• 제목/요약/키워드: Cluster based Routing

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시뮬레이티디 어닐링 알고리즘을 이용한 클러스터 기반의 멀티캐스트 라우팅 문제 해법 (Solving Cluster Based Multicast Routing Problems Using A Simulated Annealing Algorithm)

  • 강명주
    • 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.

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Cluster-based Cooperative Data Forwarding with Multi-radio Multi-channel for Multi-flow Wireless Networks

  • Aung, Cherry Ye;Ali, G.G. Md. Nawaz;Chong, Peter Han Joo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권12호
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    • pp.5149-5173
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    • 2016
  • Cooperative forwarding has shown a substantial network performance improvement compared to traditional routing in multi-hop wireless network. To further enhance the system throughput, especially in the presence of highly congested multiple cross traffic flows, a promising way is to incorporate the multi-radio multi-channel (MRMC) capability into cooperative forwarding. However, it requires to jointly address multiple issues. These include radio-channel assignment, routing metric computation, candidate relay set selection, candidate relay prioritization, data broadcasting over multi-radio multi-channel, and best relay selection using a coordination scheme. In this paper, we propose a simple and efficient cluster-based cooperative data forwarding (CCDF) which jointly addresses all these issues. We study the performance impact when the same candidate relay set is being used for multiple cross traffic flows in the network. The network simulation shows that the CCDF with MRMC not only retains the advantage of receiver diversity in cooperative forwarding but also minimizes the interference, which therefore further enhances the system throughput for the network with multiple cross traffic flows.

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.

Improvement of cluster head selection method in L-SEP

  • Jin, Seung Yeon;Jung, Kye-Dong;Lee, Jong-Yong
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제9권4호
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    • pp.51-58
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    • 2017
  • This paper deals with the improvement of cluster head selection method in L-SEP for heterogeneous nodes among hierarchical routing protocols of wireless sensor network. Wireless sensor networks are classified into homogeneous and heterogeneous network. In heterogeneous network, SEP, L-SEP are mainly used because cluster head selection probability is different depending on node type. But, since protocol based on SEP has different cluster head selection probabilities depending on the node type, clusters that transmit data inefficiently can be formed. to improve this, it is necessary to select the cluster head that minimizes the transmission distance of member node and the cluster head. Therefore, we propose a protocol that improve the cluster head selection method.

Ad Hoc 네트워크에서의 클러스터 기반 인증 프로토콜에 대한 연구 (The Study for Authentication Protocol Based on Cluster in Ad Hoc Network)

  • 이근호;서혜숙;한상범;황종선
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.2017-2020
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    • 2003
  • 오늘날의 무선 이동 통신의 발전은 상당한 발전을 이루고 있다. 이동 통신 분야의 한 분야가 Ad hoc 네트워크 분야일 것이다. Ad hoc 네트워크는 기존의 고정된 네트워크의 한계를 뛰어 넘는 네트워크이다. 본 논문에서는 Ad hoc 네트워크의 클러스터 기반에서의 인증에 대한 보안 프로토콜을 연구하였다. 클러스터 기반의 CBRP(Cluster Based Routing Protocol) 라우팅 프로토콜을 이용하여 클러스터끼리의 인증을 위한 CH(Cluster Head)에 대한 선출 과정에 대한 방법과 클러스터간의 인증을 위하여 CH(Cluster Head)간의 인증을 위한 방법을 제안하였다. 기존의 방법은 CH간의 신뢰성을 전제로 하여 작성하였다. 본 논문에서도 신뢰성을 위하여 MCH(Main Cluster Head)를 두어 CH간의 신뢰성을 보장함으로써 상호 클러스터간의 인증을 위한 프로토콜을 설계하였다. MCH에서의 CH에 대한 인증 프로토콜을 설계함으로써 클러스터간의 인증의 신뢰성을 높일 수 있다.

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Efficient USN Routing Protocol using Sub-Clustering

  • Jeong, Su-Hyung;Yoo, Hae-Young
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권4호
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    • pp.466-469
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    • 2008
  • The existing routing protocols in USN environment, PEGASIS is more efficient than LEACH, which is a hierarchical routing protocol, for network configuration based on power consumption. Despite its merit that it can reduce energy consumption per node, however, the PEGASIS protocol also has a weakness that it is less responsive to frequent changes that occur in the configuration of sensor network due to BS nodes that keep changing, which is a typical characteristic of the sensor network. To address this problem, this paper proposes to select sub-cluster heads and have them serve as intermediate nodes. This paper presents and analyses that this method can resolve the aforementioned problem of the PEGASIS algorithm.

Self-Organized Hierarchy Tree Protocol for Energy-Efficiency in Wireless Sensor Networks

  • THALJAOUI, Adel
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권9호
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    • pp.230-238
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    • 2021
  • A sensor network is made up of many sensors deployed in different areas to be monitored. They communicate with each other through a wireless medium. The routing of collected data in the wireless network consumes most of the energy of the network. In the literature, several routing approaches have been proposed to conserve the energy at the sensor level and overcome the challenges inherent in its limitations. In this paper, we propose a new low-energy routing protocol for power grids sensors based on an unsupervised clustering approach. Our protocol equitably harnesses the energy of the selected cluster-head nodes and conserves the energy dissipated when routing the captured data at the Base Station (BS). The simulation results show that our protocol reduces the energy dissipation and prolongs the network lifetime.

노드의 복원력이 있는 온톨로지 기반의 동적 멀티캐스트 라우팅 연구 (A study on Robust Topology for the Resilient Ontology-based Dynamic Multicast Routing Protocol)

  • 김순국;두경민;지삼현;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.188-194
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    • 2007
  • Ad-hoc망은 기반의 하부 구조 계층의 도움 없이 이동 노드와 클러스터(Cluster)들만으로 구성된 유연한 무선 통신망이다. 위의 연구 기술은 제한된 대역폭과 높은 이동성으로 인해 ad-hoc망에서는 견고하고 간단하면서도 에너지 소비를 최소화해야 한다. 본 논문에서는 이동 노드의 위치 정보를 탐색하여 임의의 클러스터 영역을 지정하여 효율적인 온톨로지(Ontology) 기술의 망을 형성시켜, 네트워크의 변화에 대한 예측을 가능케 하는 추론망을 제안한다. 초기에는 mesh 형태의 망을 구성하고 각 노드간의 거리를 분석하고 노드의 이전 값과 현재의 값을 비교하여 노드의 방향성을 예측한다. 이는 노드의 다양한 상황 정보 수집을 해석하여 추론이 가능한 온톨로지 기반의 상황인식(Context-Awareness)기술을 활용하였다. 제안하고자 하는 RODMRP(Resilient Ontology-based Dynamic Multicast Routing Protocol)의 추론망 구조는 온톨로지 기반에서 하나의 상황인식 형태를 떤 이동 노드에서 복원력이 뛰어난 트리 구조를 제공한다. 제안된 RODMRP는 이동 노드간의 변화된 환경에서의 재연결성 유지 및 과도한 packet의 증가에 따른 traffic 증가와 중복 전송에 따른 패킷내에서의 중복정보의 제거 목적으로 제안되었다.

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군집 기반 트럭-드론 배송경로 모형의 효과분석 (Analysis of Cluster-based Truck-Drone Delivery Routing Models)

  • 장용식
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제26권1호
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    • pp.53-64
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    • 2019
  • The purpose of this study is to find out the fast delivery route that several drones return a truck again after departing from it for delivery locations at each cluster while the truck goes through the cluster composed of several delivery locations. The main issue is to reduce the total delivery time composed of the delivery time by relatively slow trucks via clusters and the sum of maximum delivery times by relatively fast drones in each cluster. To solve this problem, we use a three-step heuristic approach. First, we cluster the nearby delivery locations with minimal number of clusters satisfying a constraint of drone flight distance to set delivery paths for drones in each cluster. Second, we set an optimal delivery route for a truck through centers of the clusters using the TSP model. Finally, we find out the moved centers of clusters while maintaining the delivery paths for the truck and drones and satisfying the constraint of drone flight. distance in the two-dimensional region to reduce the total delivery time. In order to analyze the effect of this study model according to the change of the number of delivery locations, we developed a R-based simulation prototype and compared the relative efficiency, and performed paired t-test between TSP model and the cluster-based models. This study showed its excellence through this experimentation.

무선 센서 네트워크에서 효율성을 향상시킨 위치기반 라우팅 알고리즘 (Location-based Routing(LBR) Algorithm to Improve Efficiency in the Wireless Sensor Network)

  • 정윤수;이상호
    • 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.