• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1549-1555
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• 2009

무선센서 네트워크에서 노드들의 데이터를 수집하고 기지국에 전달하는 중계노드의 위치(Relay Node Placement)를 구하는 문제는 전체 네트워크의 생존시간에 관련되어 있기 때문에 매우 중요하다. 중계노드 위치문제는 전체 네트워크의 센서노드에서 소비되는 에너지를 최소화시키는데 그 초점이 맞추어져 있다. 그러나 중계노드 위치와 센서노드와의 거리가 모두 다르므로 센서노드에서 소비되는 에너지의 불균형이 초래된다. 본 논문에서는 클러스터링 모델에서 에너지 균형비(Energy Balance Ratio)라는 개념을 제안하고 이 에너지 균형비를 최대화시키는 목적함수를 사용하여 중계노드의 위치를 구한다. 에너지 균형비를 최대화시키는 것은 클러스터에 할당된 센서노드들의 에너지 소비를 클러스터 간에 균형 잡히게 한다. 이것은 궁극적으로 대규모 센서 네트워크의 에너지 소비를 최소화시켜서 네트워크 생존기간을 최대화시키는 효과가 있다. 그러나 이 문제의 해를 구하는 것은 NP-hard 문제이므로 완전해(Exact Solution) 를 구하는 것은 현실적으로 힘들다. 따라서 제약프로그래밍 방법을 사용하여 에너지 균형비와 중계노드 위치를 함께 고려하는 EBR-RNP 문제로 모델링하여 근사해를 구한다.

• 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.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권4호
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• pp.262-268
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• 2007

무선 센서 네트워크의 각 센서 노드는 배터리 기반의 제한된 에너지로 동작하기 때문에 무선센서 네트워크에서의 효율적인 에너지 사용에 많은 연구가 이루어지고 있다. 무선 센서 네트워크의 수명을 연장하기 위해서는 전체 네트워크의 전력소비를 줄이는 것도 필요하지만 보다 중요한 것은 센서 노드들의 균일한 에너지 소비를 유도하는 것이다. 무선 센서 네트워크와 같이 많은 수의 센서 노드가 조밀하게 분포되어 긴밀한 협업을 통해 정보를 모으고 전달하는 유기적인 시스템에서는 가능한 많은 노드들이 생존하는 것이 망의 수명에 더욱 중요한 요인이 된다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 Ad Hoc 라우팅 프로토콜인 AODV를 기반으로 수집된 자료를 목표지점까지 전달하는데 소수의 특정 노드들에 트래픽이 집중되지 않게 하여 전체 네트워크의 수명을 연장하는 에너지 인식 라우팅 기법을 제안한다. 제안한 프로토콜에 대해서 시뮬레이션을 기반으로 네트워크 수명과 종단 간 지연 등의 성능 지표에 대한 분석을 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1189-1194
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• 2005

유선망과 기지국을 가지고 있지 않은 이동 노드들로만 구성되어 있는 Ad-hoc 네트워크는 여러 가지 제약을 가지고 있다. 그 중에서 가장 큰 제약이 배터리에 저장된 한정된 에너지에 의존한다는 것이다. Ad-hoc 네트워크에 참여하는 노드 중 특정 모바일 노드가 배터리의 에너지를 모두 소비하게 되면 그 노드는 더 이상 네트워크에 참여할 수 없게 된다. 이렇게 에너지를 모두 소비한 노드들이 증가하게 되면 네트워크는 두개 이상으로 나눠지게 된다. 이러한 문제를 해결하기위해 노드의 에너지소비절약 뿐만 아니라 네트워크 전체 수명연장을 위한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이동 Ad-hoc 네트워크의 라우팅 프로토콜인 AODV를 개선하여 각 노드의 에너지를 고려하고, 평균값 에너지를 이용하여 전체 네트워크의 수명연장을 위한 연구를 하였다. NS-2(Network Simulator 2) 시뮬레이터를 이용한 성능평가를 통하여 제안된 AODV 프로토롤(New-AODV)이 더 향상된 네트워크 수명을 가진다는 것을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11A호
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• pp.995-1003
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• 2005

센서 네트워크를 구성하는 각 센서 노드는 대체로 크기가 작고 배터리의 용량이 한정되어 있기 때문에 에너지소모를 줄이는 방안이 연구되고 있다. 센서 노드는 자신의 위치에 따라서 이벤트 감지와 데이터 전송 펀수 등에 의해 다른 노드와 서로 다른 에너지 소비율을 보일 수 있으며 노드간의 수명도 다르게 된다. 따라서 특정 노드의 에너지 고갈로 경로 단절에 의해 망의 수명을 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크에서 데이터 전송을 위한 경로 선택에 있어, 남아 있는 에너지가 많은 노드 중에 최소 에너지를 소모하는 경로를 선택함으로써 망의 수명을 연장하고 전체적인 에너지 소비율을 비슷하게 유지하는 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 목적은 센서 네트워크의 수명을 오래 유지하고 각 센서노드의 에너지를 골고루 사용함에 있다. 시뮬레이션을 통해 기존에 제안된 센서 네트워크 라우팅 알고리즘보다 망의 수명이 개선되고 각 노드의 잔류에너지 분포가 더 균일하여 망의 신뢰성이 높아짐을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.119-125
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• 2010

동적으로 연결되어 자치적인 네트워크 망을 형성하는 에드 혹 네트워크에서는 이동 단말들이 협업하여 기지국의 도움 없이 망을 형성하며 제한된 에너지 자원을 가지고 있다. 네트워크를 구성하는 단말기들은 라우터 역할을 수행하므로 잦은 데이터 전송 등에 의해 에너지가 고갈되면 라우터 수가 감소하게 되어, 전체 네트워크는 통신 장애를 초래하게 되며 네트워크 수명이 단축될 수 있다. 그러므로, 네트워크 수명을 최대화 하기위해 이동 호스트들의 균형있는 에너지의 소모에 관한 문제는 라우팅에 있어서 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 지역 정보를 이용하여 라우팅 경로를 형성하고 경로 탐색에 대한 오버헤드를 줄일 수 있는 위치 기반 지역적 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 전송 에너지, 링크 에러율, 각 노드의 잔여 에너지 등을 고려하여 다음 이웃 노드를 선택하여 경로를 형성하므로 노드들 간의 균형된 에너지 소비를 가능하게 하여 네트워크 수명을 연장시킬 수 있는 방법이다.

• 전기학회논문지P
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• 제65권4호
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• pp.285-291
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• 2016

A light-emitting diode (LED) has been increasingly applied to various industrial fields and general lightings because of its high efficiency, low power consumption, environment-friendly characteristic and long lifetime. To drive the LED lighting, a power converter with the constant output current is needed. Among many power converters, the flyback converter is chosen by many converter designers due to high power density, structural simplicity, and miniaturization. In this converter, an electrolytic capacitor is generally chosen for the stabilization of the DC voltage because of having the large capacitance and the low price. However, the disadvantages are the short expected life time and 120Hz ripple currents on the converter output node. In this paper, a single-stage dimmable PFC DCM flyback converter without the electrolytic capacitor is proposed to prolong the lifetime of the LED driver. For the long lifetime of the converter, the polyester film capacitor with the small capacitance is substituted for the electrolytic capacitor on the output node and an LC resonant filter is added to damp 120Hz ripple current. The proposed converter is verified through the simulation and the experimental works.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.373-376
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• 2008

무선 센서 네트워크의 센서 노드는 다양한 최소령 센서로 구성된 저전력, 저메모리, 저컴퓨터 능력을 갖고 있다. 따라서 최근 무선 센서 네트워크의 이슈는 실용적인 응용 분야에서의 에너지 보존과 네트워크 수명을 만족하는 설계 및 개발을 요구한다. 이러한 에너지 소비량과 네트워크 수명을 만족하기 위해서 효율적인 라우팅 프로토콜 연구가 지속되어야 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 LEACH, LEACH-C, MTE, 그리고 PEGASIS 라우팅 프로토콜에 대해서 비교 분석하였다. 각각의 프로토콜의 운영 시간, 밧데리 소모, 총 에너지 소모량을 비교한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권3호
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• pp.116-122
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• 2009

센서 네트워크는 모든 센서노드들이 한정된 에너지를 가지고 사용되기 때문에 센서 네트워크의 생명주기를 연장하기 위해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이동성을 갖는 싱크노드와 고정된 센서노드들을 가지는 이동 센서 네트워크에서 전체적인 생명주기를 연장하는 동적 지역 업데이트 기반의 라우팅 프로토콜(D-LURP)를 제안한다. D-LURP는 싱크노드가 브로드캐스팅 영역을 벗어나는 경우 LURP와 같이 새롭게 라우팅 구축과정을 수행하는 대신에 이동한 싱크노드를 중심으로 생성된 브로드캐스팅 영역과 이전의 영역을 포함하는 새로운 동적 업데이트 지역을 구축한다. 동적 브로드캐스팅 지역의 설정을 통해 기존의 전체 네트워크에 싱크노드의 위치정보를 브로드캐스팅하는 과정을 생략하도록 한다. 이러한 망 전체에 대한 브로드캐스팅의 생략을 통해서 본 논문에서 제안하는 싱크노드의 이동에 의한 동적 라우팅 구축은 기존의 LURP에 비하여 적은 에너지 소비를 필요로 한다. 시뮬레이션을 통해 기존의 프로토콜과 제안한 방법의 성능평가를 한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.677-683
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• 2006

Ad-hoc 무선 네트워크 환경에서 에너지 보유량이 상대적으로 적은 단말은 생존기간이 짧아진다. 단말의 활동이 정지하면 해당 단말을 경유하는 최적의 라우팅 경로도 함께 사라지기 때문에 새로운 대체 경로를 생성해야 한다. 이러한 대체 경로의 생성은 더 많은 단말의 에너지 소모를 촉진하여 활동을 정지하는 단말의 수를 증가시키고, 네트워크의 성능을 저하시킨다. 따라서 에너지 보유량이 적은 단말은 라우팅 경로 생성에 참여시키지 말아야 한다. 본 논문에서는 정지하는 단말의 수를 억제할 수 있도록 단말들의 에너지 보유량을 고려한 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 이 라우팅 프로토콜에서는 가능한 경로 각각에서 최소 에너지를 보유한 단말의 에너지 보유량($E_{m}$)에 근거하여 경로를 설정한다. 즉, 흡수가 동일하면 최소 에너지 보유량($E_{m}$)이 최대인 경로를 선택함으로써 에너지 보유량이 적은 단말의 생존기간을 연장한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 프로토콜이 단말의 생존기간을 연장하고, 그것이 대체 경로 생성을 줄임으로써 네트워크의 성능 저하를 방지하는데 효과적임을 보인다.