• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.596-603
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• 2019

무선 센서 네트워크에서 배치된 노드의 기능을 변경하거나 갱신하기 위해 노드의 소프트웨어 코드를 업데이트하는 재프로그래밍 동작은 필수적이다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 노드의 재프로그래밍을 목적으로 노드의 전송에너지를 최소화하는 최적화 알고리즘을 제안한다. 또한 네트워크의 수명을 오래 유지하기 위해 전체 노드의 에너지 소모를 균형있게 유지하도록 알고리즘을 설계한다. 본 논문에서는 많은 수의 노드가 배치된 무선 센서 네트워크에서 전송에너지의 최소화와 에너지 소모의 균형화를 위해 새로운 이웃해 생성방식을 가진 타부서치 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 적정한 수행 시간 내에 최적의 결과를 도출하도록 설계되었다. 제안된 타부서치 알고리즘의 성능은 노드의 전송에너지와 남은 에너지, 알고리즘 수행시간 측면에서 평가되었으며, 성능 평가 결과에서 이전의 방식에 비해 우수한 성능을 보였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.237-244
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• 2007

무선 센서 네트워크에서는 네트워크 부하를 줄이기 위해 다수의 소스 노드가 전송한 데이터를 중간 노드에서 병합하여 전송하는 라우팅 기법을 사용한다. 기존의 DD-G(Directed Diffusion-Greedy) 데이터병합 라우팅 기법은 데이터 병합 노드의 에너지 효율을 고려하여 단일 경로를 구축함으로써 에너지 소모를 줄일 수 있었다. 하지만 싱크 노드에 근접할수록 에너지 소모가 집중되거나 통신 지연이 증가하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 부하 분산을 고려하여 다중 데이터 병합 경로를 구축하는 새로운 데이터 병합 라우팅 기법을 제안한다. 이 기법은 싱크 노드 주변의 네트워크 부하 집중을 분산시키고, 데이터 손실에 대한 재전송 비용을 감소시키기 위해 다중 경로를 이용한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.97-101
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• 2000

Energy consumption is considered as a principal ingredient in mobile wireless ad-hoc networks. In such a network, most of mobile nodes takes a role in forwarding messages received from neighbor nodes. Energy of these nodes is consumed in different rates depending on message traffic routes. This paper proposes a scheme to balance routing energy consumption by transferring routing function from node with small residual energy to node with enough residual energy. This scheme requires additional local message transfer, increasing the energy consumption of nodes to transfer routing function, and increasing total energy consumption of ad-hoc network. But balancing of energy consumption make the system lifetime the longer and increase the average node lifetime.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.774-784
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• 2009

제한된 배터리 전력을 이용하여 많은 노드들로 구성된 무선 센서 네트워크는 네트워크의 라이프타임을 연장하기 위해서 각 노드의 에너지 소비를 최소화해야 한다. 그리고, 무선 센서 네트워크의 민감성을 향상시키기 위해서는 각 센서 노드의 에너지 소비를 최소화하기 위한 효율적인 알고리즘과 에너지 관리 기술이 필요하다. 이 논문에서는 노드의 잔존 에너지와 연결도를 이용하여 각 센서 노드의 효율적인 에너지 소비 대신 전체 센서 네트워크의 에너지 효율성을 극대화하면서 목적지 노드로 센싱 정보를 안전하게 전달할 수 있는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 각 노드의 에너지 소비를 최소화하고 싱크 노드가 클러스터 내 외부에 위치하더라도 시스템의 생명주기를 연장할 수 있다. 제안 기법의 타당성을 검증하기 위해서 NS-2를 이용하여 현실 모델에 맞게 센서 네트워크를 구축하고, HEED, LEACH-C와 함께 전체 에너지 소비, 클러스터 헤드의 에너지 소비, 네트워크 확장성에 따른 에너지 소비 분포들을 평가한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.65-72
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• 2010

에드 혹 네트워크의 각 무선 단말기는 배터리 기반의 제한된 에너지로 동작하기 때문에 효율적인 에너지 사용에 관한 문제는 아주 중요하다. 시스템 수명을 연장하기 위해서는 단말 노드의 에너지 소비를 균형있게 유도하여 어느 특정 단말기의 에너지가 먼저 고갈되어 통신 단절을 초래하는 상황을 지연시켜야 한다. 또한 단말기 노드의 빈번한 이동 등으로 인해 신뢰성이 낮은 링크는 경로 설정시 고려해야 할 요소이다. 본 논문에서 제안하는 CMLR 방법은 잔여 에너지와 링크 에러율, 전송 소비 에너지를 고려한 새로운 비용 관계식을 이용하여 에너지 사용의 효율성을 증가시킨다. 이 방법은 전송 에너지 소모의 최소화와 노드 수명의 최대화 사이의 값을 절충하여 에너지 효율성을 높이고 균형있는 에너지 소비를 유도하여 네트워크 수명을 연장시키도록 하는 방법이다. 또한, 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안하는 CMLR의 성능을 검증하였으며, 네트워크 수명과 경로의 효율성 측면에서 볼 때 기존의 알고리즘보다 우수한 결과를 보여주었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.640-648
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• 2017

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. In order to use the energy of the sensor node efficiently, researches applying mobile sink to the sensor network have been actively carried out. The sink node moves the sensor network, collects data from each sensor node, which spread the energy concentrated around the sink node, thereby extending the entire life cycle of the network. But, when the sink node moves, it requires a reset of the data transmission path, which causes a lot of control messages and delays. In this paper, we propose a CMS(Cluster-based Mobile Sink) method to support the movement of mobile sink in a cluster sensor environment. The proposed scheme minimizes an amount of control messages without resetting the routing paths of entire sensor networks by supporting the sink mobility path using the neighbor cluster list. And, it simplifies the routing path setup process by setting a single hop path between clusters without a gateway. The experiment results show that the proposed scheme has superior energy efficiency in processing and network structure, compared with existing clustering and mesh routing protocols.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권2A호
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• pp.143-151
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• 2007

무선 센서 네트워크 환경에서 각 계층 프로토콜을 설계할 때 에너지 소비를 최대한 줄임으로 노드의 생존 시간을 최대화하기 위한 노력이 필요하다. 본 논문에서는 MAC 계층에서 채널 접근 과정에서 충돌로 인한 에너지의 소비를 최소화하기 위한 예약기반 다중 채널 CSMA MAC 프로토콜을 제안한다. 네트워크를 구성하는 각 노드는 제어채널과 데이터 채널을 독립적으로 운용하며 제어 채널을 이용하여 데이터 전송을 위한 채널을 예약하고 예약된 노드들에게 수신 노드가 채널 이용을 허가함으로 임의의 시간에 재전송하는 절차를 생략할 수 있도록 하였다. 또한, 송신 노드에서 가용 채널 중 임의의 채널을 선택하여 수신 노드에게 전달하면 수신 노드에서 채널의 가용 여부를 판단하여 그 결과를 통해 최종적으로 전송 채널을 선택하도록 하였다. 성능의 평가는 시뮬레이션을 통하여 기존의 방식과의 차이를 비교하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권3호
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• pp.413-434
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• 2010

Wireless sensor networks are usually characterized by dense deployment of energy constrained nodes. Due to the usage of a large number of sensor nodes in uncontrolled hostile or harsh environments, node failure is a common event in these systems. Another common reason for node failure is the exhaustion of their energy resources and node inactivation. Such failures can have adverse effects on the quality of the real-time services in Wireless Sensor Networks (WSNs). To avoid such degradations, it is necessary that the failures be recovered in a proper manner to sustain network operation. In this paper we present a dynamic Energy efficient Real-Time Job Allocation (ERTJA) algorithm for handling node failures in a cluster of sensor nodes with the consideration of communication energy and time overheads besides the nodes' characteristics. ERTJA relies on the computation power of cluster members for handling a node failure. It also tries to minimize the energy consumption of the cluster by minimum activation of the sleeping nodes. The resulting system can then guarantee the Quality of Service (QoS) of the cluster application. Further, when the number of sleeping nodes is limited, the proposed algorithm uses the idle times of the active nodes to engage a graceful QoS degradation in the cluster. Simulation results show significant performance improvements of ERTJA in terms of the energy conservation and the probability of meeting deadlines compared with the other studied algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1696-1702
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• 2008

한정된 용량의 배터리에 의존하는 MANET(Mobile Ad-hoc Network)에서는 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 클러스터링 기법과 라우팅 알고리즘이 연구되고 있다. 일반적으로 무선 Ad-hoc 네트워크에서는 LEACH와 같은 클러스터 기반의 동적 라우팅 알고리즘이 많이 사용된다. 본 논문에서는 클러스터 내의 각 노드가 가지는 속성을 고려하여 클러스터를 생성하고 노드를 관리하는 TICC(Time Interval Clustering Control) 알고리즘 기법을 제안한다. 제안한 TICC은 노드의 속성 중의 하나인 베터리 값 즉 에너지 값으로 노드의 에너지 레벨을 분류한다. 그리고 분류된 에너지 레벨에 대응하는 시간차 컨트롤 기법을 이용하여 클러스터링 과정을 수행하거나 노드들을 관리한다. 특히 제안한 TICC 알고리즘은 MANET에서 클러스터의 생성, 재생성, 진입 노드 및 이탈 노드의 검출과 관리를 통해 노드의 에너지 관리 효율을 향상시키고 클러스터의 Lifetime을 증가시키는 결과를 보여주었다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.381-390
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• 2015

The efficient design of a transport protocol contributes to energy conservation as well as performance improvement in wireless sensor networks (WSNs). In this paper, a node-density-aware transport protocol (NDTP) for intra-cluster transmissions in WSNs for monitoring physical attributes is proposed, which takes node density into account to mitigate congestion in intra-cluster transmissions. In the proposed NDTP, the maximum active time and queue length of cluster heads are restricted to reduce energy consumption. This is mainly because cluster heads do more works and consume more energy than normal sensor nodes. According to the performance evaluation results, the proposed NDTP outperforms the conventional protocol remarkably in terms of network lifetime, congestion frequency, and packet error rate.