• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권3호
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• pp.31-39
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• 2012

이 논문에서는 이동 애드혹 네트워크 환경에서 네트워크 생존시간을 최대화하기 위한 에너지 인지 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안 라우팅 프로토콜은 소스 라우팅 방식을 기반으로 하며, 이동 노드의 송수신 전력 소모량과 배터리 잔량을 소스 노드와 목적지 노드 종단간 고려하여 생존시간이 가장 긴 경로를 선택한다. 이를 위한 새로운 라우팅 비용을 제안하며, 경로 탐색시 발생하는 제어 패킷 오버헤드를 최소화하는 라우팅 프로토콜을 설계한다. 시뮬레이션 결과 제안방식은 전송 홉 수, 전송률, 에너지 소비량 측면에서 기존 방식과 비슷한 수준의 성능을 보이면서, 생존시간 측면에서는 기존 방식 대비 약 20%의 성능향상을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.505-513
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• 2009

대부분의 무선 센서 네트워크를 활용한 어플리케이션에서는 네트워크를 설치한 후 언제까지 작동해야 하는 지를 나타내는 목표 수명(target lifetime)을 가진다. 하지만 무선 센서 네트워크는 많은 경우에 각 센서 노드들이 배터리를 이용하여 작동하기 때문에 목표 수명을 만족시키는 것은 쉬운 문제가 아니며 이를 달성하기 위해서는 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 목표 수명을 만족시키기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 선형 프로그래밍(Linear Programming)을 이용하여 에너지 효율적인 경로를 찾는 동시에 감지 비율(sensing rate)을 조절함으로써 무선 센서 네트워크의 목표 수명을 만족시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능을 다른 기법들의 성능과 비교한다.

• 전기학회논문지
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• 제68권1호
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• pp.98-101
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• 2019

In this paper, we propose the power-based pipelined-forwarding MAC protocol which can select relay nodes according to the residual power and energy harvesting rate in EH-WSN (energy-harvesting wireless sensor networks). The proposed MAC follows a pipelined-forwarding scheme in which nodes repeatedly sleep and wake up in an EH-WSN environment and data is continuously transmitted from a high-level node to a low-level node. The sleep interval is adaptively controlled so that nodes with low energy harvesting rate can be charged sufficiently, thereby minimizing the transmission delay and increasing the network lifetime. Simulation shows that the proposed MAC protocol improves the balance of residual power and network lifetime.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3071-3095
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• 2013

Configuring optimization of wireless sensor networks, which can improve the network performance such as utilization efficiency and network lifetime with minimal energy, has received considerable attention in recent years. In this paper, a cross layer optimal approach is proposed for multi-source linear network and grid network under Rayleigh block-fading channels, which not only achieves an optimal utility but also guarantees the end-to-end reliability. Specifically, in this paper, we first strictly present the optimization method for optimal nodal number $N^*$, nodal placement $d^*$ and nodal transmission structure $p^*$ under constraints of minimum total energy consumption and minimum unit data transmitting energy consumption. Then, based on the facts that nodal energy consumption is higher for those nodes near the sink and those nodes far from the sink may have remaining energy, a cross layer optimal design is proposed to achieve balanced network energy consumption. The design adopts lower reliability requirement and shorter transmission distance for nodes near the sink, and adopts higher reliability requirement and farther transmission distance for nodes far from the sink, the solvability conditions is given as well. In the end, both the theoretical analysis and experimental results for performance evaluation show that the optimal design indeed can improve the network lifetime by 20-50%, network utility by 20% and guarantee desire level of reliability.

• International Journal of Contents
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• 제7권1호
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• pp.8-13
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• 2011

For energy-efficiency in Wireless Sensor Networks (WSNs), when a sensor node detects events, the sensing period for collecting the detailed information is likely to be short. The lifetime of WSNs decreases because communication modules are used excessively on a specific sensor node. To solve this problem, the TARP decentralized network packets to neighbor nodes. It considered the average data transmission rate as well as the data distribution. However, since the existing scheme did not consider the energy consumption of a node in WSNs, its network lifetime is reduced. In this paper, we propose an energy awareness congestion control scheme based on genetic algorithms in WSNs. The proposed scheme considers the remaining amount of energy and the transmission rate on a single node in fitness evaluation. Since the proposed scheme performs an efficient congestion control, it extends the network lifetime. In order to show the superiority of the proposed scheme, we compare it with the existing scheme through performance evaluation. It is shown that the proposed scheme enhances the data fairness and improves the network lifetime by about 27% on average over the existing scheme.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.71-79
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• 2007

무선 센서 네트워크에서 통신 행위는 라우팅과 브로드캐스팅의 두 가지 형태로 특징지어질 수 있으며, 이중 브로드캐스팅은 효과적인 경로 탐색 및 패킷 전달을 위해 사용된다. 그러나 브로드캐스팅은 패킷의 중복 전달로 인한 에너지의 과소비로 네트워크의 수명을 단축시킨다. 본 논문에서는 2-hop 이웃노드 정보를 이용하는 Dominant Pruning 방식을 기반으로 중복된 포워드 노드를 제거하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘이 포워드 노드 수 및 네트워크 수명 면에서 우수한 성능을 나타냄을 시뮬레이션을 통해 입증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.564-567
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• 2011

센서노드의 에너지를 절약하는 것은 네트워크 수명을 늘리기 위해 필요하다. 센서의 에너지는 파워를 교체할 수 없기 때문에 매우 중요하다. 에너지를 절약함으로써 네트워크의 자원을 절약하고 더 오랫동안 사용할 수 있다. 이 논문에서는 베이스 스테이션을 활용하여 라우팅 프로토콜을 최적화하기 위한 프로토콜인 BSAH 를 제안하였다. BSAH 는 BeamStar 처럼 베이스스테이션이 안테나의 방향을 고려하여 센서를 나눈다. BSAG 는 PEGASIS 나 CHIRON 보다 25%에서 30% 정도 우수한 성능을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권4호
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• pp.1187-1208
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• 2022

One of the main goals of wireless sensor networks (WSNs) is to utilize the energy of sensor nodes effectively and maximize the network lifetime. Thus, this paper proposed a routing protocol for WSNs based on virtual force disturbing mobile Sink node (VFMSR). According to the number of sensor nodes in the cluster, the average energy and the centroid factor of the cluster, a new cluster head (CH) election fitness function was designed. At the same time, a hexagonal fixed-point moving trajectory model with the best radius was constructed, and the virtual force was introduced to interfere with it, so as to avoid the frequent propagation of sink node position information, and reduce the energy consumption of CH. Combined with the improved ant colony algorithm (ACA), the shortest transmission path to Sink node was constructed to reduce the energy consumption of long-distance data transmission of CHs. The simulation results showed that, compared with LEACH, EIP-LEACH, ANT-LEACH and MECA protocols, VFMSR protocol was superior to the existing routing protocols in terms of network energy consumption and network lifetime, and compared with LEACH protocol, the network lifetime was increased by more than three times.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.260-263
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• 2019

접근이 어렵거나 지속적인 모니터링이 필요한 서비스에 적용 가능한 WSN(Wireless Sensor Network) 기술은 최근 그 응용 분야의 확대 및 효율성으로 연구 개발의 필요성이 점증하고 있는 분야이다. 본 논문은 WSN의 패킷 전송률을 증가시키고 센서 노드들의 수명을 연장하기 위해 제시된 기존 연구들을 분석한 후, 센서 노드들에 Clustering 및 위치 기반 기법 적용 시 기존 연구 대비 성능 향상 요인들을 분석하였으며 이를 기반으로 패킷 손실률과 네트워크 수명 측면에서 향후 WSN의 성능 향상을 위한 새로운 기법에 대한 연구를 수행 할 예정이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.120-129
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• 2010

MANET(Mobile Ad-hoc Network)는 기존 기반 망의 도움 없이 자율적이며 임의로 이동 및 자체 구성이 가능한 이동 단말만으로 구성된 네트워크이다. 이러한 동적 노드들은 무선 링크로 연결되어 네트워크 내의 다른 노드들을 위한 라우터의 역할도 행한다. 라우터로서 MANET 상의 노드는 메시지를 보내면서 전력을 소모하게 되며, 네트워크 노드들의 수명 연장을 위해서는 패킷 라우팅에 있어서 소모되는 전체 전력을 최소화하도록 경로를 선택하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 라우팅 경로 상의 노드들의 전력 잔량을 고려한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법은 각 노드들의 배터리 과 사용을 막음으로써 전체 네트워크의 수명 연장에 기여할 수 있다. 각 노드의 전력 사용이 균등하게 사용될 수 있도록 라우팅 경로 설정 시 노드의 잔류 전력량을 고려하여 네트워크 토폴로지를 유지하는데 필요한 전력이상을 보유하고 있는 경로를 결정하여 패킷을 전송하게 된다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 기법이 전력 소모량측면에서 MMBCR보다는 적음을 보이고, 잔류 전력편차에서는 MMBCR보다 많으나, 전체 전력 소모량만을 고려하면 MTPR과 MBCR보다 적음을 보여, 전체적인 토폴로지의 수명 연장 측면에서 매우 효율적임을 알 수 있다.