• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.131-140
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• 2008

본 논문에서는 에너지 효율적인 전송과 긴 네트워크 라이프타임을 보장하는 데이터 전송 프로토콜을 소개한다. 잘 알려진 SPIN에 비해 SPMS는 최단경로로 데이터를 전송하기 때문에 전송 시 에너지 효율을 극대화했다. 하지만 최단경로상의 특정 노드를 반복해서 사용함으로써 짧은 네트워크 라이프타임을 가진다. 본 논문에서는 거리와 에너지 잔량의 두 가지 속성을 고려한 ConBED(A protocol Considering Between Energy and Distance) 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과, ConBED는 에너지 효율적인 전송을 보장하며 SPMS에 비해 네트워크 라이프 타임이 6% 증가한 것을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권12호
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• pp.5744-5764
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• 2018

In Wireless Sensor Networks (WSNs) for Internet of Things (IoT) environment, fault tolerance is a most fundamental issue due to strict energy constraint of sensor node. In this paper, a robust energy saving data dissemination protocol for IoT-WSNs is proposed. Minimized energy consumption and dissemination delay time based on signal strength play an important role in our scheme. The representative dissemination protocol SPIN (Sensor Protocols for Information via Negotiation) overcomes overlapped data problem of the classical Flooding scheme. However, SPIN never considers distance between nodes, thus the issue of dissemination energy consumption is becoming more important problem. In order to minimize the energy consumption, the shortest path between sensors should be considered to disseminate the data through the entire IoT-WSNs. SPMS (Shortest Path Mined SPIN) scheme creates routing tables using Bellman Ford method and forwards data through a multi-hop manner to optimize power consumption and delay time. Due to these properties, it is very hard to avoid heavy traffic when routing information is updated. Additionally, a node failure of SPMS would be caused by frequently using some sensors on the shortest path, thus network lifetime might be shortened quickly. In contrast, our scheme is resilient to these failures because it employs energy aware concept. The dissemination delay time of the proposed protocol without a routing table is similar to that of shortest path-based SPMS. In addition, our protocol does not require routing table, which needs a lot of control packets, thus it prevents excessive control message generation. Finally, the proposed scheme outperforms previous schemes in terms of data transmission success ratio, therefore our protocol could be appropriate for IoT-WSNs environment.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권2호
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• pp.165-174
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• 2006

매우 제한된 연산능력과 메모리 그리고 소용량 배터리를 가진 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에서 플러딩이나 기존에 제안된 애드혹 라우팅 프로토콜을 적용하여 데이타를 전달하는 것은 현실적인 방안이 되지 못한다. 본 논문에서 우리는 ELF(Energy-efficient Localized Flooding)라고 하는 에너지 효율적인 데이타 전달 프로토콜을 제안하고자 한다. ELF 프로토콜은 소스 센서 노드와 이동성을 갖는 싱크 노드 간의 데이타 전달에 있어서 tracking zone이전 까지는 유니캐스트를 통해서 데이타 메시지가 포워딩되며, tracking tone내에서는 지역적인 플러딩을 통해서 데이타가 전달되도록 하여 유니캐스트와 플러딩의 장점을 적절하게 결합하고 있다. 시뮬레이션을 결과에 따르면, ELF는 매우 높은 data delivery ratio를 유지하면서도 average energy consumption 및 average delay는 낮은 특성을 보임으로써 센서 네트워크의 데이타 전달 방법으로써 매우 효과적임을 확인할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.1505-1510
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• 2008

대규모 무선 센서 네트워크에서 센서 노드들이 배치된 이후에는 에너지 충전이나 노드의 재배치가 매우 어렵고, 일부 센서 노드들의 에너지가 고갈될 경우 전체 네트워크의 분할로 이어진다. 이러한 제한된 조건하에서 효율적인 에너지 소비를 고려한 데이터 전달은 라우팅 프로토콜 설계의 핵심 요소이다. 본 논문에서는 다수의 소스 노드와 이동성 싱크 노드를 가진 무선 센서 네트워크 환경에서 에너지 효율성을 제공하는 계층적 데이터 전달프로토콜인 HDD (Hierarchical Data Dissemination)를 제안한다. 계층적 데이터 전달 프로토콜은 싱크 노드가 데이터 수집의 중심노드라는 점을 착안하여 싱크 노드 중심의 데이터 전달 경로를 구성하고, 이 경로가 이중계층(Two-Tier)통신을 통해 유지 되도록 한다. 실험을 통해 HDD 라우팅 프로토콜과 기존에 제안된 TIDD (Two-Tier Data Dissemination) 라우팅 프로토콜의 전체 소모된 에너지량, 데이터 전송 시간 및 데이터 전송 성공률을 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 HDD 라우팅 프로토콜은 TIDD 보다 약 1.5배에서 3배정도의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1431-1439
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• 2016

본 논문은 센서 노드들의 에너지 소비를 줄이고 소스로부터 이동 싱크 그룹까지 데이터를 전달하기 위한 새로운 위치 서비스와 위치 기반 라우팅을 제안한다. 기존 방안들과는 다르게, 제안 방안은 그룹 영역 대신 싱크 그룹을 대표하는 리더 싱크 위치 정보를 사용한다. 그래서, 제안 방안은 소스와 리더 싱크 간의 위치 서비스와 위치 기반 라우팅을 위한 상위 계층과 리더 싱크와 멤버 싱크들 간의 위치 서비스와 라우팅을 위한 하위 계층으로 이루어진 계층적 위치 서비스와 위치 기반 라우팅을 사용한다. 각각의 상위와 하위 계층의 위치 서비스와 위치 기반 라우팅은 플러딩을 사용하지 않기 때문에 제안 방안은 센서 노드들의 에너지 소비를 줄일 수 있다. 다양한 시뮬레이션 결과는 제안 방안이 기존 방안보다 우수함을 증명한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.33-39
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• 2010

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 저전력 소모와 전송 지연 시간을 고려하여 수집한 데이터를 전체 네트워크에 살포 하는 프로액티브 데이터 전송 프로토콜을 제안한다. 현재 잘 알려진 SPMS(Shortest Path Mined SPIN)에서는 에너지 소비를 줄이 기 위해 벨만 포드 알고리즘을 이용하여 최단 경로 라우팅 테이블을 형성하고 멀티 홉 경로로 데이터를 전송한다. 그러나 이것은 라우팅 테이블 생성과 유지를 위한 메모리 소비를 발생 시키고, 벨만 포드의 수행 시 에너지 소비뿐 아니라 많은 트래픽 을 발생시키는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 새로운 프로액티브 전송 프로토콜 RRESS(a proactive dissemination protocol using Residual Energy and Signal Strength) 을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 SPMS에 비해 RESS의 컨트롤 메시지수는 약 84%의 성능 향상을 보이며, 최단 경로를 사용하는 SPMS와 지연시간 면에서는 유사하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.153-160
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• 2009

무선 센서 네트워크를 위한 데이터 전송의 설계 중에서 가장 중요한 이슈 중 하나는 에너지 효율적인 측면이다. 이를 위해 최근 여러 연구들이 진행되고 있으며 그중에서 가장 대표적인 프로토콜은 SPMS이다. SPMS의 주요 특징 중 하나는 에너지 소비를 줄이기 위한 수단으로 최단경로를 사용한다는 것이다. 그러나 반복적인 최단 경로의 사용으로 인하여 네트워크 라이프타임의 최대화는 불가능하다. 본 논문에서는 에너지 잔존량과 거리를 메트릭으로 사용하는 확률 함수 기반의 데이터 전송 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과, 제안 프로토콜은 에너지 효율적인 데이터 전송을 하며 SPMS보다 네트워크 라이프타임이 약 78%증가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9B호
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• pp.792-802
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• 2006

In this paper, we propose an energy-efficient proactive data dissemination protocol with relatively low delay to cope well with highly mobile sink environments in sensor networks. In order for a dissemination tree to continuously pursue a dynamic sink, we exploit two novel algorithms: forward sink advertisement and distributed fast recovery. In our protocol, the tree is shared with the other slave sinks so that we call it Dynamic Shared Tree (DST) protocol. DST can conserve considerable amount of energy despite maintaining robust connection from all sources to sinks, since tree maintenance of DST is accomplished by just distributed local exchanges. In addition, since the DST is a kindof sink-oriented tree, each source on the DST disseminates data with lower delay along the tree and it also facilitates in-network processing. Through simulations, it is shown that the presented DST is considerably energy-efficient, robust protocol with low delay compared to Directed Diffusion, TTDD, and SEAD, in highly mobile sink environment.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권3호
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• pp.276-280
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• 2008

무선 센서 망에서 이동성 지원을 위한 많은 데이타 전달 프로토콜들이 군인들이나 구조원과 같은 싱크의 이동 궤적이 랜덤하다는 가정 아래서 디자인되어왔다. 하지만, 많은 응용에서, 예를 들면 전쟁 지역에서 작전 상황 중의 군인의 이동 궤적과 같은, 싱크의 이동성은 미리 결정될 수 있다. 본 논문에서, 우리는 싱크들의 예측 가능한 이동성을 고려하여 소스 노드로부터 이동하는 싱크까지 데이타를 우회 없이 직행으로 전달할 수 있는 싱크의 예측 가능한 이동성 기반 데이타 전달 프로토콜을 제안한다. 또한, 우리는 기존의 랜덤한 이동성 기반의 데이타 전달 프로토콜들과의 성능 비교를 통해 예측 가능한 이동성 기반 데이타 전달 프로토콜의 향상성을 증명한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.43-50
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• 2009

잘 알려진 무선 센서 네트워크의 프로액티브 프로토콜인 Flooding과 SPIN은 싱크 노드의 요청 없이 감지한 데이터를 즉각적으로 전송한다. 그러나 이러한 전송방법은 그 데이터가 필요하지 않는 노드들에게까지 전송하기에 에너지 효율성 측면에서 비효율적이다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해서 전체 노드 대신에 적절한 일부 노드들에게만 전송할 수 있는 세미프로액티브 프로토콜을 제안한다. 따라서 만일 싱크노드와 같은 어떠한 노드가 감지한 데이터를 필요로 할 경우 미리 설정한 몇 홉 이내에 그 데이터를 쉽게 얻을 수 있다. 시뮬레이션 결과는 잘 알려진 SPIN과 비교하여 노드의 에너지 효율성이 약 83%까지 높다는 것을 보여주었다.