• 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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권4호
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• pp.371-378
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• 2010

본 논문에서는 센서 네트워크에서 데이터 전송을 위한 경로선택 시 남아있는 에너지가 많은 노드 중에 최소 에너지를 소모하는 경로를 선택함으로써 망의 수명을 연장하고 에너지 효율을 높일 수 있는 새로운 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘의 기본 목표는 다수의 경로간에 에너지 소비를 고르게 분포시키며 에너지를 효율적으로 활용하는 것이며, 에너지 상태정보로는 각 노드의 가용에너지 양과 홉 수를 사용된다. 또한 이웃 노드의 에너지 저하로 인해 관리 노드로의 가용 정보경로가 상실된 경우 간단한 우회 경로 탐색 방안을 제안하였고 이는 에너지 효율성 개선 방안으로 활용될 수 있다. 시뮬레이션을 통해 기존에 제안된 센서 네트워크 라우팅 알고리즘보다 망의 수명이 개선되고 각 노드의 잔류에너지 분포가 더 균일하여 망의 신뢰성이 높아짐을 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 2012년도 춘계학술대회
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• pp.278-280
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• 2012

본 논문에서는 노드의 위치 정보와 유효성 경로에 따라 클러스터링내의 헤드 노드를 선출하는 방법 중 하나로 에너지 효율성을 고려한 ECOPS(Energy Conserving Optimal path Schedule) 알고리즘을 제안한다. 기존 LEACH 알고리즘은 헤드 노드를 선출할 때 노드의 에너지 확률적 분포 함수에 기반 하여 헤드 노드의 주기를 선택적으로 관리하게 된다. 그러나 이 경우 중계노드의 거리 정보 등 상황 정보 인자가 반영되지 않아 위치적으로 또는 중계노드로 적당하지 않은 노드들이 확률분포에 포함되어 헤드노드로 선택 되는 경우가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 LEACH 기반에서 계층적인 클러스터 구조의 토폴로지로부터 헤드 노드를 선택함에 있어 인접한 노드와의 위치상황 정보인자 및 잔존에너지의 상황정보를 이용하는 ECOPS 알고리즘을 제안 한다. 제안된 ECOPS 알고리즘은 헤드 노드 교체 상황에서 후보 헤드노드 중 최적의 효율적인 에너지 보존 경로를 가지는 멤버 노드가 새로운 헤드 노드로 선출됨으로써 전체 노드 수명 및 네트워크의 관리를 향상시키는 것으로 모의실험 결과를 나타내었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.51-60
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• 2016

This paper proposes a hierarchical routing algorithm for enhancing survivability of sensor nodes on WSAN. Proposed algorithm has two important parts. The first is a clustering algorithm that uses distance between sensor and actor, and remaining energy of sensor nodes for selecting cluster head. It will induce uniform energy consumption, and this has a beneficial effect on network lifetime. The second is an enhanced routing algorithm that uses the shortest path tree. The energy efficient routing is very important in WSAN which has energy limitation. As a result, proposed algorithm extends network and nodes lifetime through consuming energy efficiently. Simulation results show that the proposed clustering algorithm outperforms conventional routing algorithms such as VDSPT in terms of node and network life time, delay, fairness, and data transmission ratio to BS.

• ETRI Journal
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• 제40권5호
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• pp.604-612
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• 2018

To solve the problem of unbalanced loads and the short network lifetime of heterogeneous wireless sensor networks, this paper proposes a node-selection algorithm based on energy balance and dynamic adjustment. The spacing and energy of the nodes are calculated according to the proximity to the network nodes and the characteristics of the link structure. The direction factor and the energy-adjustment factor are introduced to optimize the node-selection probability in order to realize the dynamic selection of network nodes. On this basis, the target path is selected by the relevance of the nodes, and nodes with insufficient energy values are excluded in real time by the establishment of the node-selection mechanism, which guarantees the normal operation of the network and a balanced energy consumption. Simulation results show that this algorithm can effectively extend the network lifetime, and it has better stability, higher accuracy, and an enhanced data-receiving rate in sufficient time.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권6호
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• pp.1347-1360
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• 2018

Owing to limited energy in wireless devices power saving is very critical to prolong the lifetime of the networks. In this regard, we designed a cross-layer optimization mechanism based on power control in which source node broadcasts a Route Request Packet (RREQ) containing information such as node id, image size, end to end bit error rate (BER) and residual battery energy to its neighbor nodes to initiate a multimedia session. Each intermediate node appends its remaining battery energy, link gain, node id and average noise power to the RREQ packet. Upon receiving the RREQ packets, the sink node finds node disjoint paths and calculates the optimal power vectors for each disjoint path using cross layer optimization algorithm. Sink based cross-layer maximal minimal residual energy (MMRE) algorithm finds the number of image packets that can be sent on each path and sends the Route Reply Packet (RREP) to the source on each disjoint path which contains the information such as optimal power vector, remaining battery energy vector and number of packets that can be sent on the path by the source. Simulation results indicate that considerable energy saving can be accomplished with the proposed cross layer power control algorithm.

• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.465-466
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• 2009

This paper investigates congestion detection and control strategies for multi-path traffic (CDCM) diss emination in lifetime-constrained wireless sensor networks. CDCM jointly exploits packet arrival rate, succ essful packet delivery rate and current buffer status of a node to measure the congestion level. Our objec tive is to develop adaptive traffic rate update policies that can increase the reliability and the network lif etime. Our simulation results show that the proposed CDCM scheme provides with good performance.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.156-161
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• 1997

In this thesis, based on Genetic Algorithm, a new route search algorithm is presented to search an optimal route between the origin and the destination in intelligent route guidance systems in order to minimize the route traveling time. The proposed algorithm is effectively employed to complex road networks which have diverse turn constrains, time-delay constraints due to cross signals, and stochastic traffic volume. The algorithm is also shown to significantly promote search efficiency by changing the population size of path individuals that exist in each generation through the concept of age and lifetime to each path individual. A virtual road-traffic network with various turn constraints and traffic volume is simulated, where the suggested algorithm promptly produces not only an optimal route to minimize the route cost but also the estimated travel time for any pair of the origin and the destination, while effectively avoiding turn constraints and traffic jam.