• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.77-86
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• 2008

기존의 클러스터 라우팅 방식은 클러스터 헤드를 선출하여 클러스터 내의 멤버 노드들로부터 정보를 수집하고 압축하여 기지국에 전송함으로써 에너지 효율을 높일 수 있는 대표적인 방식이다. 그러나 클러스터 형성 단계 중 매 라운드마다 셋업 단계에서 선출된 클러스터 헤드와 클러스터 내의 멤버 노드들 간의 빈번한 정보 교환으로 인해 발생하는 불필요한 에너지 소모는 클러스터 라우팅 방식이 해결해야 하는 과제이다. 본 논문에서는 셋업 단계에서의 선출된 클러스터 헤드와 기존의 클러스터 헤드 사이에 변경되지 않는 중첩된 영역에 속한 멤버 노드들을 계산함으로써, 중첩된 멤버 노드들의 셋업 단계에서의 불필요한 송수신 횟수를 줄여 정보 교환을 최소화하였다. 또한 최적의 클러스터 구성을 위해 상위 클러스터 헤드의 방향성을 고려하였다. 따라서 셋업 단계에서의 소모되는 에너지를 절약하여 안정 단계에서 효율적으로 사용함으로써, 에너지의 효율적인 사용과 전체적인 네트워크의 생존시간을 증가시키고자 하며, 전체 네트워크내의 멤버들에게 클러스터 헤드가 될 수 있는 균등한 기회를 주고자 하는 클러스터 헤드 선출 기법을 제안한다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권2호
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• pp.115-125
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• 2015

This paper presents a Cuckoo search algorithm to secure adversaries misdirecting multi-hop routing in Mobile ad hoc networks (MANETs) using a robust Trust Predicated Routing Framework with an optimized cluster head selection. The clustering technique designed in this framework leads to efficient routing in MANETs. The heavy work load in the node causes an energy drop in cluster head, which leads to re-clustering of the group, and another cluster head is selected to avoid packet loss during data transmission. The problem in the re-clustering process is that the overall efficiency of the routing process is reduced and the processing time is increased. A Cuckoo search based optimization algorithm is proposed to solve the problem of re-clustering by selecting the secondary cluster head within the initially formed cluster group and eliminating the reclustering process. The proposed framework enables a node to select a reliable and secure route for MANET and the performance can be evaluated by comparing the simulated results with the AODV routing protocol, which shows that the performance of the proposed routing protocol are improved significantly.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.608-614
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• 2009

무선 센서 네트워크에서는 노드들이 제한적인 에너지를 가지고 있기 때문에 효율적인 에너지 사용이 요구된다. 클러스터링 방식은 클러스터를 형성하고 클러스터 멤버 노드들이 전송한 데이터를 클러스터 헤드가 병합하여 싱크 노드로 전송하는 방식을 사용한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 환경에서 클러스터 헤드를 효율적인 선정하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 노드 자신의 과거 헤드 경험의 세분화와 전송할 데이터의 존재 여부, 전송할 데이터를 보유하고 있는 이웃 노드들의 정보를 이용하여 헤드를 선정 함으로 네트워크 전체의 수명을 증가시킨다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 방식인 LEACH, HEED 알고리즘에 비해 밸런싱 있는 에너지를 소모하고, 더 나은 네트워크 수명을 보장함을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.534-537
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• 2009

센서 네트워크에서 클러스터링은 클러스터 헤드 노드가 일반 노드의 데이터를 모아 싱크로 전송함으로써 노드 간의 통신의 양을 줄이게 하고 일반 노드의 스케쥴을 조정함으로써 노드의 슬립타임을 연장하게 한다. 제안하는 CHS(Cluster Head Self-election) 알고리즘은 노드 자신만의 변수 즉, 자신의 초기 에너지 및 현재 에너지, 클러스터 헤드에 의해 병합된 클러스터 내 노드들의 데이터가 싱크로 전송되는 각 라운드, 노드 자신이 클러스터 헤드로 선출된 수를 이용하여 확률적인 방법으로 클러스터 헤드를 스스로 선출하여 에너지가 제한되는 센서 네트워크의 수명을 연장하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.781-783
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• 2014

유동성을 가진 노드들로 구성된 모바일 애드 혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network)는 토폴로지의 변화에 따른 오버헤드를 발생한다. 오버헤드를 줄이기 위해, 클러스터를 형성하여 클러스터 헤드노드를 통해 통신하는 계층적 네트워크연구가 진행되어 왔다. 클러스터 헤드노드가 트래픽의 집중에 의해 트래픽이 증가하면, 클러스터 멤버노드는 목적지 노드에게 메시지를 전달하지 못하는 상황이 발생한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 Step Parent 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 클러스터 멤버노드는 통신 반경 안에 있는 클러스터 헤드노드들의 경로를 통해, 클러스터 멤버노드가 속한 클러스터 헤드노드의 트래픽을 파악한다. 클러스터 헤드노드가 트래픽이 집중되어 있을 경우, 클러스터 멤버노드는 타 클러스터 헤드노드의 경로 정보를 이용하여, 새로운 라우팅 경로를 생성하고 메시지를 전달함으로써, 네트워크 전달성이 증가한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1082-1092
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• 2008

무선 센서 네트워크에서 LEACH와 같은 클러스터링 프로토콜은 전체 네트워크의 수명을 연장시키는 효율적인 방법이지만 클러스터 헤드 노드에 높은 부하를 주게 되어 급격한 에너지 소모를 유발하는 문제가 있다. 따라서 클러스터의 구성과 클러스터 헤드 노드의 역할을 주기적으로 교체하여 네트워크의 수명을 연장시켰다. 그러나 이 방법은 클러스터를 구성하는 과정에서 상당한 량의 에너지 소모를 보인다. 따라서 본 논문은 소모되는 에너지의 효율성 증대를 위해 클러스터링 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘에서 서로 인접한 노드들은 intra cluster를 이루며 이 클러스터를 구성하는 노드들은 라운드 로빈 형태로 데이터를 수집하고 전송한다. 전체 네트워크의 관점에서 볼 때 이 intra cluster는 한개의 노드로 취급된다. 한 라운드의 setup단계에서 intra cluster들은 클러스터 헤드(intra cluster)에 의해 다시 클러스터를 형성(network cluster)하게 된다. 클러스터 헤드가 된 intra cluster의 모든 멤버노드는 라운드 로빈 방식으로 클러스터 헤드 역할을 수행한다. 따라서 intra cluster의 크기에 의해 라운드의 주기를 연장할 수 있다. 또한 steady-state에서 각 intra cluster의 노드는 라운드 로빈 방식으로 데이터를 수집하며 network cluster의 클러스터 헤드에 전송한다. 성능분석 결과 제안하는 방법은 제안된 클러스터링 방법에 비해 노드들의 에너지 소모가 줄어들었으며 전송 효율이 증가하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제7권1호
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• pp.30-35
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• 2015

The most important factor within the wireless sensor network is to have effective network usage and increase the lifetime of the individual nodes in order to operate the wireless network more efficiently. Therefore, many routing protocols have been developed. The LEACH protocol presented by Wendi Hein Zelman, especially well known as a simple and efficient clustering based routing protocol. However, because LEACH protocol in an irregular network is the total data throughput efficiency dropped, the stability of the cluster is declined. Therefore, to increase the stability of the cluster head, in this paper, it proposes a stochastic cluster head selection method for improving the LEACH protocol. To this end, it proposes a SH-LEACH (Stochastic Cluster Head Selection Method-LEACH) that it is combined to the HEED and LEACH protocol and the proposed algorithm is verified through the simulation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.620-623
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• 2014

차량은 빠르게 변하는 속도와 도로의 상황에 따라 속도가 변하는 특성을 가지고 있기 때문에 이들 간의 통신을 위한 네트워크 구성도 빠르게 변한다. 이러한 특성 때문에 차량 네트워크 (Vehicular Ad-hoc Network: VANET)에서 신뢰성 있는 라우팅을 적용하는 것이 쉽지 않다. VANET 환경에서 신뢰성 있는 라우팅을 적용하기 위한 방법에 하나로 클러스터링 기법이 있다. 클러스터링이란 클러스터 헤드(Cluster Head : CH)를 중심으로 차량들을 그룹으로 묶어 통신 및 관리하는 것이다. 따라서 클러스터 내의 어떤 노드(차량)를 클러스터 헤드로 선택하는가에 따라 해당 클러스터링의 오버헤드 감소와 네트워크의 안정성 및 효율성이 좌우된다. 본 논문은 기존의 클러스터링 알고리즘들과 달리 도로 기반 시설인 RSU(Road Side Unit)를 활용하는 클러스터 헤드 선택 알고리즘을 소개한다. RSU를 통한 노드들의 속도와 거리 계산 값으로 클러스터 헤드 우선순위를 결정함으로써 기존의 알고리즘들 보다 안정적이고 효율적인 클러스터링 알고리즘을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.243-246
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• 2009

본 논문에서, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)내에서 연속적인 스트림 쿼리에 대한 에너지 효율적인 계층적 구조를 가지는 클러스터 기반 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 클러스터 헤드 대신에 기지국에 메시지를 전송하는 역할을 헤드-집합에서 일정하게 담당하게 함으로써 에너지 사용에 있어 효율적인 라우팅이 이루어지게 한다. 이로 인해서 제안한 방법은 네트워크의 수명을 연장할 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제17권1호
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• pp.63-74
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• 2021

According to the double-phase cluster-head election method (DCE), the final cluster heads (CHs) sometimes are located at the edge of cluster. They have a long distance from the base station (BS). Sensor data is directly transmitted to BS by CHs. This makes some nodes consume much energy for transmitting data and die earlier. To address this problem, energy efficient multi-hop cluster-head election strategy (EEMCE) is proposed in this paper. To avoid taking these nodes far from BS as CH, this strategy first introduces the distance from the sensor nodes to the BS into the tentative CH election. Subsequently, in the same cluster, the energy of tentative CH is compared with those of other nodes, and then the node that has more energy than the tentative CH and being nearest the tentative CH are taken as the final CH. Lastly, if the CH is located at the periphery of the network, the multi-hop method will be employed to reduce the energy that is consumed by CHs. The simulation results suggest that the proposed method exhibits higher energy efficiency, longer stability period and better scalability than other protocols.