• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권3호
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• pp.343-347
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• 2008

Wakeup schemes that turn off sensors' radio when communication is not necessary have great potential in energy saving. At the start of each beacon interval in the IEEE 802.11 power saving mode specified for DCF, each node periodically wakes up for duration called the ATIM Window. However, in the power saving mechanism specified in IEEE 802.11, all nodes use the same ATIM window size. Since the ATIM window size critically affects throughput and energy consumption, a fixed ATIM window does not perform well in all situations. This paper proposes an adaptive mechanism to dynamically choose an ATIM window size according to network condition. Simulation results show that the proposed scheme outperforms the IEEE 802.11 power saving mechanism in terms of the amount of power consumed and the packet delivery ratio.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.311-316
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• 2005

The power saving mechanism of IEEE 802.16e operates in two modes; awake mode and sleep mode. While the user terminal transmits and receives packets in awake mode, it sleeps for a given interval to save the power consumption in sleep mode. The IEEE 802.16e specifies that the user terminal increases the sleep interval exponentially unless it has to wake up. In this paper, we analyze the performance of IEEE 802.16e power saving mechanism by considering down link traffic conditions. With the extensive simulations, we observe the trade-off between the power saving performance and the average packet delay. In addition, we observe that various performance parameters of IEEE 802.16e power saving mechanism are affected by the traffic patterns.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권2호
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• pp.126-134
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• 2005

Reducing energy consumption in mobile hosts (MHs) is one of the most critical issues in wireles/mobile networks. IP paging protocol at network layer and power saving mechanism (PSM) at link layer are two core technologies to reduce the energy consumption of MHs. First, we investigate the energy efficiency of the current IEEE 802.11 power saving mechanism (PSM) when IP paging protocol is deployed over IEEE 802.11 networks. The result reveal that the current IEEE 802.11 PSM with a fixed wakeup interval (i.e., the static PSM) exhibits a degraded performance when it is integrated with IP paging protocol. Therefore, we propose an adaptive power saving mechanism in IEEE 802.11-based wireless IP networks. Unlike the static PSM, the adaptive PSM adjusts the wake-up interval adaptively depending on the session activity at IP layer. Specifically, the MH estimates the idle periods for incoming sessions based on the exponentially weighted moving average (EWMA) scheme and sets its wake-up interval dynamically by considering the estimated idle period and paging delay bound. For performance evaluation, we have conducted comprehensive simulations and compared the total cost and energy consumption, which are incurred in IP paging protocol in conjunction with various power saving mechanisms: The static PSM, the adaptive PSM, and the optimum PSM. Simulation results show that the adaptive PSM provides a closer performance to the optimum PSM than the static PSM.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권2호
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• pp.444-461
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• 2016

A power-saving mechanism for smartphone devices is developed by analyzing the features of data that are received from Internet of Things (IoT) sensors devices to optimize the data processing policies. In the proposed GreenIoT architecture for power-saving in IoT, the power saving and feedback mechanism are implemented in the IoT middleware. When the GreenIoT application in the power-saving IoT architecture is launched, IoT devices collect the sensor data and send them to the middleware. After the scanning module in the IoT middleware has received the data, the data are analyzed by a feature evaluation module and a threshold analysis module. Based on the analytical results, the policy decision module processes the data in the device or in the cloud computing environment. The feedback mechanism then records the power consumed and, based on the history of these records, dynamically adjusts the threshold value to increase accuracy. Two smart living applications, a biomedical application and a smart building application, are proposed. Comparisons of data processed in the cloud computing environment show that the power-saving mechanism with IoT architecture reduces the power consumed by these applications by 24% and 9.2%.

• ETRI Journal
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• 제35권2호
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• pp.253-258
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• 2013

We propose and demonstrate an efficient power-saving optical network unit (ONU) based on upstream traffic monitoring for 10-Gb/s wavelength division multiplexed passive optical networks (WDM-PONs). The power-saving mode controller uses a ${\mu}$-processor and traffic monitoring modules followed by the proposed power-saving processes to operate the sleep mode ONU. The power consumption of the ONU is effectively reduced from 19.3 W to 6.4 W when no traffic from the users is detected. In addition, we design a power-saving mechanism based on a cyclic sleep mode operation to allow a connectivity check between the optical line terminal and ONU. Our calculation results show that the WDM-PON ONU reduces the power consumption by around 60% using the proposed mechanism.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권6호
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• pp.475-480
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• 2007

최근 무선 네트워킹 장치들이 등장 하면서 제한된 배터리에 의존하는 무선 호스트들의 전력 절감은 중요한 이슈 가 되었다. 특히 Ad-Hoc에서 배터리는 제한된 에너지를 제공하기 때문에 무선 호스트에 의해서 소모되어지는 에너지의 양을 감소시키기 위한 기술은 대단히 중요하다. 특히 MAC 과 라우팅 에서 전력 절감을 이루기 위한 논문들이 기존에 발표 되었다. 이 논문에서는 IEEE 802.11 표준의 DCF(Distributed Coordination Function)에서의 전력 절감 메카니즘을 향상 시킨 논문 이다. DCF를 위한 IEEE 802.11 전력 절감 메카니즘에서는 비콘 간격 이라는 시간으로 나누어지며 또한 이러한 각각의 비콘 간격이 시작될 때 각각의 노드들은 ATIM 창 동안 깨어 있어야 한다. 물론 모든 노드는 같은 시간에 깨어 있기 위해서는 동기화 되는 것이 필요하다. ATIM 창 동안 노드들은 비콘 기간 동안 깨어 있는 상태로 있을 것인지를 결정하기 위해서 control packet을 교환 한다. 이러한 ATIM 창 크기는 각각의 노드들의 전력 절감에 상당한 영향을 미친다. 따라서 이 논문은 ATIM 창 크기를 동적으로 증감시켜서 보다 에너지 효율을 발휘 하고자 하는 논문이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.475-477
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• 2010

IEEE 802.11에 정의된 전력 절약 메카니즘에서 모든 노드들은 동일한 ATIM(Ad hoc Traffic Indication Map) 윈도우 크기와 동일한 비이콘(beacon) 간격을 사용한다. ATIM 윈도우 크기는 처리율과 에너지 소모에 크게 영행을 미치기 때문에 고정된 ATIM 윈도우 크기는 좋은 성능을 나타내지 못한다. 본 논문에서는 네트워크 상태에 따라 ATIM 윈도우 크기를 조절하는 기법을 제시한다. 제시된 기법은 네트워크 특성을 반영하기 위해 (m,k)-firm 스트림 기법을 적용하였다. 제시된 기법의 성능을 평가하기 위해 ns-2 시뮬레이터를 이용한 성능 평가를 수행했다. 수행된 결과를 보면 제시된 프로토콜은 기존의 프로토콜 보다 많은 양의 에너지 절약을 하고 있음을 볼 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제34권3호
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• pp.393-401
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• 2024

최근 사물인터넷(Internet of Things, IoT)이 인간의 안전, 생명, 자산과 직결되는 산업과 일상생활에 널리 활용되고 있다. 그러나 저가, 경량, 저전력 요건을 충족해야 하는 IoT 장치는 배터리 소모 공격과 간섭 때문에 배터리 라이프타임이 심각하게 단축되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 웨이크업 리시버(Wake-up Receiver, WuR)를 위한 802.11ba 표준이 등장했고, 이 기능은 와이파이 기반 IoT의 에너지 소비를 최소화하는데 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 WuR 프로토콜은 지연시간과 오버헤드를 단축하기 위해서 보안 메커니즘을 고려하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 배터리 소모 공격에 대응하기 위해서 저전력 웨이크업 리시버를 위한 적응형 파워 세이빙 메커니즘(Adaptive Power Saving Mechanism, APSM)을 제안한다. APSM은 공격이 잦은 환경에서 파워 세이빙 시간을 기하급수적으로 증가시킴으로써 비정상적으로 발생하는 파워 소모량을 최소화할 수 있다. 실험 결과에 따르면, APSM은 전체 트래픽 중 공격 비중이 10% 이상일 때 종래의 파워 세이빙 메커니즘(Legacy Power Saving Mechanism, LPSM)보다 13.77% 이상의 에너지 소비 효율을 개선할 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권2호
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• pp.179-187
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• 2012

Power saving is one of the most important features that extends the lifetime of portable devices in mobile wireless networks. The IEEE 802.16e mobile broadband wireless access system adopts a power saving mechanism with a binary truncated exponent algorithm for determining sleep intervals. When using this standard power saving scheme, there is often a delay before data packets are received at the mobile subscriber station (MSS). In order to extend the lifetime of a MSS, the battery energy must be used efficiently. This paper presents a dynamically alternating sleep interval scheduling algorithm as a solution to deal with the power consumption problem. We take into account different traffic classes and schedule a proper sequence of power saving classes. The window size of the sleep interval is calculated dynamically according to the packet arrival rate. We make a tradeoff between the power consumption and packet delay. The method achieves the goal of efficiently reducing the listening window size, which leads to increased power saving. The performance of our proposed scheme is compared to that of the standard power saving scheme. Simulation results demonstrate the superior performance of our power saving scheme and its ability to strike the appropriate performance balance between power saving and packet delay for a MSS in an IEEE 802.16e mobile broadband wireless access system.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권8호
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• pp.679-686
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• 2013

데이터전송 증가에 따라 제한적인 배터리를 사용하는 모바일 단말에서 효율적으로 전력을 사용하는 것은 중요하게 여겨지고 있다. 802.11 표준에 있는 Power Saving Mechanism (PSM)은 부하가 많은 네트워크에서 적합하지 않다. AP(Access Point)는 버퍼링된 프레임을 PS (Power Saving) 단말들에게 즉시 보낼 수 없어서 단말들이 깨어 있는 모드를 계속 유지함으로써 전력을 낭비하게 된다. 또한, PS단말들이 하나의 데이터 프레임을 받기 위해 AP에게 하나의 PS-POLL프레임을 전송하는 방식은 효율적이지 않다. 본 논문에서는 802.11 PSM의 성능을 향상하기 위해 PS단말들이 AP에게 데이터 받을 시간을 미리 예약하는 시분할 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 충돌가능성을 감소시킬 수 있으며 채널사용 효율을 높일 수 있다. 분석결과 및 시뮬레이션 결과로부터, 제안된 시분할 메커니즘은 전체 네트워크의 전력소비가 효과적으로 감소되며, PSM의 성능을 개선시킨다.