• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.382-385
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• 2011

최근 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 기술인 센서 네트워크 기술이 각광을 받으면서 다양한 종류의 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서 네트워크에서 센서 노드를 디자인할 때 중요한 고려사항 중 하나가 제한된 자원을 가진 센서 네트워크에서 주어진 에너지 소모를 최소화 하여서 네트워크 수명을 연장하는 것이다. 본 논문에서는 센서 노드의 에너지 소모를 줄이기 위해 2계층 클러스터 구조를 사용한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 1계층에서는 기존의 LEACH 기반 라우팅 프로토콜을 그대로 사용하며, 2계층에서 효율적인 사용을 위해 데이터의 값의 비교판단으로 송신 여부를 결정함으로서 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제64권11호
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• pp.1578-1586
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• 2015

Personal rapid transit (PRT) is getting attention as a new form of transportation. It is energy efficient and provides the high level of passenger service. In this study, the dynamic PRT dispatching and routing problem is dealt with. Passengers request transportation service on a complex network, and an operating system monitors passenger arrivals and coordinates vehicles in real time. A new online dispatching and routing algorithm is proposed, which minimizes the total travel distance of vehicles and the waiting time of passengers. The algorithm dispatches vehicles by considering multiple vehicles' state and multiple passengers at the same time. In particular, finding the shortest-time path is attempted by taking into account the future congestion on lanes. Discrete-event simulation is employed to validate the performance of the proposed algorithm. The results show the algorithm in this study outperforms others.

• 스마트미디어저널
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• 제6권4호
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• pp.24-31
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• 2017

무선 센서 네트워크에서는 원격의 열악한 환경에 센서 노드들이 배치된다. 이러한 네트워크에서 센서 노드의 전원이 모두 소모되면, 사람의 생명을 구할 수도 있는 센서 네트워크의 품질 및 성능 저하와 함께 센서 노드들은 쓸모가 없게 된다. 따라서 에너지 소비 개선 및 센서 네트워크의 수명 연장에 관련된 수 많은 클러스터링 프로토콜들이 제안되었으나 대부분의 기존 연구들의 기법들은 클러스터 헤드의 오버헤드 상당히 크다. 센서 노드의 전력 제한과 클러스터 헤드의 오버헤드 문제 때문에 각 노드의 에너지 소비를 최소화하며 네트워크 수명을 최대화하는 라우팅 프로토콜을 설계하는 것은 중요하다. 따라서 본 논문에서는 클러스터 헤드의 부담을 줄여주며 에너지 소비를 최소화하는 라우팅 알고리즘과 네트워크 수명을 최대화할 수 있는 알고리즘을 적용한 효율적인 클러스터링 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 클러스터링 기법이 에너지 균형을 향상시켰으며, 유사한 역할을 하는 기법들과 비교하였을 때 네트워크 수명이 연장됨을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.1505-1510
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• 2008

대규모 무선 센서 네트워크에서 센서 노드들이 배치된 이후에는 에너지 충전이나 노드의 재배치가 매우 어렵고, 일부 센서 노드들의 에너지가 고갈될 경우 전체 네트워크의 분할로 이어진다. 이러한 제한된 조건하에서 효율적인 에너지 소비를 고려한 데이터 전달은 라우팅 프로토콜 설계의 핵심 요소이다. 본 논문에서는 다수의 소스 노드와 이동성 싱크 노드를 가진 무선 센서 네트워크 환경에서 에너지 효율성을 제공하는 계층적 데이터 전달프로토콜인 HDD (Hierarchical Data Dissemination)를 제안한다. 계층적 데이터 전달 프로토콜은 싱크 노드가 데이터 수집의 중심노드라는 점을 착안하여 싱크 노드 중심의 데이터 전달 경로를 구성하고, 이 경로가 이중계층(Two-Tier)통신을 통해 유지 되도록 한다. 실험을 통해 HDD 라우팅 프로토콜과 기존에 제안된 TIDD (Two-Tier Data Dissemination) 라우팅 프로토콜의 전체 소모된 에너지량, 데이터 전송 시간 및 데이터 전송 성공률을 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 HDD 라우팅 프로토콜은 TIDD 보다 약 1.5배에서 3배정도의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권4호
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• pp.315-324
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• 2017

In recent years, multicast services such as high-definition television (HDTV), video conferencing, interactive distance learning, and distributed games have increased exponentially, and wavelength-division multiplexing (WDM) networks are considered to be a promising technology due to their support for multicast applications. Multicast survivability in WDM networks has been the focus of extensive attention since a single-link failure in an optical network may result in a massive loss of data. But the improvement of network survivability increases energy consumption due to more resource allocation for protection. In this paper, an energy-efficient multicast algorithm (EEMA) is proposed to reduce energy consumption in WDM networks. Two cost functions are defined based on the link state to determine both working and protection paths for a multicast request in WDM networks. To increase the number of sleeping links, the link cost function of the working path aims to integrate new working path into the links with more working paths. Sleeping links indicate the links in sleep mode, which do not have any working path. To increase bandwidth utilization by sharing spare capacity, the cost function of the protection path is defined to use sleeping fibers for establishing new protection paths. Finally, the performance of the proposed algorithm is evaluated in terms of energy consumption, and also the blocking probability is evaluated under various traffic environments through OPNET. Simulation results show that our algorithm reduces energy consumption while maintaining the quality of service.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.213-220
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• 2015

저렴한 다수의 센서들로 구성되는 WSN(Wireless Sensor Network)은 운용 특성상 한 번 배치되면 전원의 교체가 불가능하기에 효율적인 에너지 관리는 중요한 문제이다. 에너지 효율성을 위한 방법 중 네트워크를 몇 개의 클러스터로 나누고 모든 센서들을 클러스터 헤드와 멤버 노드로 구분하는 클러스터링은 에너지 효율적인 WSN을 위한 매우 좋은 라우팅 기법이다. 최초의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜인 LEACH는 정해진 확률에 따라 랜덤하게 클러스터 헤드를 선출한다. 하지만 선출된 헤드의 네트워크 내 분포가 적절하지 못 한 경우 클러스터 헤드들의 균일한 에너지 소비를 보장할 수 없고 이로 인해 시간에 따른 생존 노드 수 성능이 많이 감소할 수 있다. 이러한 점에 착안하여 논 본문에서는 클러스터 헤드 선택 시 모든 노드의 잔존 에너지를 비교한 뒤 최대 잔존 에너지를 갖는 노드를 헤드로 선택하는 방법을 제안한다. 노드 간 잔존 에너지 차이를 감소시켜 헤드였던 노드가 더욱 오랫동안 멤버 노드로서 역할을 할 수 있고 이로 인해 더욱 향상된 네트워크 생존 기간과 더 많은 데이터가 기지국으로 도착함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권2호
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• pp.216-220
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• 2008

센서 노드와 싱크 노드로 구성된 센서 네트워크는 모든 센서 노드들이 한정된 에너지를 가지고 운용되기 때문에 네트워크를 오랫동안 유지하여 가용성을 높이기 위한 연구가 다양하게 진행되어 왔다. 대부분의 기존 연구들은 싱크 노드의 이동을 고려하지 않았기 때문에 사람이나 자동차 등에 의해 싱크가 이동성을 가지는 환경에는 부적합하다. 본 논문에서는 그리드 기반의 센서 네트워크에서 이동 싱크와 소스 노드간의 경로 설정에서 요구되는 통신부하(제어 패킷의 수 및 전송 범위)를 줄여 센서 네트워크의 에너지 소모를 줄이고, 경로 설정의 신뢰성을 확보하기 위한 방안을 제안한다. 제안 기법은 다수의 싱크 노드가 존재하는 환경은 물론 큰 규모의 센서 네트워크에서도 성능의 저하가 없어 확장성이 뛰어나며, 기존의 그리드와 클러스터 기반의 프로토콜과 비교하여 약 70% 수준으로 에너지 소모를 줄일 수 있어 센서 네트워크의 생명주기를 늘리고 가용성을 높일 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권7호
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• pp.923-930
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• 2004

무선 센서네트워크는 광범위하게 설치되어 있는 유무선 네트워크 인프라에 다양한 센서 디바이스를 결합하여 감지된 환경데이터를 응용 서비스와 연결하여 상황인지를 가능케 하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심기술이다. 하지만 자원이 제한된 노드를 이용해서 역동적인 애드 혹 네트워크를 유지하며 네트워크의 생존시간을 최대화하기 위해서는 네트워크 계층에서 효율적인 에너지 사용 방법을 필요로 한다. 집단화(Clustering)를 통한 데이터의 병합과 전송은 센서 네트워크의 구조와 데이터 특성에 비추어 에너지 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 싱크로부터의 거리 정보를 이용해 분산된 방법으로 집단을 구성하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 집단 구성에 따르는 추가적인 비용을 최소화하면서 전체 네트워크 노드간의 에너지 소모를 균등하게 유지할 수 있었다. 시뮬레이션을 통해 기존의 센서네트워크를 위해 제안된 확률적 집단 구성과 비교해 에너지 사용에 보다 효율적이었으며 이를 통해 네트워크의 생존시간을 늘릴 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1535-1541
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• 2009

본 논문은 ZigBee 네트워크에서 사용되는 기존 트리 라우팅 보다 더 적은 전달 홉수(Hop count)를 갖는 향상된 라우팅 알고리즘을 제안한다. 이 향상된 라우팅 알고리즘은 네트워크의 전체적인 트래픽을 줄여 노드의 에너지 소모를 감소시킨다. 이로 인하여 한정된 에너지를 갖는 노드로 구성된 센서 네트워크가 더 오랜 시간 유지될 수 있다. 본 논문에서 제안되는 라우팅 알고리즘은 라우팅 경로가 upstream인 경우와 downstream인 경우로 분리하여 각각 제시되며, 노드가 라우팅 경로 선택 시 부모노드 및 자식노드의 정보뿐만 아니라 이웃 테이블의 정보를 이용하여 적절한 다음 노드를 결정한다. 시뮬레이션에서는 네트워크의 종류, 네트워크의 구성 노드 개수, 각 노드가 갖는 이웃노드의 개수를 다양하게 변화시키면서 성능향상을 관찰하였다. 시뮬레이션 결과로 upstream 알고리즘과 downstream 알고리즘을 각각 적용 하였을 때 기존 라우팅 알고리즘과 성능을 비교하고, 두 가지의 알고리즘을 동시에 적용한 경우에 대한 성능평가를 수행한다.

• 융합보안논문지
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• 제14권2호
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• pp.43-50
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• 2014

최근 무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)에서 센서노드의 에너지 소모를 균등화 하고 효율성을 향상시켜 전제 네트워크의 수명을 최대화하기 위한 다양한 계층적 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 특히, 멀티-홉 기법이 향상된 에너지 효율성과 실제 적용 가능한 모델로 많은 각광을 받고 있다. 멀티-홉 기법에서는 센서 노드사이 거리에 따라 전송 에너지를 효율적으로 조절하는 것이 가능하다고 가정한다. 이 논문에서는 대표적인 클러스터 알고리즘인 LEACH에 대하여 분석하고 이 알고리즘의 단점을 보완하고 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 지역-중앙 클러스터 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 클러스터 라우팅 알고리즘과 LEACH의 성능을 시뮬레이션을 통해 성능을 평가하고 분석하고 NS-2 시뮬레이션을 이용하여 성능 결과를 제시한다.