• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.158-159
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• 2011

Energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is one significant factor that needs to be considered when making any designs or doing any enhancements on the communication protocol stack. In WSNs using traditional geographic routing, when a sensor node receives a data packet that needs to be transmitted to the sink, it will forward the packet to the neighbor node which is closest to the sink. The traditional geographic routing assumes that the link quality is always 100%. This may cause a bad result as per which we waste too many energy for retransmissions between the two nodes. Thus, the problem here is how to select such node as forwarder at most efficiently in the aspect of both energy consumption and the distance toward the destination. The better node we choose, the more energy we can conserve for the whole network. In this paper, we propose a next-hop forwarding selection metric, called Energy Consumption for Transmission (ECT), which can resolve the above problem in the best way.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권6호
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• pp.2644-2657
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• 2018

To utilize the energy of sensor nodes efficiently and extend the network lifetime maximally is one of the primary goals in wireless sensor networks (WSNs). Thus, designing an energy-efficient protocol to optimize the determination of cluster heads (CHs) in WSNs has become increasingly important. In this paper, we propose a novel energy-efficient protocol based on an improved Grey Wolf Optimizer (GWO), which we refer to as Fitness value based Improved GWO (FIGWO). It considers a fitness value to improve the finding of the optimal solution in GWO, which ensures a better distribution of CHs and a more balanced cluster structure. According to the distance to the CHs and the BS, sensor nodes' transmission distance are recalculated to reduce the energy consumption. Simulation results demonstrate that the proposed approach can prolong the stability period of the network in comparison to other algorithms, namely by 31.5% in comparison to SEP, and even by 57.8% when compared with LEACH protocol. The results also show that the proposed protocol performs well over the above comparative protocols in terms of energy consumption and network throughput.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.23-29
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• 2011

무선 센서 네트워크는 응용에 따라 실시간 전송, 전송 보장 등의 QoS 요구 사항들을 필요로 한다. 동시에 무선 센서 네트워크의 에너지 제약을 감안한 에너지 효율성도 만족 시켜줘야 한다. 본 논문에서는 이러한 요구 사항들을 만족 시켜줄 수 있는 무선 센서 네트워크를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 주변 노드의 정보만을 바탕으로 싱크 노드까지의 에너지 비용, 지연 시간, 신뢰성을 추정한다. 이 추정을 기반으로 경로를 선택하는 확률을 계산한다. 노드에서 패킷을 전송할 때 계산된 확률에 의해 다음 노드를 선택한다. 선택 확률은 싱크까지의 경로에 소모되는 에너지 비용과 반비례하도록 계산되기 때문에 에너지 비용이 적은 경로일수록 더 자주 선택된다. 실시간 전송을 위해서 제안 알고리즘은 패킷이 제 시간에 싱크까지 갈 수 있는 경로들 중에 선택된다. 신뢰성 있는 전송을 위해서는 노드가 패킷의 소스일 경우 추가 패킷을 다른 경로로 보내도록 할 수 있다. 실험 결과를 통해 제안 알고리즘이 에너지 효율성을 고려하면서 실시간 전송 및 신뢰성 전송을 향상 시킬 수 있음을 알 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권5호
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• pp.1113-1128
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• 2020

Ad hoc networks play an important role in mobile communications, and the performance of nodes has a significant impact on the choice of communication links. To ensure efficient and secure data forwarding and delivery, an intelligent routing protocol (IAODV) based on learning method is constructed. Five attributes of node energy, rate, credit value, computing power and transmission distance are taken as the basis of segmentation. By learning the selected samples and calculating the information gain of each attribute, the decision tree of routing node is constructed, and the rules of routing node selection are determined. IAODV algorithm realizes the adaptive evaluation and classification of network nodes, so as to determine the optimal transmission path from the source node to the destination node. The simulation results verify the feasibility, effectiveness and security of IAODV.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.17-26
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• 2007

본 논문에서는 애드혹 네트워크에서 위치 정보, 에너지 수준 등을 이용하여 효율적인 라우팅 방법을 고안할 수 있도록 기본이 되는 가상 그리드 기반 라우팅 알고리즘을 제안한다. 목적지 노드의 위치 정보에 기반을 두어 패킷을 X축으로 재전송하다가 X축 관점에서 목적지에 근접하면 Y축 방향으로 재전송을 한다. 임의의 노드에서 목적지 노드로 패킷을 전달하기 위한 다음 홉 노드 선택으로 인하여 전체 네트워크를 가상 그리드 네트워크로 생각할 수 있다. 제안된 라우팅 알고리즘은 목적지와 자신의 이웃 노드 위치 정보와 같은 국부적인 정보만을 사용하여 라우팅 경로를 결정한다. 따라서 라우팅 경로 설정이 국부적으로 이루어져 네트워크 트래픽이 감소하고, 목적지로의 전달 지연시간이 줄어들 것으로 기대된다. 제안된 라우팅 알고리즘의 성능 평가를 위하여 네트워크 시뮬레이터 ns2를 사용하였으며, 기존의 라우팅 알고리즘과 네트워크 처리율을 비교해 보았다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.249-252
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• 2007

센서 네트워크에서의 에너지 효율적인 통신을 위한 infrastructure를 제공하고자 가상 백본(Virtu Backbone) 개념이 등장했다. 최근에는 트리 구조를 이용하여 가장 백본을 구성한 EVBT (Energy-aware Virtual Backbone Tree)가 제안되었다. 본 논문에서는 EVBT의 문제점을 개선한 m-EVBT(modified-EVBT) 생성 알고리즘에 대해 다룬다. EVBT와 달리 m-EVBT 생성 알고리즘은 백본 트리에 속하지 않은 센서 노드들의 업스트림 링크의 선정에 물리적 거리가 아닌 에너지 소모량 청보를 이용한다. 이 정보는 백본 트리를 만들 때 이용되는 ECR(EVBT Construction Request) 패킷에 포함되어 전송된다. 시뮬레이션을 통해 m-EVBT는 EVBT에 비해 데이터 전송시 에너지를 절약하고, 백본 트리 구축에 드는 추가적인 비용도 작다는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.205-212
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• 2007

유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network)는 무선통신 기능을 가진 소형 센서들로 구성된 네트워크이다. 무선통신은 유선통신에 비해 데이터의 도청과 위조, 변조가 용이하다. 그러므로 센서 네트워크를 통해 전달되는 정보들의 신뢰성을 위한 보안 연구가 수행되어야 한다. 하지만 센서네트워크에 보안을 적용하기 위해서는 추가되는 에너지소모가 발생한다. 에너지 교체가 어려운 센서네트워크에서 추가적인 에너지소모는 중요한 문제이다. 본 논문은 센서네트워크에서 획득한 데이터를 안전하게 처리할 수 있는 에너지 효율적 클러스터 기반 라우팅을 제안한다. 제안방식은 초기에 형성된 클러스터는 고정시키고 클러스터 헤드노드만 교체하는 방식으로 최초에 생성 및 교환된 클러스터 키와 노드간 키가 다시 생성 및 교환되지 않게 하는 사전배포방식을 사용할 수 있다. 제안된 방법이 기존의 클러스터 기반 라우팅에 보안을 적용한 것보다 에너지 소모가 29.2% 적게 소모됨을 모의실험을 통하여 확인하였다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제4권2호
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• pp.27-33
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• 2016

This paper proposes to increase the node energy efficiency, which rapidly drops during the transmission of L-TEEN (Layered Threshold sensitive Energy Efficient sensor Network protocol), using the method of DL-TEEN (Dual-hop Layered TEEN). By introducing dual-hop method in the data transmission, the proposed single-hop method for short-range transmission and multi-hop transmission method between the cluster heads for remote transmission was introduce. By introducing a partial multi-hop method in the data transmission, a single-hop method for short range transmission method between the cluster heads for remote transmission was introduces. In the proposed DL-TEEN, the energy consumption of cluster head for remote transmission reduces and increases the energy efficiency of sensor node by reducing the transmission distance and simplifying the transmission routine for short-range transmission. As compared the general L-TEEN, it was adapted to a wider sensor field.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권12호
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• pp.1186-1194
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• 2012

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성을 문제를 해결하기 위해 다중 홉 전송 방식을 사용할 수 있다. 다중 홉전송 방식은 전체 에너지 소비량을 줄일 수는 있으나 네트워크의 라이프타임을 심각하게 감소시킬 수 있다. 노드들은 자신의 잔여에너지에 따라 다른 노드의 패킷을 릴레이 해줄지를 결정해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 우리는 strike and bargaining 알고리즘 (SBA)를 제안한다. 라우팅 경로는 각 노드의 특정값 (wage)에 따라 결정된다. 각 노드는 주변 노드와 wage를 협상한 후 합당한 wage를 결정하고 그에 따라 최적의 라우팅 경로를 결정한다. 분석과 시뮬레이션을 통해 우리는 SBA가 최적의 성능에 근접할 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.753-775
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• 2010

Greedy forwarding is a key mechanism of geographic routing using distance as a metric. As greedy forwarding only uses 1-hop neighbor node information, it minimizes routing overhead and is highly scalable. In existing greedy forwarding schemes, a node selects a next forwarding node based only on the distance. However, the signal strength in a realistic environment reduces exponentially depending on the distance, so that by considering only the distance, it may cause a large number of data packet retransmissions. To solve this problem, many greedy forwarding schemes have been proposed. However, they do not consider the unreliable and asymmetric characteristics of wireless links and thus cause the waste of limited battery resources due to the data packet retransmissions. In this paper, we propose a reliable and energy-efficient opportunistic greedy forwarding scheme for unreliable and asymmetric links (GF-UAL). In order to further improve the energy efficiency, GF-UAL opportunistically uses the path that is expected to have the minimum energy consumption among the 1-hop and 2-hop forwarding paths within the radio range. Comprehensive simulation results show that the packet delivery rate and energy efficiency increase up to about 17% and 18%, respectively, compared with the ones in PRR${\times}$Distance greedy forwarding.