• 제목/요약/키워드: cluster-based routing protocol

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헬스케어 응용 서비스를 위한 Mobility Agent 모듈 설계 (Design Mobility Agent Module for Healthcare Application Service)

  • 남진우;정영지
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.378-384
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    • 2008
  • 헬스케어 응용 서비스를 위한 센서 네트워크는 사람 또는 이동성을 가진 사물을 주요 센싱 대상으로 한다. 이러한 센싱 대상들의 이동에 따른 노드간 상호작용을 지원하기 위해서는 노드의 동적 기능변경, 동적 자기구성, 에너지 효율성을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 노드간 에이전트 전이를 통해 동적 기능 변경을 지원하는 Agilla 모델과 노드간 계층적 클러스터의 구성을 통한 동적 자기구성, 에너지 효율성을 보장하는 LEACH 프로토콜에 대해 분석 한다. 이 분석 결과를 기반으로 노드간 동적 기능변경을 지원하는 Mobility Agent Middleware를 설계하고, 기존 LEACH 프로토콜의 취약점인 노드 이동성을 보장하는 LEACH_Mobile 프로토콜을 제안한다. 또한 LRACH_Mobile 프로토콜을 지원하는 라우팅 모듈을 설계하고 Mobility Agent Middleware와의 연동을 위한 인터페이스를 설계하였다. 그리고 LEACH_Mobile 프로토콜의 시뮬레이션 결과를 통해 이동 노드에 대한 데이터 전송 성공률의 명확한 성능 향상을 보여준다.

센서 네트워크에서 클러스터 기반 에너지 효율성을 고려한 개선된 라우팅 프로토콜 (Energy Efficient Improved Routing Protocol based on Cluster for Wireless Sensor Networks)

  • 박용민;김경목;오영환
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권9호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크의 각 센서 노드는 배터리 기반의 제한된 에너지로 동작하기 때문에 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 에너지 사용에 많은 연구가 이루어지고 있다. 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 에너지 효율이 중요한 요소 가운데 하나인 센서 네트워크에서 효율적인 라우팅을 위한 기존의 연구들을 고찰하고, 개선된 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 클러스터 구성을 위해 싱크에서 노드의 흠 수에 따라 플러딩을 통해 각 노드에게 클러스터 ID를 부여하며, 부여된 클러스터 ID를 기반으로 계층적 데이터를 전송하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘에 대해서는 NS-2 시뮬레이션을 기반으로 로드의 수명과 데이터 량, 오버헤드에 대한 성능 분석을 수행하였다.

무선 센서 네트워크상에서 센서간의 밀도를 고려한 클러스터 헤드 선정 알고리즘 (A Cluster Head Selection Algorithm Adopting Sensor Density on Wireless Sensor Networks)

  • 정의현;이성호;박용진;황호영;허문행
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제13C권6호
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    • pp.741-748
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    • 2006
  • 센서 기술의 발전으로 무선 센서 네트워크는 빠르게 발전하고 있으며, 다양한 분야의 적용이 예상되고 있다. 무선 센서 네트워크에서 가장 중요한 요소 중의 하나는 네트워크를 에너지 효율적으로 운용하는 것이다. 이러한 목적을 위해 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 LEACH-C에서 제안한 클러스터 헤드 선정 알고리즘에 노드들의 밀도를 같이 고려한 향상된 클러스터 헤드 선정 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션 하였다. 제안된 알고리즘은 LEACH-C와 실행 속도는 거의 유사하면서 11% 이상의 성능 향상 결과를 제공하였다. 본 논문의 시뮬레이션 결과는 클러스터 헤드 선정 시에 헤드와 다른 노드들 간의 거리 뿐 아니라 밀도를 고려하는 것이 센서네트워크의 에너지 이용에 보다 효율적임을 보여주었다.

센서 네트워크에서 모바일 싱크를 지원하는 라우팅 프로토콜의 void grid를 해결하기 위한 방안 (A Solution for Void Grid in Routing Protocol Supporting Mobile Sink on Sensor Network)

  • 조지은;최종원
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (D)
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    • pp.306-309
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    • 2007
  • 센서 네트워크에서 고려해야 하는 중요한 사항중 하나는 제한된 자원을 가진 센서 네트워크에서 주어진 에너지 소모를 최소화 하여서 네트워크 수명을 연장하는 것이다. 그러나 기존에 제안된 프로토콜은 유동성을 지닌 여러 개의 싱크가 존재할 경우에는 비효율 적인 문제가 발생하였으며 그러한 문제를 해결하기 위해서 여러 가지 프로토콜이 제안 되었다. 본 논문에서는 기존에 제안된 그리드 형태를 이용한 클러스터 기반의 라우팅 프로토콜인 CBPER(Cluster-based -Power-Efficient Routing)을 기반으로 이 프로토콜이 가지는 영구적인 그리드 형성시 발생할 수 있는 void grid 문제를 해결하고자 한다.

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클러스터에 기반한 에너지 효율적 삼각모양 라우팅 프로토콜에 관한 연구 (Research on An Energy Efficient Triangular Shape Routing Protocol based on Clusters)

  • 누루하야티;이경오
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.115-122
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    • 2011
  • 무선 센서 네트워크는 제한된 에너지를 갖는 배터리에 의해 가동되며 한번 배치되면 사용자가 접근할 수 없고 배터리 교환이 불가능하다. 따라서 네트워크의 수명을 늘리기 위하여 네트워크 디자인 시에 에너지 효율성이 매우 중요하게 고려되어야 한다. BCDCP 기법에서는 모든 센서가 CH(클러스터 헤드)로 데이터를 보내고 CH는 BS(베이스 스테이션)로 취합된 데이터를 송신하는 효율적 클러스터링 프로토콜이지만 규모가 큰 네트워크에서는 적합하지 않으며 노드들의 물리적 위치를 고려하지 않기 때문에 효율성이 떨어진다. UCR 기법의 경우 BS에와 노드들의 거리만을 고려하기 때문에 BS에 가까운 노드가 빨리 죽는 문제가 있다. 본 논문에서는 균형된 에너지 소비를 통하여 네트워크 수명을 늘리기 위한 삼각모양 클러스터 라우팅 프로토콜(TSCRP- Triangular Shape Cluster Routing Protcol)을 제안한다. 본 기법은 비교적 간단하게 운영되기 때문에 헤드 선출에 필요한 오버헤드가 적고 센서들의 에너지 보유량뿐만이 아니라 센서들과 BS간의 거리를 유기적으로 결합하여 리더 노드를 선정하기 때문에 다른 기법에 비해 효율적이다. 실험에 의하면 TSCRP가 LEACH, BCDCP, UCR보다 우수한 것으로 나타났다.

무선 센서네트워크를 위한 TEEN 기반의 안전한 그룹통신 기법 (Teen Based Secure Group Communication Scheme for Wireless Sensor Networks)

  • 서일수
    • 융합보안논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.71-78
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)는 계산 능력, 전력, 통신 대역폭 등 다양한 제약 조건을 가지기 때문에 기존의 보안 기법을 WSN에 적용하기는 매우 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에 적용 가능한 안전한 그룹통신 기법을 제안한다. 제안한 기법은 클러스터링 기반의 계층적 라우팅 프로토콜인 TEEN(Threshold sensitive Energy Efficient sensor Network protocol) 알고리즘에 보안 메커니즘이 결합된 형태로서, 네트워크는 센서노드, 클러스터 헤더, 베이스 스테이션(BS : Base Station)으로 이루어진다. 보다 강력한 보안성 제공과 효율적인 키 관리를 위해 제안된 기법은 비밀 키 및 공개 키 알고리즘 모두를 사용하며, 전력소모를 줄이기 위해 참여 노드들 간의 통신은 계층적 트리구조에 의해 이루어진다. 따라서 본 논문에서 제안한 기법은 강력한 보안성을 제공할 뿐만 아니라, 통신에 있어 보다 낮은 전력을 소모하므로 무선 센서 네트워크 환경에 적합하다고 할 수 있다.

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수중 무인기의 최적 궤도 이동을 활용하는 계층적 수중 음향 센서 네트워크 구조 (A Hierarchical Underwater Acoustic Sensor Network Architecture Utilizing AUVs' Optimal Trajectory Movements)

  • 웬티탐;윤석훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권12호
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    • pp.1328-1336
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    • 2012
  • 수중 음향통신 환경에서는 지상 RF 통신에 비하여 제한된 대역폭, 높은 페이딩효과, 높은 수중음파 전달지연과 같은 제약이 있다. 본 논문에서는 이러한 수중 음향통신의 제약을 극복하여 효과적인 대규모 수중감시시스템의 구축을 가능케 하는 계층적 네트워크 구조를 제안한다. 제안하는 네트워크구조는 수중센서, 클러스터헤드, 수중/해상 싱크 및 수중무인기를 포함하며, 패킷의 전송성공률을 최대화하고 센서노드의 전력소모를 최소화시키기 위하여 복수의 수중무인기를 이용한 하이브리드 형태의 데이터라우팅을 제공한다. 즉, 클러스터 내부에서 클러스터멤버들은 Tree구조기반 라우팅을 사용하여 클러스터헤드에게 데이터를 전송하며, 궤도 이동을 하는 수중무인기는 클러스터헤드로부터 병합된 센싱데이터를 수집하고 Store-carry-forward 방식으로 싱크노드에게 데이터를 전달한다. 수중무인기의 최장 궤도이동 시간을 최소화하기 위하여 Integer Linear Programming 기반의 알고리즘이 사용된다. 시뮬레이션을 이용한 성능분석을 통하여 제안하는 수중센서네트워크 구조가 기존의 Gradient 기반 라우팅과 Geographical Forwarding 방식에 비해 높은 전송성공율과 낮은 전력소모를 획득할 수 있음을 보인다.

무선센서네트워크에서 전파범위기반의 저 전력 클러스터링 알고리즘 (A Low-Power Clustering Algorithm Based on Fixed Radio Wave Radius in Wireless Sensor Networks)

  • 이영진;김석매;이충세
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권7B호
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    • pp.1098-1104
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    • 2010
  • 최근 무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)에서 센서노드의 에너지 소모 균등성과 효율성을 향상시켜 전제 네트워크의 수명을 최대화하기 위한 다양한 멀티 홉 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 특히, 멀티홉기법이 향상된 에너지 효율성과 실제 적용 가능한 모델로 큰 각광받고 있다. 기존 멀티-홉 기법에서는 센서노드사이 거리에 따라 발송 에너지 능동조절 가능하다는 가정을 전제로 한다. 그러나 무선센서의 물리적 특성을 고려해보면 멀티-홉 기법의 이 가정은 현재 무선통신시스템기술로 실현하기 어렵다. 이 논문에서는 모든 센서노드는 일정한 전파범위를 유지한다는 물리특성을 기초로 에너지 효율성을 향상시킨 저 전력 클러스터링 기법을 제안한다. 제안기법은 기존기법보다 실제 무선센서네트워크 적용하기 용이하다.

MANET에서 클러스터링 노드의 효율적인 수명 관리 기법 (An efficient Clustering Node Life Time management Technique in MANET algorithm)

  • 이종승;김영삼;;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.746-748
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    • 2011
  • MANET(Mobile Ad-hoc Network) is a self-configuration network or wireless multi-hop network based on inference topology. The proposed ATICC(Adaptive Time Interval Clustering Control) algorithm for hierarchical cluster based MANET. The proposed ATICC algorithm is time interval control technique for node management considering the attribute of node and network traffic. ATICC could be made low the network traffic. Also it could be improving the network life time by using timing control method.

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MANET에서 플러딩 공격 탐지 및 대응 기법에 관한 연구 (A Study on Flooding Attack Detection and Response Technique in MANET)

  • 양환석;유승재
    • 융합보안논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.41-46
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    • 2013
  • MANET에서 효율적인 데이터 전송을 위해서는 기존의 유선 네트워크에서 사용하는 라우팅 프로토콜을 그대로 사용할 수 없다. 왜냐하면 이동 노드로만 구성되어 있어 네트워크 토폴로지가 동적으로 변화하기 때문이다. 따라서 각 이동 노드들이 라우터 기능을 수행해야만 한다. 이러한 특성 때문에 MANET에는 DoS와 같은 다양한 라우팅 공격이 존재하고 있다. 본 논문에서는 자원을 소모시켜 네트워크를 마비시키는 플러딩 공격 탐지 성능을 향상시키기 위한 협력기반 탐지 기법을 제안하였다. 전체 네트워크의 트래픽 양과 노드의 수를 고려하여 기준값을 적응적으로 계산함에 따라 정확한 공격 탐지가 이루어지도록 하였다. 그리고 모든 이동 노드가 협력적 탐지를 수행하기 위하여 NHT라는 테이블을 이용하였으며, 트래픽의 중앙 감시를 위하여 클러스터 구조를 적용하였다.