• 디지털산업정보학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.47-59
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• 2014

In this paper, I propose a new energy efficient clustering scheme to prolong the network lifetime by reducing energy consumption at the sensor node. It is possible that a node determines whether to participate in clustering with certain probability based on local density. This scheme is useful under the environment that sensor nodes are deployed unevenly within the sensing area. By adjusting the probability of participating in clustering dynamically with local density of nodes, the energy consumption of the network is reduced. So, the lifetime of the network is extended. In the region where nodes are densely deployed, it is possible to reduce the energy consumption of the network by limiting the number of node which is participated in clustering with probability which can be adjusted dynamically based on local density of the node. Through computer simulation, it is verified that the proposed scheme is more energy efficient than LEACH protocol under the environment where node are densely located in a specific area.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권3호
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• pp.281-285
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• 2008

우리는 센서 네트워크의 전체적인 수명을 최대화하기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 우리는 매우 복잡한 환경의 센서네트워크를 대상으로 한다. 복잡한 환경은 빌딩 내부 또는 복잡한 도심에 센서 네트워크가 배치될 수 있다는 점에서 실생활에 바로 적용 가능한 환경이다. 복잡한 환경에서는 한정된 공간에 많은 장애물이 놓이기 때문에 장애물들 사이에 낀 좁은 공간들이 있다는 특징을 가진다. 좁은 공간에 놓인 센서 노드는 매우 빈번히 라우팅 경로로 선택되기 때문에 에너지 소비가 많이 예상된다. 이러한 연결노드(relay node)는 주변에 자신이 수행하는 역할을 대신해줄 대안의 노드가 적기 때문에 에너지 고갈 시 네트워크 분할(partition)의 문제로 이어질 수 있다. 네트워크 분할은 네트워크에 다른 센서 노드들의 에너지가 아직 충분하다 할지라도 분할로 인해 데이타를 전송할 수 없는 문제를 야기한다. 따라서 우리의 목적은 이러한 문제를 해결하기 위하여 네트워크 분할과 직결된 연결노드의 에너지를 고려하여 네트워크가 최대한의 수명을 가질 수 있게 하는 라우팅 프로토콜을 제한한다. 우리가 제안하는 라우팅 알고리즘은 크게 가중 그래프(weighted graph)를 통한 네트워크 추상화(abstraction)과정과 에너지 추정(estimation) 알고리즘을 거친다. 가중 그래프는 전체 토폴로지를 고려하여 목적지까지 이르는 모든 길에 대한 정보를 알려주고, 에너지 추정 알고리즘을 통해 추가적인 통신 비용 없이 라우팅 정보를 유지할 수 있다. 본 논문에서는 전체적 지형의 추상화된 정보를 기반으로 사용 빈도가 높은 노드의 에너지를 관찰, 보호함으로써 전체적인 네트워크의 수명을 연장 및 라우팅 복잡도를 낮추는 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10A호
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• pp.1023-1033
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• 2007

This study considers a joint congestion control, routing and power control for energy-constrained wireless networks. A mathematical model is introduced which includes maximization of network utility, maximization of network lifetime, and trade-off between network utility and network lifetime. The framework would maximize the overall throughput of the network where the overall throughput depends on the data flow rates which in turn is dependent on the link capacities. The link capacity on the other hand is a function of transmit power levels and link Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio (SINR) which makes the power allocation problem inherently difficult to solve. Using dual decomposition techniques, subgradient method, and logarithmic transformations, a joint algorithm for rate and power allocation problems was formulated. Numerical examples for each optimization problem were also provided.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1133-1151
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• 2010

Energy balanced consumption routing is based on assumption that the nodes consume energy both in transmitting and receiving. Lopsided energy consumption is an intrinsic problem in low-cost sensor networks characterized by multihop routing and in many traffic overhead pattern networks, and this irregular energy dissipation can significantly reduce network lifetime. In this paper, we study the problem of maximizing network lifetime through balancing energy consumption for uniformly deployed low-cost sensor networks. We formulate the energy consumption balancing problem as an optimal balancing data transmitting problem by combining the ideas of corona cluster based network division and optimized transmitting state routing strategy together with data transmission. We propose a localized cluster based routing scheme that guarantees balanced energy consumption among clusters within each corona. We develop a new energy cluster based routing protocol called "OECR". We design an offline centralized algorithm with time complexity O (log n) (n is the number of clusters) to solve the transmitting data distribution problem aimed at energy balancing consumption among nodes in different cluster. An approach for computing the optimal number of clusters to maximize the network lifetime is also presented. Based on the mathematical model, an optimized energy cluster routing (OECR) is designed and the solution for extending OEDR to low-cost sensor networks is also presented. Simulation results demonstrate that the proposed routing scheme significantly outperforms conventional energy routing schemes in terms of network lifetime.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.605-606
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• 2012

In this paper, we consider the problem of scheduling sensor activity to prolong the network lifetime while guaranteeing both discrete target coverage and connectivity among all the active sensors and the sink, called connected target coverage (CTC) problem. We proposed a distributed scheme called Distributed Lifetime-Maximizing Scheme (DLMS) to solve the CTC problem. Our proposed scheme significantly reduces the cost of the construction of the connected cover graphs in comparison with the some conventional schemes. In addition, the energy consumption is more balanced so that the network lifetime will be increased. Our simulation results show that DLMS scheme performs much better than the conventional schemes in terms of the network lifetime.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.131-140
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• 2008

본 논문에서는 에너지 효율적인 전송과 긴 네트워크 라이프타임을 보장하는 데이터 전송 프로토콜을 소개한다. 잘 알려진 SPIN에 비해 SPMS는 최단경로로 데이터를 전송하기 때문에 전송 시 에너지 효율을 극대화했다. 하지만 최단경로상의 특정 노드를 반복해서 사용함으로써 짧은 네트워크 라이프타임을 가진다. 본 논문에서는 거리와 에너지 잔량의 두 가지 속성을 고려한 ConBED(A protocol Considering Between Energy and Distance) 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과, ConBED는 에너지 효율적인 전송을 보장하며 SPMS에 비해 네트워크 라이프 타임이 6% 증가한 것을 보여준다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권3호
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• pp.295-306
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• 2010

Network lifetime is a critical issue in Wireless Sensor Networks (WSNs). In which, a large number of sensor nodes communicate together to perform a predetermined sensing task. In such networks, the network life time depends mainly on the lifetime of the sensor nodes constituting the network. Therefore, it is essential to balance the energy consumption among all sensor nodes to ensure the network connectivity. In this paper, we propose an energy-efficient data routing protocol for wireless sensor networks. Contrary to the protocol proposed in [6], that always selects the path with minimum hop count to the base station, our proposed routing protocol may choose a longer path that will provide better distribution of the energy consumption among the sensor nodes. Simulation results indicate clearly that compared to the routing protocol proposed in [6], our proposed protocol evenly distributes the energy consumption among the network nodes thus maximizing the network life time.

• 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.

• Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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• 제1권1호
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• pp.35-41
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• 2007

In mobile ad-hoc wireless networks, one of the most important challenging issues is how to conserve energy, maximizing the lifetime of route(networks) in the view points of both power and mobility of nodes. However, many transmission methods presented in the previous works can not satisfy these two objectives simultaneously. To obtain these two goals, in this paper we propose an architecture to support power saving transmission services with route stability in mobile ad-hoc wireless networks. The proposed architecture consists of two parts, the underlying route stability method to support route(network) lifetime and the power saving transmission methods. The performance evaluation of the proposed architecture is achieved via simulation and analysis.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 추계종합학술대회 논문 초록집
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• pp.395-395
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• 2004