• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.276-280
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• 2008

무선 센서 네트워크의 연구는 이벤트 기반과 주기적 모니터링 기반미라는 두 가지 응용의 형태에 맞추어 진행되었다. 두 가지 응용의 핵심적인 요구 사항은 다르지만 안정적인 운용을 위해 공동적으로 낮은 전송 자연의 요구가 존재한다. 하지만 기존의 무선 센서 네트워크의 프로토콜은 에너지 효율성을 중심으로 연구가 진행되었기 때문에 전송 자연에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 MAC 프로토콜인 RA-MAC(RTS Aggregation-Media Access Control) 프로토콜을 제안하였다. RA-MAC 프로토콜은 새로운 채널 접근 기법 및 RTS Aggregation 기법에 의해 에너지 효율성과 낯은 전송 자연을 이룰 수 있고 수신 노드의 전송 스케줄링에 의해 이벤트 기반과 주기적 모니터링 기반 응용의 요구 사항을 동시에 만족시킬 수 있다. 실험을 통해 RA-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 에너지 효율적인 MAC 프로토콜과 비슷한 에너지 효율을 보이면서 좀 더 낮은 전송 지연을 이루고 전송률을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.65-70
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• 2020

무선 센서 네트워크에서 데이터 패킷은 싱크 노드 방향으로 전송되기 때문에 싱크 노드에 가까운 센서 노드들은 데이터 트래픽이 증가한다. 이러한 문제로 인하여 데이터 패킷은 전송 지연되거나 손실될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 half rotation antenna를 사용하는 방법을 제안한다. half rotation antenna를 사용함으로써 데이터 패킷의 전송 지연을 감소시킬 수 있었다. 또한 BRN(backup receiver node)를 사용하여 센서 노드들의 에너지를 효율적으로 소모할 수 있었고, 네트워크 전체 수명을 증가시키는 효과를 볼 수 있었다. 제안하는 방법은 RI-MAC 프로토콜과 성능 분석을 하였으며, 기존의 RI-MAC 프로토콜에 비해 에너지 소모 및 지연에 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권9호
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• pp.690-694
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 수명을 최대화하기 위한 하이브리드 MAE 아키텍처를 제안한다. 하이브리드 MAC 아키텍처는 싱크노드와 센서노드로 구성되는 계층적 센서 네트워크 구조에서 싱크노드의 최대 전송 영역은 스케줄 기반의 TDMA를 사용하고, 이외의 영역은 경쟁 기반의 ESMA를 사용함으로써 많은 데이터 트래픽이 집중하여 혼잡상황이 잦은 싱크노드 주변의 송수신을 관리하여 불필요한 에너지 소비를 줄이도록 설계되었다. 또한 ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통하여 제안한 기법의 성능을 CSMA, TDMA와 비교하였다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 에너지 효율적으로 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.855-860
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 중요한 이슈 중 하나는 센서 노드의 에너지 절약이다. 그러나 군 정찰, 물체 추적과 같은 응용 분야에서는 지연 또한 중요한 문제이다. 이러한 응용에서 센서 노드는 물체가 감지되면 제한된 시간 내에서 많은 양의 데이터 패킷을 전송해야 한다. 그렇기 때문에 지연에 효율적인 데이터 전송 방법이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 응용에 적합한 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 무선 센서 네트워크에서 군 감시 정찰을 위한 저 지연 데이터 전송 메커니즘이다. MAC 프로토콜에서, 수신 노드는 송신 노드에서 데이터 패킷을 수신한 후 두 번째 비콘 프레임을 보낸다. 이 두 번째 비콘 프레임을 사용하여 빠른 hop-to-hop 전송이 가능하다. 성능분석을 통해 제안된 MAC 프로토콜과 RI-MAC 프로토콜을 비교하였고, 제안된 방법이 지연에 더 효율적이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.633-640
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• 2008

센서 네트워크 관련 여러 연구 중 대표적인 것이 센서 노드로 클러스터를 구성하여 센서 노드의 에너지효율을 높이는 것이다. 그러나 기존의 연구는 센서에서 취득한 환경정보에 의한 센서 노드의 동작을 고려하지 않았다. 따라서 센서 노드는 환경정보와 무관하게 TDMA 스케줄을 설정하고 에너지 비효율적으로 동작했다. 본 논문에서는 다양한 응용 환경에 유연하게 적용할 수 있는 클러스터 기반 에너지 효율적인 스케줄링 기법을 제안했다. 이 기법은 환경정보인 응용 계층에서 취득한 정보를 하위 MAC 계층에 반영하여 클러스터의 스케줄을 설정하게 된다. 응용 계층의 정보는 클러스터 헤드에서 감지한 데이터와 비교하여 유사성 정도에 따라 스케줄링을 계획한다. 유사성 결과에 따라서 데이터 전송을 결정하게 되므로 환경의 특징 반영이 가능하고 에너지 효율적인 동작이 가능하다. 제안된 기법이 클러스터를 이용한 대표적인 방법인 LEACH 및 LEACH-C 프로토콜과 비교하여 에너지 효율적인 측면에서 우수함을 시뮬레이션을 통하여 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.177-184
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• 2008

무선 센서네트워크(WSN: Wireless Sensor Networks)의 에너지 제약과 제한된 자원 특성으로 인하여 WSN 프로토콜 설계의 주목적은 주로 에너지 효율성에 두고 있다. 본 논문에서는 네트워크 수명시간을 극대화하기 위하여 기존의 MAC 계층에서 사용되던 센서노드 동기화 패킷(SYNC)을 활용하는 교차계층 설계 기반의 에너지 인식 트리 데이터 전송 기법(EATD: Energy-Aware Tree based Delivery scheme)을 제안한다. 제안된 EATD 기법은 시뮬레이션 분석을 통해 무선 센서네트워크환경에서 기존의 MAC과 라우팅 프로토콜기반의 데이터 전송 방식 보다 에너지 절감 및 데이터 전송지연 개선효과가 있다는 것을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권4호
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• pp.118-129
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• 2008

차량 접근 경고 시스템(VAWS: Vehicle Approach Warning Systems)은 급커브 구간에 진입하는 차량에게 반대편 차선의 차량 진입 정보를 운전자에게 제공하여 사고 위험을 줄이는데 도움을 주기 위한 시스템이다. 본 논문에서는 VAWS를 위한 IEEE 802.15.4 기반 계층구조 센서 네트워크 모델을 제안한다. 제안하는 네트워크 모델에서 토폴로지 제어 프로토콜은 네트워크의 생존시간을 지속시킬 수 있도록 자가 구성(self-organizing) 방식으로 트리 기반 토폴로지를 형성한다. 또한, 간단하면서도 효율적인 라우팅 프로토콜은 이 토폴로지를 기반으로 라우팅 테이블을 구성하고 센서 노드에서 생성된 데이터 패킷을 노변 경고 메시지 디스플레이와 연결되어 있는 베이스 스테이션까지 멀티홉 방식으로 전달한다. 이 프로토콜들은 기존의 IEEE 802.15.4 MAC계층에 포함된 확장 MAC 형태로 설계되며, 급커브 구간을 모델링한 시나리오에서의 시뮬레이션을 통하여 제안하는 네트워크 모델이 에너지 효율 및 네트워크 처리량 면에서 높은 성능을 나타냄을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.3809-3822
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• 2017

Wireless Sensor Networks hold the limelight because of significant potential for distributed sensing of large geographical areas. The radio duty cycling mechanism that turns off the radio periodically is necessary for the energy conservation, but it deteriorates the network congestion when the traffic load is high, which increases the packet loss and the delay too. Although many papers for WSNs have tried to mitigate network congestion, none of them has mentioned the congestion problem caused by the radio duty cycling of MAC protocols. In this paper, we present a simple and efficient congestion control technique that operates on the radio duty cycling MAC protocol. It detects the congestion by checking the current queue size. If it detects the congestion, it extends the network capacity by adding supplementary wakeup times. Simulation results show that our proposed scheme highly reduces the packet loss and the delay.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.335-344
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• 2011

The Tire Pressure Monitoring System(TPMS) is often used recently. However, the standards and functions are very different. Even though the regulation requires all vehicles install the TPMS, there is no a standard of a Physical and Media access control protocol which provides compatibility with other systems. In this paper, we propose a MAC protocol based on the international standard and an energy efficient hybrid RF system platform. The MAC protocol provides compatibility of the TPMS with other systems and the RF system platform reduces energy consumption significantly.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.102-105
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• 2014

일반적으로 무선 센서네트워크에서 각 센서 노드들에서 생성된 데이터는 목적지 노드 즉, 싱크(sink) 노드로 전송되어진다. 본 논문에서는 이처럼 데이터 전송이 몰리게 되는 sink 노드 근처에서 노드들 사이에 전송된 데이터 패킷의 충돌을 줄임으로 에너지 효율과 지연의 성능을 향상시킬 수 있는 TDMA 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 전송할 데이터를 가지는 노드들은 먼저 싱크 노드에게 자신이 전송할 데이터의 양을 포함하는 RTS 패킷을 전송한다. 이 RTS 패킷을 받은 싱크 노드는 각 노드들에게 전송할 수 있는 전송 스케줄을 노드들에게 보내고, 이 스케줄을 받은 각 노드들은 전송 스케줄에 맞추어 자신들에게 할당된 슬롯에 데이터 패킷을 전송함으로 충돌 없이 bursty데이터를 전송한다. 이 방법을 통하여 각 노드들은 동시에 멀티 슬롯을 할당 받아 여러 패킷을 전송할 수 있다. 따라서 버스티한 트래픽 전송에서 지연(Delay)을 줄이는 동시에 충돌을 없애 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.