• 제목/요약/키워드: cluster-head

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클러스터 기반 라우팅 프로토콜의 에너지 효율성에 관한 연구 (A Study on Energy Efficiency for Cluster-based Routing Protocol)

  • 이원석;안태원;송창영
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.163-169
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    • 2016
  • 클러스터 기반 라우팅 프로토콜로 대표적인 LEACH는 에너지 부하의 공평한 분배를 위해 매 라운드 미리 정해진 확률에 따라 랜덤하게 클러스터 헤드를 선출한다. 하지만 센서 노드가 갖는 현재 에너지 레벨은 고려대상이 아니기에 만일 잔존 에너지가 적은 센서 노드가 클러스터 헤드로 선출된다면 에너지 부하가 큰 헤드의 역할을 완수하지 못하고 사망할 수 있을 것이다. 결국 노드의 첫 사망시간이 매우 빨라져 WSN의 서비스 품질도 나빠질 것이다. 이러한 점에 착안하여 본 논문에서는 클러스터 헤드의 에너지 레벨과 기지국까지의 통신거리를 고려하여 클러스터 내부에 서브 클러스터 헤드를 선택하는 방법을 제안한다. 기존 LEACH에 제안하는 방법을 적용 시 클러스터 헤드의 에너지 부담이 줄어들어 노드의 첫 번째 사망시간이 증가하였고 더욱 증가된 데이터가 기지국에 도착하였으며 이로 인한 WSN의 서비스 품질도 개선되었음을 확인할 수 있었다.

Secure Cluster Selection in Autonomous Vehicular Networks

  • Mohammed, Alkhathami
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권1호
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    • pp.11-16
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    • 2023
  • Vehicular networks are part of the next generation wireless and smart Intelligent Transportation Systems (ITS). In the future, autonomous vehicles will be an integral part of ITS and will provide safe and reliable traveling features to the users. The reliability and security of data transmission in vehicular networks has been a challenging task. To manage data transmission in vehicular networks, road networks are divided into clusters and a cluster head is selected to handle the data. The selection of cluster heads is a challenge as vehicles are mobile and their connectivity is dynamically changing. In this paper, a novel secure cluster head selection algorithm is proposed for secure and reliable data sharing. The idea is to use the secrecy rate of each vehicle in the cluster and adaptively select the most secure vehicle as the cluster head. Simulation results show that the proposed scheme improves the reliability and security of the transmission significantly.

무선 센서 네트워크에서의 그래프 컬러링 기반의 클러스터링 알고리즘 (Graph Coloring based Clustering Algorithm for Wireless Sensor Network)

  • 김재환;장형수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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    • pp.306-311
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Wireless Sensor Network상에서 전체 노드들의 lifetime을 증대시키기 위하여 "random한" 방식으로 cluster-head를 선출하는 LEACH 알고리즘이 가지고 있는 cluster-head 선출 과정에서 선출되는 수와 선출되는 노드들의 위치가 적절히 분산되지 않는 문제를 해결하기 위해 변형된 Graph Coloring 문제를 기반으로 노드의 위치 정보를 사용하지 않고 cluster-head를 적절히 분산하여 선출함으로써 효율적인 clustering을 하는 중앙처리 방식의 새로운 알고리즘 "GCCA : Graph Coloring based Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks" 을 제안한다. GCCA는 cluster-head가 선출되는 수를 일정하게 유지하고 선출되는 노드의 위치가 전체 network area에 적절히 분산되는 효과를 가져 옴으로 LEACH 알고리즘보다 에너지 효율이 증대됨을 실험을 통하여 보인다.

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A Study of Cluster Head Election of TEEN applying the Fuzzy Inference System

  • Song, Young-il;Jung, Kye-Dong;Lee, Seong Ro;Lee, Jong-Yong
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제5권1호
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    • pp.66-72
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    • 2016
  • In this paper, we proposed the clustering algorithm using fuzzy inference system for improving adaptability the cluster head selection of TEEN. The stochastic selection method cannot guarantee available of cluster head. Furthermore, because the formation of clusters is not optimized, the network lifetime is impeded. To improve this problem, we propose the algorithm that gathers attributes of sensor node to evaluate probability to be cluster head.

Survivability Evaluation Model in Wireless Sensor Network using Software Rejuvenation

  • Parvin, Sazia;Thein, Thandar;Kim, Dong-Seong;Park, Jong-Sou
    • 융합보안논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.91-100
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    • 2008
  • The previous works in sensor networks security have focused on the aspect of confidentiality, authentication and integrity based on cryptographic primitives. There has been no prior work to assess the survivability in systematic way. Accordingly, this paper presents a survivability model of wireless sensor networks using software rejuvenation for dual adaptive cluster head. The survivability model has state transition to reflect status of real wireless sensor networks. In this paper, we only focus on a survivability model which is capable of describing cluster head compromise in the networks and able to switch over the redundant cluster head in order to increase the survivability of that cluster. Second, this paper presents how to enhance the survivability of sensor networks using software rejuvenation methodology for dual cluster head in wireless sensor network. We model and analyze each cluster as a stochastic process based on Semi Markov Process (SMP) and Discrete Time Markov Chain (DTMC). The proof of example scenarios and numerical analysis shows the feasibility of our approach.

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센서 네트워크에서 계층적 필터링을 이용한 에너지 절약 방안 (An Energy Saving Method using Hierarchical Filtering in Sensor Networks)

  • 김진수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.768-774
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    • 2007
  • 본 논문에서는 센서 네트워크의 수명을 길게 하기 위해 각 센서 및 클러스터 헤드에서의 데이터 전송량을 줄이기 위한 방법을 제안한다. 즉, 센서의 에너지 소모를 줄이기 위해 계층적 필터링을 제안한다. 계층적 필터링이란 센서 네트워크를 두 계층으로 나누어 필터링하는 것이다. 1계층 필터링은 클러스터 멤버에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송시 필터링을 수행하고, 2계층 필터링은 클러스터 헤드에서 기지국으로 데이터를 전송시 필터링을 수행한다. 이는 일반적으로 필터의 폭을 넓혀 필터링을 많이 하는 것보다 필터링 효율은 증대시키면서 필터링에 따른 데이터 부정확성을 최소한 줄이는 효과를 가진다.

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만 9세~12세 여아의 머리와 얼굴부위 측정 및 유형 분류 (Analysis on the Measurement and Shape Classification of the Head and Face for Korean Female Children Aged 9~12 Years)

  • 김선희
    • 복식문화연구
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    • 제12권5호
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    • pp.757-768
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    • 2004
  • This study was aimed to provide the fundamental and various measurement data of the head and face for Korean children. Two hundred sixty nine female children, aged nine to twelve years, participated for this study. The 28 regions on the head and face of the subjects were directly measured by the expert experimenters. Factor analysis, cluster analysis, GLM analysis and Tukey HSD test were performed' using these data. Through factor analysis, six factors were extracted upon factor scores and those factors comprised 71.42% for the total variances. Four clusters as their head and face shape were categorized using six factor scores by cluster analysis. Type 1 was characterized by the shorter head & face length and width and the lowest position from forehead to nose. Type 2 had the longer head & face length and width and the highest ear position and the largest mouse width. Type 3 was characterized by the longest and head & face type and the widest head & face girth. Type 4 was characterized by shortest head & face length the lower ear and lips position.

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모자류 제작을 위한 여대생의 두부(頭部) 형태 분류 및 특성 (Characteristics and Classification of Head Shape of College Female Student for the Construction of Headwears)

  • 임지영
    • 대한가정학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.103-110
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    • 2004
  • Among accessaries, headwear is important to protect one's face and head from the sun, wind and cold. This study was performed to provide fundamental data on college female students' head shape by classifying their head shapes and by analyzing the characteristics of each head shape in order to improve the fitness of headwear. The subjects were 193 Korean college female students. The subjects were directly measured anthropometrically and indirectly analyzed photo-graphically. By direct and indirect measurement, 5 factors were extracted through factor analysis and those factors comprised 76.34% of the total variance. 3 clusters as their head shape were categorized using 5 factor scores by cluster analysis. Type 1 was characterized by long head type and having smallest head thickness and head girth. Type 2 had average size and the most round-head type. Type 3 was characterized by short head type and the largest head thickness and head girth.

무선 센서 네트워크에서 균등한 클러스터 밀도를 고려한 토큰 기반의 클러스터링 알고리즘 (A Token Based Clustering Algorithm Considering Uniform Density Cluster in Wireless Sensor Networks)

  • 이현석;허정석
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제17C권3호
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    • pp.291-298
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    • 2010
  • 무선 센서 네트워크에서 센서노드의 수명은 배터리에 의해 제한되므로 에너지는 가장 중요한 고려사항이다. 클러스터링은 네트워크의 에너지 소비를 효율적으로 관리하는데 사용되는 방법 중 하나이며, LEACH는 대표적인 클러스터링 알고리즘이다. LEACH는 센서 노드들의 에너지 소비를 공평하게 분산시키기 위해 에너지 소모적 기능을 하는 클러스터 헤드를 매 라운드마다 무작위로 순환시키는 방법을 사용하고 있다. 클러스터 헤드의 무작위 선정은 매 라운드 최적의 클러스터 헤드 수를 보장해주지 못한다. 그리고 밀도가 높은 클러스터에 위치한 클러스터 헤드는 과부하 상태가 된다. 본 논문에서는 클러스터 헤드의 수를 보장하기 위한 토큰 기반의 클러스터 헤드 선정 알고리즘과 균등한 밀도의 클러스터 형성을 위한 클러스터 선택 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 알고리즘이 LEACH 보다 네트워크 수명이 9.3%정도 연장됨을 보여주었다.

MANET에서 계층 구조를 이용한 공격 탐지 기법 연구 (A Study on Attack Detection using Hierarchy Architecture in Mobile Ad Hoc Network)

  • 양환석
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.75-82
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    • 2014
  • MANET has various types of attacks. In particular, routing attacks using characteristics of movement of nodes and wireless communication is the most threatening because all nodes which configure network perform a function of router which forwards packets. Therefore, mechanisms that detect routing attacks and defense must be applied. In this paper, we proposed hierarchical structure attack detection techniques in order to improve the detection ability against routing attacks. Black hole detection is performed using PIT for monitoring about control packets within cluster and packet information management on the cluster head. Flooding attack prevention is performed using cooperation-based distributed detection technique by member nodes. For this, member node uses NTT for information management of neighbor nodes and threshold whether attack or not receives from cluster head. The performance of attack detection could be further improved by calculating at regular intervals threshold considering the total traffic within cluster in the cluster head.