• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.607-608
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• 2012

Data aggregation is a fundamental problem in wireless sensor networks which attracts great attention in recent years. Delay and energy efficiencies are two crucial issues of designing a data aggregation scheme. In this paper, we propose a distributed, energy efficient algorithm for collecting data from all sensor nodes with the minimum latency called Delay-aware Power-efficient Data Aggregation algorithm (DPDA). The DPDA algorithm minimizes the latency in data collection process by building a time efficient data aggregation network structure. It also saves sensor energy by decreasing node transmission distances. Energy is also well-balanced between sensors to achieve acceptable network lifetime. From intensive experiments, the DPDA scheme could significantly decrease the data collection latency and obtain reasonable network lifetime compared with other approaches.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제15권3호
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• pp.268-277
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• 2016

Load balancing is a significant technique to prolong a network's lifetime in sensor network. This paper introduces a hybrid approach named as Load Distributing Hybrid Routing Protocol (LDHRP) composed with a border node routing protocol (BDRP) and greedy forwarding (GF) strategy which will make the routing effective, especially in mobility scenarios. In an existing solution, because of the high network complexity, the data delivery latency increases. To overcome this limitation, a new approach is proposed in which the source node transmits the data to its respective destination via border nodes or greedily until the complete data is transmitted. In this way, the whole load of a network is evenly distributed among the participating nodes. However, border node is mainly responsible in aggregating data from the source and further forwards it to mobile sink; so there will be fewer chances of energy expenditure in the network. In addition to this, number of hop counts while transmitting the data will be reduced as compared to the existing solutions HRLBP and ZRP. From the simulation results, we conclude that proposed approach outperforms well than existing solutions in terms including end-to-end delay, packet loss rate and so on and thus guarantees enhancement in lifetime.

• 전기학회논문지
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• 제57권7호
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• pp.1273-1278
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• 2008

In community computing environments, various members cooperate with each other systematically for attaining each community's goals. Because community computing environments are organized on the basis of PAN (Personal Area Network), each member commonly uses the power of batteries. If one member in community uses up the power of battery and does not operate normally, the community will not be able to provide the ultimate service goals for its users and be terminated finally. Therefore, it is necessary for accurate community operation to prevent a specific member's lifetime from terminating, as checking each member's power consumption in real-time. In this paper, we propose WEL (WEighted Leach) algorithm for optimizing lifetime of the members in community.

• 디지털융복합연구
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• 제11권5호
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• pp.279-284
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• 2013

본 논문에서는 무선 멀티미디어 센서 네트워크의 서비스 수명 보장을 위해 클러스터 기반의 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 무선 센서 멀티미디어 컴퓨팅 환경에서 에너지 소모를 줄이고 서비스 오류를 줄이기 위해 인트라 클러스터 라우팅과 인터 클러스터 라우팅을 수행한다. 또한 제안된 클러스터 라우팅은 라우팅 신뢰성을 향상시키고, 패킷 손실을 최소화하며, 관리 오버헤드를 최소화하고, 에너지 소모를 최소화한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 기법이 DSR (Dynamic Source Routing) 기법, AODV(Adhoc On-demand Distance Vector routing) 기법에 비해서 효율성이 우수함을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.165-173
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• 2008

하이브리드 애드 혹 네트워크는 통합 네트워크로서 홈 네트워크, 텔레매틱스, 센서 네트워크 등에서 다양한 종류의 서비스를 제공할 수 있다. 특히 애드 혹 네트워크의 각 노드는 이웃 노드들에 데이터를 전송해야 하므로, 전체 에너지의 사용량을 줄이면서, 균형적으로 에너지를 사용하게 해야 한다. 균형적으로 에너지를 사용하지 않으면 부하가 걸린 노드에서 빠른 시간 내에 노드 전송 실패가 나타날 수 있으며, 이는 네트워크 분할 및 네트워크의 기능제공 시간이 단축되는 것을 의미한다. 그러므로 본 논문에서는 에너지의 효율성을 고려한 라우팅 알고리즘에 관한 연구를 수행하였다. 제안한 알고리즘에서는 예측모델을 이용해 각 노드의 에너지의 잔량을 예측하므로, 라우팅 경로의 설정시 에너지 정보를 얻기 위한 많은 부하를 감소시킬 수 있으며, 전체 노드에 걸쳐 에너지의 사용을 균형적으로 사용하게 할 수 있다. 이에 따라 에너지의 손실의 감소 및 네트워크의 가용시간을 연장할 수 있다

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.55-65
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• 2010

낮은 이동성을 갖는 무선 애드혹 네트워크에서, 에너지 고갈에 따른 링크 단절 없이 네트워크 생존시간을 오랫동안 유지할 수 있는 방안을 제시한다. 일반적으로 에너지 잔량이 많이 남아 있는 노드는 트래픽 부하가 적은 노드이다. 따라서 노드의 에너지 잔량을 기준으로 경로를 결정하는 수정 AODV 라우팅 프로토콜을 제안한다. 한편, 기존 AODV에서는 경로 설정을 위해 엄청난 개수의 제어 패킷을 네트워크에 방송함으로써 전체 노드의 에너지 소비가 급격히 늘어난다. 이러한 제어 패킷을 효과적으로 줄이기 위해 발신지 노드는 대체 경로 정보를 자신의 경로 테이블에 저장하도록 하였다. 링크 단절이 발생했을 때, 경로 재설정을 시도하기 전에 발신지 노드는 경로 테이블에 저장된 대체 경로 중에서 해당 경로의 에너지 잔량 총합이 가장 큰 경로를 선택한다. 이렇게 함으로써 불필요한 AODV 제어 패킷 발생 가능성을 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안한 방식을 기존 AODV, MMBCR 방식 등과 비교했을 때 네트워크 생존 시간이 최대 40% 증대됨을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권5호
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• pp.621-628
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• 2009

무선 센서망은 위험이 존재하는 환경에서 공공 기관이나 군사적 목적의 신뢰성 있는 모니터링을 위한 수단으로 사용되어 왔다. 위험 상황이나 위험 물질이 존재하는 환경에서 사용된다는 특성 때문에, 망의 수명이 기존 무선망에서보다 더욱 중요한 성능 요소로 간주된다. 망 전체의 수명을 결정짓는 주요 요소 중 하나는 수명을 다하는 최초의 노드가 얼마나 이른 시간에 나타나느냐 하는 것이고, 이 최초의 노드는 망에 존재하는 병목 노드일 확률이 높다. 무선망의 병목 노드를 찾아내기 위한 방법으로 MINCUT 알고리즘이 대표적이나, 이는 중앙 집중형 방법이어서 많은 수의 노드로 이루어진 무선 센서망에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 알고리즘의 계산 복잡도를 낮추어 매우 짧은 시간 내에 병목 노드를 탐지해 내는 분산형 방법을 제안한다. 수학적 분석과 실험을 통해 제안된 알고리즘이 기존 방법보다 훨신 향상된 성능을 보임을 확인할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.1866-1888
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• 2017

Efficient energy consumption in WSN is one of the key design issues for improving network stability period. In this paper, we propose a new Heterogeneity-aware Energy-efficient Clustering (HEC) technique which considers two types of heterogeneity - network lifetime and of sensor nodes. Selection of cluster head nodes is done based on the three network lifetime phases: only advanced nodes are allowed to become cluster heads in the initial phase; in the second active phase all nodes are allowed to participate in cluster head selection process with equal probability, and in the last dying out phase, clustering is relaxed by allowing direct transmission. Simulation-based performance analysis of the proposed technique as compared to other relevant techniques shows that HEC achieves longer stable region, improved throughput, and better energy dissipation owing to judicious consumption of additional energy of advanced nodes. On an average, the improvement observed for stability period over LEACH, SEP, FAIR and HEC- with SEP protocols is around 65%, 30%, 15% and 17% respectively. Further, the scalability of proposed technique is tested by varying the field size and number of sensing nodes. The results obtained are found to be quite optimistic. The impact of energy heterogeneity has also been assessed and it is found to improve the stability period though only upto a certain extent.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.117-121
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• 2018

무선 센서 네트워크는 센서 노드들이 무선으로 구성되어 있는 네트워크이다. 무선으로 구성이 되기 때문에 설치 장소에 제약이 없다. 대신 센서 노드들은 배터리와 같은 제한된 에너지를 가지게 된다. 따라서 네트워크를 오랫동안 유지하려면 에너지 소모를 최소화하여야 한다. 에너지 소모를 최소화하기 위한 여러 프로토콜이 제안되었는데, 그 중 대표적인 프로토콜이 LEACH 프로토콜이다. LEACH 프로토콜은 클러스터 방식 프로토콜로 센서 공간을 클러스터로 나눔으로써 에너지 소모를 최소화한다. 클러스터의 구성에 따라 네트워크 수명이 증가할 수도 있지만, 오히려 수명이 단축될 수도 있다. 본 논문에서는 LEACH Protocol에서 클러스터 헤드 선출 방법을 개선하여 네트워크 수명을 향상시키고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4991-4996
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법은 클러스터를 형성하여 데이터를 통합한 후 한 번에 전송해서 에너지를 효율적으로 사용하는 기법이다. 클러스터 그룹 모델은 클러스터링에 기반을 두지만 이전의 기법과 달리 클러스터 헤드에 집중된 에너지 과부하를 클러스터 그룹 헤드와 클러스터 헤드로 분산시켜서 전체 에너지 소모량을 줄인다. 본 논문에서는 이러한 클러스터 그룹 모델에서 에너지 소모 모델의 임계값에 따라 최적의 클러스터 그룹 수와 클러스터 수를 구하고 이를 이용하여 센서 네트워크 전체 에너지 소모량을 최소화하고 네트워크 수명을 최대화한다. 실험을 통하여 제안된 클러스터 그룹 모델이 이전의 클러스터링 기법보다 네트워크 에너지 효율이 향상되었음을 보였다.