• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1265-1270
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• 2015

무선 센서 네트워크에서 배터리로 동작하는 센서 노드 또는 수집 노드를 위한 에너지 효율을 개선한 MAC 프로토콜은 중요한 성능 요소이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 MAC 프로토콜에서 활성구간과 수면구간을 반복하여 수행하는 Duty Cycle 기법의 고정적인 활성 구간에 따른 제한적인 성능을 개선하기 위해 수신 예측 기반의 주기 적응적 웨이크업 제어 기법을 제안한다. 제안된 기법은 CC2500 RF 트랜시버 및 C8051F330 마이크로컨트롤러 기반의 무선 노드를 이용한 성능평가를 통해 최소의 활성구간을 분석하였고, 주기 변화에 따라 적응적으로 수면구간을 증가시켜 에너지 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권1호
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• pp.122-128
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• 2010

Efficient energy management is a very important issue in wireless sensor network since wireless sensor nodes are usually battery-powered. Recently, S-MAC protocol based on low duty-cycle has been proposed to reduce energy consumption. Even though research effort has been made to evaluate performance of S-MAC by conducting various simulations, however, some important simulation parameters are not well evaluated yet. In this paper, we identify the performance of S-MAC under different amount of streams and different patterns such as data rate and traffic. Through analyzing the simulation results, we discover weakness of S-MAC as well as analyze impact of amount of streams and packet pattern.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1414-1417
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• 2010

고정된 duty-cycle을 갖는 S-MAC 프로토콜은 노드 A에서 B로 메시지를 전송 후, 노드 C는 에너지 효율을 위해 스케줄 된 수면구간 상태이다. 따라서 노드 C는 노드 B로부터의 메시지를 수신 할 수가 없게 된다. 따라서 지연(delay)이 발생하게 된다. 반면 제안하는 프로토콜은 평상시에 Bit정보가 00으로 설정되어 있어, 에너지 효율에 중점을 둔 S-MAC과 비슷한 동작을 하다가 설정한 설정치를 넘길 때마다 Bit정보에 변화를 주어 전송해야 할 메시지의 우선순위가 높다고 판단하여 프레임크기와 활성구간의 크기에 변화를 주어 지연시간을 줄이게 된다. 사용자 입장에서 우선순위가 높은 메시지라 함은 예를 들어 불이 발생 했을 경우 노드에서 감지되는 높은 온도 값이 이에 해당되고 반면 우선순위가 낮은 메시지는 노드에서 감지되는 낮은 온도 값이 이에 해당된다. 사용자 입장에서 감시해야 할 온도, 압력, 수위와 같은 환경변수에 설정치를 설정하여 상황에 따라 지연시간과 에너지 소모를 선택적으로 유연하게 조절하여 지연시간을 개선시키는 MAC 프로토콜을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.927-930
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• 2012

센서 네트워크 기술이 각광을 받으면서 다양한 종류의 센서 노드로 구성된 유비쿼터스 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 센서 네트워크에서는 각 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하여 에너지 소모를 줄임으로써 네트워크의 지속시간을 늘이는 것이 무엇 보다도 중요하다. 기존의 MAC(Medium Access Control) 프로토콜은 채널 폴링 기법을 이용하여 효율적인 에너지 관리에 대한 해결책을 제시 하였으나 각 노드의 Duty Cycle이 길어짐으로써 발생하는 에너지 소모에 대한 해결책은 제시하지 못하였다. 센서 네트워크에서 센서 노드를 디자인할 때 중요한 고려사항 중 하나가 제한된 자원을 가진 센서 네트워크에서 주어진 에너지 소모를 최소화 하여서 네트워크 수명을 연장하는 것이다. 본 논문에서는 센서 노드의 에너지 소모를 줄이기 위해 제안된 라우팅 프로토콜을 비교 에너지 소모를 줄이는 방안을 제시 한다.

• ETRI Journal
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• 제37권3호
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• pp.480-490
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• 2015

The reliability of sensor networks is generally dependent on the battery power of the sensor nodes that it employs; hence it is crucial for the sensor nodes to efficiently use their battery resources. This research paper presents a method to increase the reliability of sensor nodes by constructing a connected dominating tree (CDT), which is a subnetwork of wireless sensor networks. It detects the minimum number of dominatees, dominators, forwarder sensor nodes, and aggregates, as well as transmitting data to the sink. A new medium access control (MAC) protocol, called Homogenous Quorum-Based Medium Access Control (HQMAC), is also introduced, which is an adaptive, homogenous, asynchronous quorum-based MAC protocol. In this protocol, certain sensor nodes belonging to a network will be allowed to tune their wake-up and sleep intervals, based on their own traffic load. A new quorum system, named BiQuorum, is used by HQMAC to provide a low duty cycle, low network sensibility, and a high number of rendezvous points when compared with other quorum systems such as grid and dygrid. Both the theoretical results and the simulation results proved that the proposed HQMAC (when applied to a CDT) facilitates low transmission latency, high delivery ratio, and low energy consumption, thus extending the lifetime of the network it serves.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권2호
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• pp.19-24
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• 2007

본 논문에서는, 에너지 효율적인 MAC 프로토콜에 대해 논한다. 제안하는 S-MAC 프로토콜은 S-MAC 프로토콜을 기반으로, 전송되는 데이터의 빈도수를 이용하여 능동구간 대비 수면구간의 사이클을 지능적으로 변화시킨다. 데이터 빈도수는 링크계층의 데이터 체크 비트를 참조함으로써 얻어지게 된다. 제안된 프로토콜의 검증은 NS-2 시뮬레이터를 통해서 이루어졌고, 전송 데이터의 처리량은 S-MAC과 비교하여 유사한 성능을 나타냈고, 에너지 효율에 있어서는 최대 50%의 효율을 보였다.