• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.330-333
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• 2004

Microsensor nodes is energy limited in sensor networks. If nodes had been stop in working, sensor network can't acquire sensing data in that area as well as routing path though the sensor can't be available. So, it's important to maximize the life of network in sensor network. In this paper, we look at communication protocol, which is modified by LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy). We extend LEACH's stochastic cluster-head selection algorithm by a Position-based Selection (PB-Leach). This method is that the sink divides the topology into several areas and cluster head is only one in an area. PB-Leach can prevent that the variance of the number of Cluster-Head is large and Cluster-Heads are concentrated in specific area. Simulation results show that PB-Leach performs better than leach by about 100 to $250\%.$

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권5호
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• pp.7-12
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• 2023

Remote sensor systems are utilized in a few applications, including military, restorative, ecological and family unit. In every one of these applications, vitality use is the deciding component in the execution of wireless sensor systems. Thusly, strategies for information steering and exchanging to the base station are critical in light of the fact that the sensor hubs keep running on battery control and the vitality accessible for sensors is constrained. There are two explanations for the various leveled directing Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy convention be in investigated. One, the sensor systems are thick and a considerable measure of excess is engaged with correspondence. Second, with a specific end goal to build the versatility of the sensor arrange remembering the security parts of correspondence. In this exploration paper usage of LEACH steering convention utilizing NS2 test system lastly upgraded vitality productive EE-LEACH directing convention guarantees that the chose cluster heads will be consistently conveyed over the system with a specific end goal to enhance the execution of the LEACH convention. EE-LEACH enhances vitality utilization by around 43%.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권1호
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• pp.103-112
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• 2006

센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 배터리 용량을 가지기 때문에 에너지 효율적인 라우팅을 통한 네트워크 수명의 최대화가 매우 중요하다. 따라서 많은 라우팅 프로토콜들이 개발되었으며 이는 크게 평면 라우팅과 계층적 라우팅으로 분류된다. 최근 계층적 라우팅 방안에 초점을 맞추고 많은 연구가 이루어지고 있으며 대표적인 방안으로 LEACH가 있다. 본 논문에서는 LEACH의 문제점을 분석하고 이를 보완하기 위한 새로운 라우팅 방안으로 ENTER (ENergy efficient Two-tiEr Routing protocol)를 제안한다. ENTER는 LEACH에서 사용된 분산 알고리즘을 통해 클러스터를 형성하며 클러스터 헤드간에 경로를 형성하여 싱크 노드로 통합된 데이터를 전송함으로써 에너지 손실을 줄이고 네트워크 수명을 증가시킨다. 시뮬레이션을 통해 LEACH와 ENTER의 성능을 비교하였으며, 제안된 ENTER가 더 효율적으로 에너지를 이용함으로써 네트워크 수명이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.132-135
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 한정된 에너지를 가진다. 이에 센서 노드의 전송 에너지의 효율을 높여 네트워크의 수명을 연장하는 것이 중요하다. 무선 센서 네트워크에서 LEACH는 클러스터 헤드가 난수를 이용한 확률값으로 선출하여 주변 노드들과 함께 클러스터를 구성한다. 그러나 노드들이 베이스 스테이션과 클러스터 헤드 사이에 존재할 경우 클러스터 헤드로 데이터를 전송하게 되므로, 베이스 스테이션의 역방향으로 전송하게 된다. 이는 역방향 전송을 받은 클러스터 헤드가 다시 베이스 스테이션에 데이터를 전송하게 되어 불필요한 에너지를 소비한다. 본 논문에서는 LEACH의 불필요한 전송 에너지의 소비를 줄이기 위하여 D-LEACH를 제안한다. D-LEACH는 센서 노드와 베이스 스테이션 그리고 클러스터 헤드 사이의 거리를 계산하여 직접 전송하거나 멀티 홉 전송으로 데이터의 전송방향을 베이스 스테이션이 위치한 방향으로만 전송하게 함으로 전송 에너지 효율을 높인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.231-233
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• 2015

무선 센서 네트워크는 다수의 센서 노드와 하나의 싱크노드로 구성된다. 센서 네트워크상에 분포된 센서 노드들은 데이터 전송 중에 배터리 재충전이나 변경이 곤란하다. 센서들의 제한적 특성을 때문에 일반 유선 네트워크와 달리 에너지 효율적인 네트워크 설계를 요구한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 계층적 클러스터 라우팅 프로토콜로서 LEACH 프로토콜을 분석하고, 센서들의 에너지 소모를 줄이고, 네트워크 수명을 연장하는 개선된 LEACH 라우팅 프로토콜을 제안한다. 최적 클러스터를 결정하는 기법을 이용하여 클러스터 수를 고려한 클러스터를 형성하고, 성능 분석은 MATALAB을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 본 개선된 프로토콜이 LEACH 프로토콜과 비교하여 우수함을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.1035-1037
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• 2009

고정노드를 사용하는 일반적인 센서 네트워크와 달리 최근의 무선 센서 네트워크에서는 노드의 이동이 빈번히 일어난다. 이러한 무선 센서 네트워크에서는 센서노드의 이동성을 고려하여 동적으로 자가구성이 가능한 라우팅 프로토콜이 요구된다. 본 논문에서는 고정 노드에서의 자가구성과 에너지효율성이 유용한 LEACH 프로토콜을 기반으로 하여 노드의 이동에 따라 클러스터가 동적으로 자가 구성되는 M-LEACH 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 2024

Energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is a critical issue because batteries are used for operation and communication. In terms of scalability, energy efficiency, data integration, and resilience, WSN-cluster-based routing algorithms often outperform routing algorithms without clustering. Low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) is a cluster-based routing protocol with a high transmission efficiency to the base station. In this paper, we propose an energy consumption model for LEACH and compare it with the existing LEACH, advanced LEACH (ALEACH), and power-efficient gathering in sensor information systems (PEGASIS) algorithms in terms of network lifetime. The energy consumption model comprises energy-sensitive cluster formation and a cluster head selection technique. The setup and steady-state phases of the proposed model are discussed based on the cluster head selection. The simulation results demonstrated that a low-energy-consumption network was introduced, modeled, and validated for LEACH.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권4호
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• pp.358-365
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• 2010

We develop a low complexity cooperative diversity protocol for low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) based wireless sensor networks. A cross layer approach is used to obtain spatial diversity in the physical layer. In this paper, a simple modification in clustering algorithm of the LEACH protocol is proposed to exploit virtual multiple-input multiple-output (MIMO) based user cooperation. In lieu of selecting a single cluster-head at network layer, we proposed M cluster-heads in each cluster to obtain a diversity order of M in long distance communication. Due to the broadcast nature of wireless transmission, cluster-heads are able to receive data from sensor nodes at the same time. This fact ensures the synchronization required to implement a virtual MIMO based space time block code (STBC) in cluster-head to sink node transmission. An analytical method to evaluate the energy consumption based on BER curve is presented. Analysis and simulation results show that proposed cooperative LEACH protocol can save a huge amount of energy over LEACH protocol with same data rate, bit error rate, delay and bandwidth requirements. Moreover, this proposal can achieve higher order diversity with improved spectral efficiency compared to other virtual MIMO based protocols.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권1호
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• pp.6-11
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• 2021

Routing protocols play a pivotal role in the energy management and lifespan of any Wireless Sensor Network. Lower network lifetime has been one of the biggest concerns in LEACH protocol due to dead nodes. The LEACH protocol suffers from uneven energy distribution problem due to random selection of a cluster head. The cluster head has much greater responsibility compared to other non- cluster head nodes and consumes greater energy for its roles. This results in early dead nodes due to energy lost for the role of cluster- head. This study proposes an approach to balance the energy consumption of the LEACH protocol by using a semi-deterministic opportunity coefficient to select the cluster head. This is calculated in each node with the battery energy level and node ID. Ultimately, based on the opportunity cost, cluster head will be selected and broadcasted for which other nodes with higher opportunity cost will agree. It minimizes the chances of nodes with lower battery level being elected as cluster head. Our simulation experiments demonstrate that cluster heads chosen using our proposed algorithm perform better than those using the legacy LEACH protocol.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권6호
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• pp.154-161
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• 2010

무선센서망의 센서노드는 특성상 제한된 에너지를 가지고 있어 다양한 네트워크 환경에 적용하기에는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 무선센서망의 효율적인 에너지 관리를 위한 클러스터 헤드 선출 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 기존의 LEACH-C 알고리즘이 고려하지 않는 클러스터 헤드 및 노드의 에너지 보유량과 클러스터 헤드와 기지국간의 거리를 고려하여 에너지 효율을 개선하며 다양한 네트워크 환경에 적용 가능한 특징을 갖는다. 제안한 알고리즘의 성능 확인을 위하여 ns-2 시뮬레이터 기반에서 모의실험을 하였다. 실험결과, 제안 방식이 기존 LEACH-C 방식과 비교하여 시간 경과에 따른 생존 노드 수, 노드의 에너지 소비량 그리고 노드의 데이터 전송량 측면에서 LEACH-C 보다 우수함을 확인하였다.