• 산업기술연구
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• 제25권B호
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• pp.211-220
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• 2005

The wireless sensor network consists of a number of sensor nodes which have physical constraints. Each sensor node senses surrounding environments and sends the sensed information to Sink. The inherent vulnerability in security of the sensor nodes has promoted the needs for the lightweight security protocol. In this paper, we propose a non-hierarchical sensor network and a security protocol that is suitable for monitoring the man-made objects such as bridges. Furthermore, we present the efficient way of setting the routing path by storing IDs, MAC(message authentication code) and the location information of the nodes, and taking advantage of the two node states, Sleep and Awake. This also will result in the reduced energy consuming rate.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.29-34
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• 2008

본 논문에서는 무선 바이오센서 네트워크를 이용하여 에너지 효율을 고려한 홈 네트워크 해충 감지 시스템 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜의 기본 아이디어 및 특징은 다음과 같다. 첫째, 소스와 목적지 사이의 경로를 설정하기 위한 에너지 효율과 안정성 기반의 시분할적인 트리 구조 경로 설정방법. 둘째, 멀티홉을 이용한 방향성이 있는 Data Gathering 구조이다. 설정된 트리구조의 경로위로 패킷 데이터를 전송 할 때 전력 절약 및 경로의 lifetime을 효과적으로 지원하기 위해서 선택적 플러딩을 사용한다. 이로 인해 각 노드의 전력을 절약하고 전송 지연(transmission delay)를 줄임으로써 전체 네트워크의 lifeime이 향상되고 홈 네트워크상의 효율성이 향상된다. 제안된 프로토콜의 성능평가는 OPNET(Optimized Network Engineering Tool)을 사용하여 이루어진다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1135-1140
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• 2016

웨어러블 WBAN을 설계하는데 있어서 중요한 문제는 한정된 전지의 동력을 가지는 노드들의 저-전력 제약사항을 갖는 네트워크에서 QoS 요구사항의 균형을 보장하는 것이다. 인체에 이식된 저-전력 장치들은 그들의 한정된 전지수명으로 인해 최소한의 요구사항으로 제한되고 쉽게 착용할 수 있도록 적고 슬림해야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6과 호환이 가능하고 휴지사이클 동안 에너지를 최대한 충전하며 WBAN의 QoS를 보장하고 네트워크 노드와 허브 들 간에 성공적인 패킷들의 수신을 제공하는 채널할당최적기법을 제안하고자 한다. 시뮬레이션을 통해서 제안된 방법은 패킷 전달과정에서 QoS를 극대화 하며 전송률과 에너지 효율 측면에서 향상됨을 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.45-56
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• 2010

본 연구에서는 불필요한 에너지 소모와 지연을 야기하는 혼잡을 탐지할 수 있는 알고리즘을 제시하고 이에 따라 혼잡 제어를 수행할 수 있는 기법을 제시한다. 기존의 혼잡 탐지는 큐 점유율만을 사용하거나 MAC 계층에서 패킷 도착율만을 가지고 혼잡을 결정하였으나 본 연구에서는 이들 두 가지를 모두 고려하여 더 정밀한 혼잡 탐지를 가능하게 하였다. 또한 혼잡도에 따라 미리 혼잡 회피를 수행하고 혼잡이 발생한 경우 패킷의 우선순위에 따라 지연에 민감한 패킷들을 먼저 스케줄링할 수 있는 방법을 제시하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제안한 혼잡 탐지와 제어 기법은 기존의 혼잡 제어 방법들에 비해 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1391-1398
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• 2012

무선 센서네트워크에서의 시각동기는 Wireless USB, WBAN 등의 MAC 계층에서부터 응용 계층에 이르기까지 거의 모든 계층에서 다양한 목적을 위해 매우 중요한 기술이다. 본 논문에서는 무선 센서네트워크에서의 시각동기를 위한 실시간 클럭 스큐 추정 방법을 제시한다. 재귀적 최소제곱법을 통해 오프셋 보정 정보들을 얻을 때마다 클럭 스큐가 실시간적으로 추정 및 갱신되며, 아울러 스큐 추정을 위해 각 센서노드에 저장해야할 정보를 최소화한다. 제안한 클럭 스큐 추정 방법은 기존의 클럭 오프셋 보정 방법과 쉽게 통합될 수 있으며, 이 경우 보다 정확하고 효율적인 시각동기화가 가능해진다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 제안한 클럭 스큐 추정 방법을 통한 시각동기 정확도의 향상을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.213-220
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• 2008

This paper analyzes a broadcasting technique for wireless multi-hop sensor networks that uses a form of cooperative diversity called opportunistic large arrays (OLAs). We propose a method for autonomous scheduling of the nodes, which limits the nodes that relay and saves as much as 32% of the transmit energy compared to other broadcast approaches, without requiring global positioning system (GPS), individual node addressing, or inter-node interaction. This energy-saving is a result of cross-layer interaction, in the sense that the medium access control (MAC) and routing functions are partially executed in the physical (PHY) layer. Our proposed method is called OLA with a transmission threshold (OLA-T), where a node compares its received power to a threshold to decide if it should forward. We also investigate OLA with variable threshold (OLA-VT), which optimizes the thresholds as a function of level. OLA-T and OLA-VT are compared with OLA broadcasting without a transmission threshold, each in their minimum energy configuration, using an analytical method under the orthogonal and continuum assumptions. The trade-off between the number of OLA levels (or hops) required to achieve successful network broadcast and transmission energy saved is investigated. The results based on the analytical assumptions are confirmed with Monte Carlo simulations.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.326-332
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• 2020

본 논문은 듀티사이클 기반의 무선센서네트워크에서 에너지 효율성을 높이고 시간 지연을 줄일 수 있는 경로설정을 위해 새로운 라우팅 메트릭을 고안하고 이를 활용한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 듀티사이클을 고려한 새로운 라우팅 메트릭인 EDW 메트릭을 사용함으로써 에너지 효율적이며 저지연의 경로를 설정할 수 있다. 본 논문에서는 새로운 라우팅 메트릭을 적용하는 크로스레이어 기반의 다중경로 라우팅 프로토콜을 제안하고 실험을 통해 낮은 전송 지연시간과 적은 에너지소비를 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권6호
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• pp.1849-1876
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• 2022

Wireless Sensor Network (WSN) is considered as an integral part of the Internet of Things (IoT) for collecting real-time data from the site having many applications in industry 4.0 and smart cities. The task of nodes is to sense the environment and send the relevant information over the internet. Though this task seems very straightforward but it is vulnerable to certain issues like energy consumption, delay, throughput, etc. To efficiently address these issues, this work develops a cross-layer model for the optimization between MAC and the Network layer of the OSI model for WSN. A high value of duty cycle for nodes is selected to control the delay and further enhances data transmission reliability. A node measurement prediction system based on the Kalman filter has been introduced, which uses the constraint based on covariance value to decide the scheduling scheme of the nodes. The concept of duty cycle for node scheduling is employed with a greedy data forwarding scheme. The proposed Duty Cycle-based Greedy Routing (DCGR) scheme aims to minimize the hop count, thereby mitigating the energy consumption rate. The proposed algorithm is tested using a real-world wastewater treatment dataset. The proposed method marks an 87.5% increase in the energy efficiency and reduction in the network latency by 61% when validated with other similar pre-existing schemes.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권11B호
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• pp.673-684
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• 2007

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 노드의 simple flooding에 의해 발생되는 broadcast storm problem을 해결하기 위한 크로스 레이어 기반의 효율적인 flooding 기법인 FARNS (Flooding algorithm with Adaptive Retransmission Nodes Selection)를 제안한다. FARNS는 MAC과 PHY에서 각각 이웃노들의 식별 정보와 수신신호강도 정보를 수집하여 패킷의 재전송에 사용될 재전송 후보 노드를 선택하여 모든 노드가 수신 패킷의 재전송을 시도하여 발생하는 불필요한 에너지의 낭비를 방지한다. 성능평가를 위한 모의 실험에서는 패킷의 수신비율과 전송비율, 평균중복패킷의 수와 오버헤드 등의 평가기준에서 FARNS가 다른 flooding 기법들보다 우수한 성능을 보인다. 또한, 재전송 동작에서 사용되는 노드들의 비율을 조절함으로써 다양한 네트워크 환경에서의 요구사항을 만족시키는 동시에 broadcast storm problem을 해결한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.154-161
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• 2010

무선 센서 네트워크에서는 다대일로 수렴하는 상향 트래픽의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡이 빈번히 발생한다. 기존에 제안된 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어 기법은 혼잡 발생 시 전송 주기 변경을 통해 혼잡을 회피할 수 있으나 MAC(Medium Access Control) 계층의 듀티사이클 동작에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어를 위하여 네트워크의 트래픽에 따라 센서 노드의 듀티사이클을 적응적으로 변화시키는 DCA(Duty-cycle Based Congestion Avoidance) 기법을 제안하였다. DCA 기법은 듀티사이클 조절을 이용하여 혼잡 발생 시 수신 노드의 패킷 수신율 증가를 통한 리소스 제어를 수행하고 송신 노드의 패킷 전송률 감소인 트래픽 제어를 수행하여 혼잡을 회피한다. 실험을 통해 DCA 기법은 듀티사이클 기반의 센서 네트워크에서 에너지 효율성으로 동작하며 혼잡 제어로 인해 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.