• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.856-858
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• 2013

USN(Ubiquitous Sensor Network) 환경에서 센싱(sensing)된 데이터는 개인의 프라이버시 및 기업의 비밀 정보와 관련되어 있지만 일반 네트워크에 비해 보안에 취약한 특성을 가지고 있다. 즉, USN은 센서 정보의 도청, 비정상적인 패킷의 유통, 메시지의 재사용, 데이터 위변조 공격, 서비스 거부 공격 등에 쉽게 노출되는 취약점을 가지고 있다. 따라서 USN 환경에서 센서 노드들의 사이의 안전한 통신을 위해서는 반드시 키가 필요하다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 특성을 고려한 ECDH 알고리즘을 이용하여 클러스터 기반 키 분배 프로토콜인 KDPC(Key Distributed Protocol based on Cluster)을 설계한다. 그 결과, 데이터 위변조 공격을 탐지하고, 센싱된 데이터의 노출을 방지함으로써 안전한 USN 환경을 제공할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1647-1652
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• 2008

USN 환경에서 제안된 라우팅 프로토콜 중에서 PEGASIS 프로토콜은 LEACH 프로토콜과 비교해 볼 때 노드의 에너지 소비량 감소에 효과적이다. 하지만, PEGASIS 프로토콜은 센서 네트워크의 특성인 BS 노드의 빈번한 변경으로 인한 센서 네트워크 망 구성의 변화에 취약성을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 작은 단위의 클러스터 헤드를 선출해 중간노드의 역할을 하게 하고자 한다. 이를 통해 PEGASIS 알고리즘이 가지고 있는 취약점을 보완할 수 있음을 보이고 이에 대한 시뮬레이션 결과를 보인다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제46권2호
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• pp.11-17
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• 2009

센서 네트워크(Sensor Networks)에 대해 LEACH, EACHS, HEED의 방법을 비교 분석하고, HEED의 단점인 클러스터 헤드 수를 보장하는 것과 DEAD 노드를 최소화 하여 클러스터 헤드 선출 에너지 효율성을 개선하는 방법을 제안하였다. 제안된 결과의 성능을 MATLAB 시뮬레이션에 의해 비교 하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.313-320
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• 2008

센서 네트워크에서 사용되는 동적 클러스터 방식의 라우팅은 일정 주기마다 클러스터 헤드 노드의 재 선출과 그에 따른 클러스터 재구성을 통해 센서 노드들의 에너지 소모를 분산한다. 그러나 동적 클러스터링 방식의 경우는 주기적으로 클러스터 구조가 바뀌게 되어 이로 인한 에너지 소모가 크다. 또한 클러스터 헤드노드가 동일 데이터를 수신할 경우 에너지 낭비가 있다. 본 논문은 위에서 언급한 반복적인 클러스터 구성에 대한 에너지 소모 문제는 최초에 구성된 클러스터는 고정하고 순환적으로 클러스터 헤드노드를 선출하는 순환적 클러스터 헤드선정(RRCH: Round-Robin Cluster Header)방식을 제안하였다. 또한 클러스터 헤드노드에 중복 데이터가 발생하는 문제는 클러스터 헤드노드가 처음에 수신한 데이터의 메타데이터를 브로드캐스트 함으로서 동일 데이터를 센싱한 클러스터 멤버노드가 송신하지 못하게 하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 방식의 타당성을 확인하기 위해 모의실험을 실시하였다. 라운드 구간을 100번 반복하여 클러스터 구성과 데이터 전송을 포함한 전체 에너지 소모량을 측정하였다. 결과는 제안한 방식이 기존의 LEACH방식보다 평균 29.3%, HEED방식보다 평균 21.2% 적게 소모되는 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.243-246
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• 2009

본 논문에서, 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)내에서 연속적인 스트림 쿼리에 대한 에너지 효율적인 계층적 구조를 가지는 클러스터 기반 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 클러스터 헤드 대신에 기지국에 메시지를 전송하는 역할을 헤드-집합에서 일정하게 담당하게 함으로써 에너지 사용에 있어 효율적인 라우팅이 이루어지게 한다. 이로 인해서 제안한 방법은 네트워크의 수명을 연장할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.557-565
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• 2011

본 논문에서 고려하는 선박USN 환경에서는 선박의 특수성으로 인해 멀티홉으로 구성되며 선박의 안전운항과 관련된 센서 노드들은 센싱될 위치에 배치가 완료되면 이동할 필요 없어지게 되므로 고정이 되며, 센서노드 모두 FFD(Full Function Device)로 구성 된다고 가정하였다. 무선 센서 네트워크는 고정된 인프라의 도움이 없이 이동 노드만으로 구성된다. 이는 네트워크의 융통성을 높일 수 있지만 센서 노드의 멤버로서의 자유로운 참여와 이탈 또는 전력소모로 인하여 네트워크의 라우팅에 어려움이 발생하게 된다. 본 논문에서는 선박USN 환경의 고정된 센서 네트워크에서 비트맵과 클러스터 방식의 라우팅을 혼합한 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.197-203
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• 2011

유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 사람의 접근이 어려운 다양한 환경에 무선 센서들로 구성된 네트워크이다. 그러므로 센서 노드들은 스스로 라우팅 하는 네트워크로 구성되며, 전력(power) 교체가 어렵다는 특징을 가지고 있다. 따라서 전력 소모를 줄이는 다양한 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 클러스터를 이용한 계층적 구조의 라우팅 방식은 평면적 구조의 라우팅 방식에 비해 센서 노드들의 전력소모가 균등하며, 전력 소모가 적어 네트워크의 사용 주기가 길다. 본 논문은 초기 클러스터를 계속 유지하여 클러스터를 구성하는셋업 과정을 초기 한번만 함으로써 센서노드들의 에너지 소모를 줄이도록 하였으며, 다음 라운드의 헤더 선출은 클러스터내의 멤버 노드들 중 에너지가 가장 많은 노드를 선정함으로써 클러스터내의 모든 노드의 에너지 소모를 균등하게 하는 방법을 제안하였다. 이 방식은 클러스터의 모든 노드들의 에너지소모를 줄여 네트워크의 생명주기를 늘리며, 센서들의 에너지 소모를 균등하게 하여 에너지 홀(energy hole) 문제를 개선하고자 하였다. 본 제안방식의 타당성을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.51-57
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• 2009

유비쿼터스 센서 네트워크(USN)는 센서 노드들이 자유롭게 이동하며 망을 구성하고, 시스템에 접속하여 통신하는 환경을 말하며, 고정 망이 필요 없으므로 접근이 어려운 지역이나 전장 또는 재난 구조를 위한 응용을 위해 임의로 배치될 수 있다. 무선 센서 망 프로토콜은 자가 구성 능력을 가지며, 노드들의 이동성으로 인해 네트워크 회선 단절을 유발하기 쉬우므로 토폴로지 변경에 유연하게 적응하면서 동시에 센서 노드들이 서로 협력하며 동작하는 기법이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 환경에서의 효율적인 토폴로지 구성과 데이터 전송을 보장하고자 노드 이동성으로 인한 망 단절에 경로 재설정을 위한 망 재구성 없이 유연한 클러스터 기반 결함허용 라우팅 프로토콜을 설계하고, 분석적 모델을 통하여 그 성능을 평가한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권4호
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• pp.466-469
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• 2008

The existing routing protocols in USN environment, PEGASIS is more efficient than LEACH, which is a hierarchical routing protocol, for network configuration based on power consumption. Despite its merit that it can reduce energy consumption per node, however, the PEGASIS protocol also has a weakness that it is less responsive to frequent changes that occur in the configuration of sensor network due to BS nodes that keep changing, which is a typical characteristic of the sensor network. To address this problem, this paper proposes to select sub-cluster heads and have them serve as intermediate nodes. This paper presents and analyses that this method can resolve the aforementioned problem of the PEGASIS algorithm.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.370-376
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• 2009

최근 USN 환경에서 다양한 센서 네트워크 활용 가능성이 높아지고 있다. 하지만 기존에 제안되었던 센서네트워크 라우팅 프로토콜들이 현실적으로 어려움 점이 있다. 본 논문에서는 대표적인 계층적 라우팅 프로토콜인 HEED가 가지는 생존성과 부분 클러스터 생성의 문제를 해결하고자 에너지 거리 가중치를 사용한 개선된 HEED 라우팅 프로토콜을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안한 개선된 HEED 프로토콜은 기존의 HEED보다 각 노드들의 잔존 에너지양과 거리 가중치를 두어 새로운 CH를 초기에 선정하고 선출된 CH노드의 잔존 에너지양이 50%가 되는 시점을 기준으로 교체해 주는 방식을 제안하였다. 이를 통해서 클러스터 내의 모든 노드들이 에너지 소비를 공평하게 함으로써 전체 클러스터의 생존율을 약 30% 가량 향상시킬 수 있었다. 또한 CH를 교체 선출함에 있어서도 응답시간을 기준으로 기존의 CH노드와 가장 가까운 곳에 위치하는 노드로 교체하도록 하는 기법을 적용하였다.