• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.679-682
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• 2023

무선센서 네트워크에서 센서 노드간의 통신 연결 실패는 계속된 연결 시도를 유발하여 많은 전력 손실이 발생한다. 본 논문에서는 CH(Cluster Head) 노드와 통신되는 센서 노드 사이의 적정 거리를 제한하여, 2차원 평면상에 적정 크기의 클러스터 그룹이 형성되도록 하였다. 클러스터 크기의 균일화를 위해 최단 거리에 존재하는 센서 노드들이 서로 통신하여 멤버 노드를 구성하고 근접한 노드를 모아서 클러스터가 형성되도록 하였다. 제안한 클러스터 균일화 알고리즘을 기반으로 클러스터링을 위한 최단 거리 기반의 클러스터링 방식에 대한 클러스터 균일화 개선율을 시뮬레이션 결과로 나타내었다. 제안한 방식은 네트워크의 클러스터 균일성을 약 30% 향상시킬 수 있다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권4호
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• pp.365-371
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• 2012

In recent years, researchers have been attracted to clustering methods to improve communication and data transmission in a network. Compared with traditional wireless networks, wireless sensor networks are energy constrained and have lower data rates. The concept of implementing a clustering algorithm in an existing project on gateway relocation is being explored here. Low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) is applied to an existing study on relocating a gateway. The study is further improved by moving the gateway to a specific cluster based on the number or significance of the events detected. The protocol is improved so that each cluster head can communicate with a mobile gateway. The cluster heads are the only nodes that can communicate with the mobile gateway when it (the mobile gateway) is out of the cluster nodes' transmission range. Once the gateway is in range, the nodes will begin their transmission of real-time data. This alleviates the load of the nodes that would be located closest to the gateway if it were static.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권3호
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• pp.1144-1158
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• 2016

In this paper, delay-constrained data transmission is considered over error-prone networks. Network coding is deployed for efficient information exchange, and an approximate decoding approach is deployed to overcome potential all-or-nothing problems. Our focus is on determining the cluster size and its impact on approximate decoding performance. Decoding performance is quantified, and we show that performance is determined only by the number of packets. Moreover, the fundamental tradeoff between approximate decoding performance and data transfer rate improvement is analyzed; as the cluster size increases, the data transfer rate improves and decoding performance is degraded. This tradeoff can lead to an optimal cluster size of network coding-based networks that achieves the target decoding performance of applications. A set of experiment results confirms the analysis.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.1039-1042
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• 2008

Wireless sensor networks enable pervasive, ubiquitous, and seamless communication with the physical world. In this paper, we are concerned for clustering sensors into groups, so that sensors communicate information only to cluster heads and then the cluster heads communicate the aggregated information to the sink node, that the network can save energy. In this paper, we propose the algorithm for electing the cluster head and fuzzy registration of cluster head in a dynamic cluster wireless sensor networks. For making decision for clustering we will use fuzzy logic system. In simulation, we could achieve power regulation of total consumption and also the stabilization of the networks energy efficiency.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.18-25
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• 2007

센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 계산 능력, 제한된 양의 에너지, 제한된 기억 능력을 지닌다. 이에 따라 센서 네트워크 설계 시 가장 중요하게 고려할 사항은 에너지 효율성이다. 어떻게 무선 센서 네트워크의 수명을 연장시킬 것인가는 최근 널리 논의되고 있는 사항인데, 에너지 소모, 규모 가변성 및 부하의 분배 측면에서 가장 효율적인 접근 방법 중 하나는 클러스터링 기법이다. 이 기법에서는 클러스터 헤드라 불리는 데이터를 모아 목적지로 보내는 역할의 노드를 주기적으로 변경할 필요가 있는데, 그 이유는 저에너지 소모 및 부하의 분배를 위해서이다. 이 논문에서는 에너지에 기반한 클러스터 헤드 선정 기법과 에너지 소모를 줄이는 위치 예상에 기반한 클러스터 이주 기법을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 네트워크의 수명 측면에서 기존 기법에 비해 약 3배 가량 개선됨을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3439-3457
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• 2014

Clustering is an effective method for improving the performance of large scale mobile ad hoc networks. However, when the moving speed is very fast, the topology changes quickly, which leads to frequent cluster topology updates. The drastically increasing control overheads severely threaten the throughput of the network. SCBCS (Signal Characteristic Based Cluster Scheme) is proposed as a method to potentially reduce the control overheads caused by cluster formation and maintenance in aeronautical ad hoc networks. Each node periodically broadcasts Hello packets. The Hello packets can be replaced by data packets, which preserve bandwidth. The characteristics of the received packets, such as the Doppler shift and the power of two successive Hello packets, help to calculate the relative speed and direction of motion. Then, the link connection lifetime is estimated by the relative speed and direction of motion. In the clustering formation procedure, the node with the longest estimated link connection time to its one-hop neighbors is chosen as the cluster head. In the cluster maintenance procedure, re-affiliation and re-clustering schemes are designed to keep the clusters more stable. The re-clustering phenomenon is reduced by limiting the ripple effect. Simulations have shown that SCBCS prolongs the link connection lifetime and the cluster lifetime, which can reduce the topology update overheads in highly dynamic aeronautical ad hoc networks.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.114-121
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• 2008

다중 경로 라우팅 방식은 유선 네트워크에서 주로 연구되었으며 유선 네트워크에서의 엔드 시스템들 사이의 전송률을 증가시키고 load balancing을 유지하는데 효율적이다. 하지만 이런 장점들은 무선 다중 흡 네트워크에서는 그대로 적용되지는 않는다. 그 이유는 무선 네트워크에서 여러 개의 다중 트래픽 경로가 서로 간섭을 줄 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 무선 다중 홉 네트워크에서 동작하는 "클러스터 기반의 다중 경로 라우팅"이라고 하는 새로운 다중 경로 라우팅 방식을 제안하였다. 이 라우팅 방식에서는 홉 기반의 라우팅 방식을 확장하여 클러스터에서 클러스터로의 라우팅 방식을 사용한다. 클러스터 기반의 네트워크에서 각 클러스터들은 서로 독립적으로 통신을 진행할 수 있고 또 서로 다른 클러스터들과의 신호간섭을 피할 수 있게 된다. 본 논문에서는 이러한 클러스터의 특징을 이용하여 소스 노드와 목적지 노드 사이에 서로 간섭이 없는 다중경로 방식을 연구하였으며 또한 제안된 방식을 적용할 경우에 엔드 시스템들 사이에 전송률이 증가하는 것을 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권4호
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• pp.379-384
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• 2010

이동성이 활발한 모바일 애드 혹 네트워크에서는 노드들이 특정 지역들에 집중 분포되어 불균일한 네트워크가 형성될 가능성이 높다. 불균일하게 분포된 네트워크의 경우 밀집한 클러스터 사이에 존재하는 노드에 부하가 집중되는 현상이 발생하여 네트워크의 성능이 저하될 수 있다. 본 논문에서는 트래픽이 집중되는 모바일 노드들이 트래픽 부하에 따라 능동적으로 대처함으로써 손실되는 패킷을 줄이고 종단 간 전송 지연 시간을 향상 시키는 라우팅 알고리즘을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.910-917
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• 2016

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. Representative clustering methods, LEACH, LEACHC, TEEN generally use direct transmission methods from cluster headers to the sink node to pass collected data. However, the communication distance of the sensor nodes at low cost and at low power is not long, it requires a data transfer through the multi-hop to transmit data to the sink node. In the existing cluster-based sensor network studies, cluster process and route selection process are performed separately in order to configure the routing path to the sink node. In this paper, in order to use the energy of the sensor nodes that have limited resources efficiently, a cluster-based multi-hop routing protocol which merges the clustering process and routing process is proposed. And the proposed method complements the problem of uneven cluster creation that may occur in probabilistic cluster methods and increases the energy efficiency of whole sensor nodes.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.667-677
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• 2018

Since sensor networks consist of sensor nodes with limited energy resources, so efficient energy use of sensor nodes is very important in the design of sensor networks. Sensor nodes consume a lot of energy for data transmission. Clustering technique is used to efficiently use energy in data transmission. Recently, mobile sink techniques have been proposed to reduce the energy load concentrated on the cluster header near a sink node. The CMS(Cluster-based Mobile sink) technique minimizes the generation of control messages by creating a data transmission path while creating clusters, and supports the inter-cluster one-hop transmission. But, there is a case where there is no connectivity between neighbor clusters, it causes a problem of having a long hop data transmission path regardless of local distance. In this paper, we propose a SCBC(Strong connection balancing cluster) to support the path of the minimum number of hops. The proposed scheme minimizes the number of hops in the data transmission path and supports efficient use of energy in the cluster header. This also minimizes a number of hops in data transmission paths even when the sink moves and establishes a new path, and it supports the effect of extending the life cycle of the entire sensor network.