유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술인 센서 네트워크 기술이 각광을 받으면서 다양한 종류의 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서 네트워크 어플리케이션들의 주요 트래픽 패턴은 몇몇의 센서 노드들로부터 싱크 노드로 패킷을 전송하는 타입의 단일 방향성 데이터 수집형태로 구성되어있으며 소스 노드, 중간 노드, 싱크 노드에 이르기 까지 각각 자신의 상위 노드를 곧 바로 깨움으로써 지연의 감소와 에너지 효율성을 이끌어냈다. 본 논문에서는 센서 노드의 지연 감소를 위해 2계층 클러스터 구조를 제시하고 이에 기존에 사용한 라우팅 프로토콜을 네트워크 시뮬레이션을 통해 비교 분석하였다.
본 연구에서는 센서 네트워크용 병렬 시뮬레이터인 PASENS(Parallel SEnsor Network Simulator)를 이용하여 센서 네트워크에 이용되는 라우팅 알고리즘 중에서 계층적 라우팅 프로토콜의 대표적인 방식인 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)와 그의 변형인 TL-LEACH(Two Level Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy), M-LEACH(Multihop Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy), 그리고 LEACH-C(LEACH-Centralized)의 전력 소모량과 데이터의 수신율을 비교하고 분석하였다. 시뮬레이션을 이용한 분석 결과에 따르면, M-LEACH 라우팅 프로토콜의 경우에는 여러 센서 노드들을 통하여 데이터가 전달되기 때문에 일정한 크기 이상의 넓은 공간에서 높은 수신율을 보였으며, LEACH-C 라우팅 프로토콜은 싱크 노드(서버)가 전체 센서 노드의 잔여 에너지와 위치를 고려하여 클러스터 헤드를 결정하기 때문에 좁은 공간에서 보다 오랜 수명을 필요로 하는 센서 네트워크를 구축하는데 가장 효율적이라는 것을 확인 할 수 있었다.
무선센서네트워크(WSN)는 성장성이 높은 미래 IT산업의 중요한 이슈 중에 하나이다. WSN을 위한 다수의 프로토콜들이 개발되었고 그 중 계층형 프로토콜들이 에너지 효율적인 면에서 좋은 평가를 받고 있다. LEACH는 계층구조망을 위한 라우팅 프로토콜 중 가장 대표적이다. 하지만 LEACH관련 프로토콜은 메시지 전송 범위가 네트워크 전체 단위로 통신을 함으로서 에너지 소비가 심한 문제점이 있다. 또한 각 클러스터를 구성하는 멤버노드수와 헤드 지역분포가 불균형함으로서 부하의 적절한 분산을 만족하지 못하는 문제점도 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 LEACH관련 프로토콜들의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 센서노드의 메모리 임계치를 이용하여 계층구조상에서 라우팅을 구성한다. 성능평가 결과 본 논문에서 제안한 프로토콜은 LEACH에 비해 네트워크에 균등한 부하의 분산을 제시할 수 있었고, LEACH보다 약 1.8배 오랜 네트워크 생존기간을 보였다.
이동망지원프로토콜은 이동 망으로 하여금 인터넷상에 위치 변경을 가능하도록 하는 프로토콜이지만, 최적이 아닌 라우팅과 전송패킷의 다중 헤더를 요하는 문제점을 지니고 있다. 프리픽스 할당 (PD) 프로토콜과 계층적 이동 인터넷 프로토콜 (HMIPv6)의 개념을 결합하여 생성한 제안 스킴은 효율적인 경로 최적화를 지원하고, 핸드오프로 인한 패킷 손실을 감소시키고, 그리고 요구되는 위치갱신의 비용을 감소시키는 장점이 있다. 또한 제안 스킴은 이동 망 노드로 하여금 계층적 이동 망 프리픽스 (HMNP)를 이용하여 이동주소를 갖도록 하고, 미시적 이동성을 지원한다. 본 논문에서 이동성 관리 라우터 (MMR)로 하여금 중첩된 이동 망 내에 존재하는 모든 이동 망 노드들에 대한 바인딩 정보를 지니도록 하고, 또한 이동 망의 위치변경으로 인하여 발생하는 핸드오프 신호의 양을 줄이기 위한 바인딩 절차를 지원한다. 본 논문에 대한 성능평가는 NS-2를 이용하였다.
In this paper, we propose a neural network which detect edges of different orentation and spatial frequency in arbitrary image data. We constructed the proposed neural network iwth two different types neural network. A diffusion network performs the gaussian operation efficiently by the diffusion process. And the spatial difference network has specially designed connections suitble to detect the contours of a specific oriention. Simulation results showed that the proposed neural network can extract the edges of selected orientation efficiently by applying the neural network to a test pattern and the real image.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권11호
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pp.1997-2015
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2011
In this paper, we propose the enhanced network-based mobility management protocol, called enhanced proxy mobile ipv6 (E-PMIPv6), which can provide mobile nodes (MNs) with a fast and efficient mobility service in PMIPv6 domain. The proposed scheme can provide a fast and efficient mobility service to MNs and also the strength of network scalability and stability to an access network by proposing the dynamic virtual hierarchical network architecture. In addition, the pre-authentication procedure for an MN, based on the information of neighbor mobile access gateway (MAG) list in the enhanced-policy server (E-PS), is proposed to support seamless handover by reducing MN's handover latency. Through performance evaluations of numerical analyses and simulations, we have confirmed and verified the superiority of the proposed scheme compared to the conventional proxy mobile ipv6 (PMIPv6).
유비쿼터스 네트웍은 다양한 프로토콜을 사용하는 많은 디바이스로 구성되며 상호간의 유연한 연동을 필요로 한다. 본 논문에서는 유비쿼터스 네트웍 환경에서 디바이스 상호간의 신뢰성 있는 통신을 지원하기 위한 계층적 이벤트 서비스와 이를 위한 다중 이벤트를 제안한다. 본 논문에서 제안된 이벤트 서비스는 다양한 통신 방법을 지원하기 위해 물리적인 위치 및 논리적인 위치에 따라 디바이스를 분류하였으며 분산 네트웍 환경에서 나타나는 이벤트 전송의 중복을 제거하여 네트웍 부하를 줄이며 이벤트 전송 과정에서 발생 가능한 오류에 대하여 신뢰성있는 처리를 보장하도록 설계 구현되었다. 제안된 이벤트 서비스는 홈 네트웍 사례 연구를 통하여 직접 구현되었으며 성능을 평가하였다.
항공기, 보트, 열차 그리고 자동차와 같이 이동성 있는 네트워크들 안에서의 이동노드들은 함께 움직이며 같은 이동성을 공유한다. 따라서 본 논문에서는 네트워크 모빌리티 안의 이동노드들 공동의 이동성을 토대로 한 효율적인 위치관리기법을 제안한다. 또한 이동노드가 바인딩 갱신 메시지를 이동노드와 통신 중인 노드들 (correspondent nodes)에게 전송할 때 멀티캐스트 기법을 적용하여 이동노드나 이동노드와 통신 중인 노드들의 증가에도 일정한 바인딩 갱신 메시지만을 발생시킴으로써 효율적인 위치관리를 할 수 있다. 제안한 기법에 대한 분석모델을 기존의 연구들인 HMIPv6 (Hierarchical Mobile IPv6)와 NEMO (Network Mobility)와 비교 분석함으로써 효율성을 검증한다.
유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술인 센서 네트워크 기술이 각광을 받으면서 다양한 종류의 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서 네트워크 어플리케이션들의 주요 트래픽 패턴은 몇몇의 센서 노드들로부터 싱크 노드로 패킷을 전송하는 타입의 단일 방향성 데이터 수집형태로 구성되어있으며 소스 노드, 중간 노드, 싱크 노드에 이르기 까지 각각 자신의 상위 노드를 곧 바로 깨움으로써 지연의 감소와 에너지 효율성을 이끌어냈다. 본 논문에서는 센서 노드의 지연 감소를 위해 2계층 클러스터 구조를 제시하고 이에 기존에 사용한 라우팅 프로토콜을 네트워크 시뮬레이션을 통해 비교 분석하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권9호
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pp.3034-3055
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2014
Wireless Sensor Networks have extensively been utilized for ambient data collection from simple linear structures to dense tiered deployments. Issues related to optimal resource allocation still persist for simplistic deployments including linear and hierarchical networks. In this work, we investigate the case of dimensioning parameters for linear and tiered wireless sensor network deployments with notion of providing extended lifetime and reliable data delivery over extensive infrastructures. We provide a single consolidated reference for selection of intrinsic sensor network parameters like number of required nodes for deployment over specified area, network operational lifetime, data aggregation requirements, energy dissipation concerns and communication channel related signal reliability. The dimensioning parameters have been analyzed in a pipeline monitoring scenario using ZigBee communication platform and subsequently referred with analytical models to ensure the dimensioning process is reflected in real world deployment with minimum resource consumption and best network connectivity. Concerns over data aggregation and routing delay minimization have been discussed with possible solutions. Finally, we propose a node placement strategy based on a dynamic programming model for achieving reliable received signals and consistent application in structural health monitoring with multi hop and long distance connectivity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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