 방식보다 에너지를 더 효율적으로 사용할 수 있으며, 마지노패스 설정과 이를 기반으로 한 제어 과정에 추가적인 오버헤드가 발생하지 않는다. 그리고 플라딩 면적이 작을수록 오버헤드가 줄어들게 됨을 알 수 있다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.3 no.5
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• pp.155-162
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• 2014

We proposed a 2 level tree based cluster based routing protocol for mobile ad hoc networks. it is our crucial goal to establish improved clustering's structure in order to extend average node life-time and elevate the average packet delivery ratio. Because of insufficient wireless resources and energy, the method to form and manage clusters is useful for increasing network stability. but cluster-head fulfills roles as a host and a router in clustering protocol of Ad hoc networks environment. Therefore energy exhaustion of cluster-head causes communication interruption phenomenon. Effective management of cluster-head is key-point which determines the entire network performance. The scheme focuses on improving the performance the life time of the network and throughput through the management of cluster-heads and its neighbor nodes. In simulation, we demonstrated that it would obtain averagely better 17% performance than LS2RP.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.34 no.5B
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• pp.480-488
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• 2009

A mobile ad-hoc network is an autonomous collection of wireless mobile nodes that organizes a temporary network without any network infrastructure. Due to node mobility, it is a challenging task to maintain the network topology. In this paper, we propose a stable clustering algorithm that uses node mobility for cluster formation. In the proposed algorithm, the node mobility is measured by counting the number of nodes entering into/leaving from its transmission range. The node having the lowest mobility is selected as a cluster head. For topology maintenance with reduced control overhead, the cluster head adaptively controls the broadcasting period of hello message to the measured node mobility. Through computer simulations, it is verified that the proposed algorithm outperforms previous clustering algorithms in terms of control overhead, the rate of node mobility changes and the number of cluster head changes.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.370-371
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• 2019

태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크는 지속해서 에너지를 수집할 수 있어 배터리 기반 센서 네트워크의 에너지 제약 문제를 완화할 수 있지만, 고정된 싱크의 사용으로 싱크 주변에 존재하는 노드들이 상대적으로 에너지 소비가 증가하는 문제, 즉 에너지 사용 불균형 문제는 해결하지 못한다. 최근의 연구에서는 클러스터링을 기반으로 한 모바일 싱크를 도입하여 이를 해결하고자 했지만, 클러스터 헤드 및 그 주변 노드들의 에너지 부담은 여전히 존재한다. 한편, 무선 전력 전송 기술 발전에 따라 무선 센서 네트워크에서 모바일 싱크를 이용한 무선 전력 전송의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 전력 전송이 가능한 모바일 싱크와 효율적인 클러스터링 기법(클러스터 헤드 선출 포함)을 이용하여 에너지 불균형 문제를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드 및 헤드 주변 노드의 에너지 핫 스팟이 완화됨으로, 전체 네트워크의 정전 노드들이 감소하고 수집된 데이터양이 증가한 것을 성능평가를 통해 확인할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.1627-1630
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• 2002

Ad Hoc 망은 고정된 네트워크 기반이 없는 동적인 호스트들로 구성된 네트워크이다. 호스트가 네트워크를 연결하기 위해 이웃 노드에 의존적이다. 그래서 네트워크의 보안 사항에 있어서 전통적인 네트워크에서 사용한 보안기법을 그대로 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 Ad Hoc 망에서의 특징에 근거하여 여러 동적인 노드들을 클러스터로 묶어서 클러스터 헤드가 멤버 노드들의 정보를 관리하는 가운데 한 클러스터 멤버가 다른 클러스터에 접속을 할 때 카 클러스터 헤드 사이에 멤버 인증서 교환을 위한 공개키 기반 인증 프로토콜을 제안한다.