• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.75-84
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• 2004

지오캐스팅(geocasting)이란 멀티캐스팅의 특별한 한 종류로서, 어떤 특정한 지역(지오캐스트 영역이라 함)에 있는 모든 노드들에게 데이터를 전송하는 통신형태를 말하며, location-based multicasting(LBM) 이라고 부르기도 한다(1). Ad-hoc 네트워크는 중앙 집중화된 관리나 표준화된 지원 서비스 없이 배터리를 에너지원으로 사용하는 휴대용 기기들이 동적으로 연결되어 구성되는 임시적인 망이다. 따라서, 제한된 에너지 자원을 효율적으로 관리하는 것은 네트워크 활동시간(lifetime)을 최대화하기 위한 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 Ad-hoc 네트워크 환경에서 라우팅 설정시 에너지 값을 고려하여 중간 노드를 선택하는 LBPA(Location-Based Power Aware) 지오캐스팅 알고리즘을 제안한다. 전송 에너지를 균형있게 소비하여 각 이동 호스트의 잔여 에너지의 비율을 일정하게 유지시키는 방법으로 네트워크 활동시간 측면에서 볼 때 기존의 LBM 알고리즘보다 평균적으로 49%, 더 좋은 결과를 실험을 통하여 보여주었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권4호
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• pp.371-378
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• 2010

본 논문에서는 센서 네트워크에서 데이터 전송을 위한 경로선택 시 남아있는 에너지가 많은 노드 중에 최소 에너지를 소모하는 경로를 선택함으로써 망의 수명을 연장하고 에너지 효율을 높일 수 있는 새로운 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘의 기본 목표는 다수의 경로간에 에너지 소비를 고르게 분포시키며 에너지를 효율적으로 활용하는 것이며, 에너지 상태정보로는 각 노드의 가용에너지 양과 홉 수를 사용된다. 또한 이웃 노드의 에너지 저하로 인해 관리 노드로의 가용 정보경로가 상실된 경우 간단한 우회 경로 탐색 방안을 제안하였고 이는 에너지 효율성 개선 방안으로 활용될 수 있다. 시뮬레이션을 통해 기존에 제안된 센서 네트워크 라우팅 알고리즘보다 망의 수명이 개선되고 각 노드의 잔류에너지 분포가 더 균일하여 망의 신뢰성이 높아짐을 보였다.

• 한국경영과학회지
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• 제35권2호
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• pp.53-69
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• 2010

This paper proposes an ant-based routing algorithm, Ant System-Routing in wireless Senor Networks(AS-RSN), for wireless sensor networks. Using a transition rule in Ant System, sensors can spread data traffic over the whole network to achieve energy balance, and consequently, maximize the lifetime of sensor networks. The transition rule advances one of the original Ant System by re-defining link cost which is a metric devised to consider energy-sufficiency as well as energy-efficiency. This metric gives rise to the design of the AS-RSN algorithm devised to balance the data traffic of sensor networks in a decentralized manner and consequently prolong the lifetime of the networks. Therefore, AS-RSN is scalable in the number of sensors and also robust to the variations in the dynamics of event generation. We demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm by comparing three existing routing algorithms: Direct Communication Approach, Minimum Transmission Energy, and Self-Organized Routing and find that energy balance should be considered to extend lifetime of sensor network and increase robustness of sensor network for diverse event generation patterns.

• 한국정보컨버전스학회:학술대회논문집
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• 한국정보컨버전스학회 2008년도 International conference on information convergence
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• pp.131-134
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• 2008

A Mobile Ad hoc NETwork(MANET) is a system of wireless mobile nodes that dynamically self-organize in arbitrary and temporary network topologies. In the highly dynamic environment of MANET, energy efficiency is an important performance measure since it directly affects the network lifetime. The failure of energy severely impacts a communications system in crucial communications environments, such as disasters salvage. In this study, we propose a new packet switching routing that can increase the durability of the energy resource and therefore, the lifetime of the mobile nodes and MANET. The performance of the packet switching routing on the node-disjoint multipath and that of AODV are compared by NS2 simulation. The simulation results indicate that this new switching routing can extend the lifetime of a MANET.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권7호
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• pp.1873-1893
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• 2023

The development of lightweight, low energy and small-sized sensors incorporated with the wireless networks has brought about a phenomenal growth of Wireless Sensor Networks (WSNs) in its different fields of applications. Moreover, the routing of data is crucial in a wide number of critical applications that includes ecosystem monitoring, military and disaster management. However, the time-delay, energy imbalance and minimized network lifetime are considered as the key problems faced during the process of data transmission. Furthermore, only when the functionality of cluster head selection is available in WSNs, it is possible to improve energy and network lifetime. Besides that, the task of cluster head selection is regarded as an NP-hard optimization problem that can be effectively modelled using hybrid metaheuristic approaches. Due to this reason, an Improved Coyote Optimization Algorithm-based Clustering Technique (ICOACT) is proposed for extending the lifetime for making efficient choices for cluster heads while maintaining a consistent balance between exploitation and exploration. The issue of premature convergence and its tendency of being trapped into the local optima in the Improved Coyote Optimization Algorithm (ICOA) through the selection of center solution is used for replacing the best solution in the search space during the clustering functionality. The simulation results of the proposed ICOACT confirmed its efficiency by increasing the number of alive nodes, the total number of clusters formed with the least amount of end-to-end delay and mean packet loss rate.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권8호
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• pp.43-49
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• 2009

본 논문에서는 에러율이 높은 무선 센서 네트워크의 수명을 연장시키기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다 제안하는 기법은 무선 링크의 품질을 기반으로 하여 패킷을 송수신한 이후의 잔여 에너지를 미리 추정하고, 그 때의 에너지가 가장 많이 남아 있을 것으로 예상되는 경로로 데이터를 전송한다. 제안하는 기법은 에러율을 고려하기 때문에 불필요한 재전송에 따른 에너지 소비를 줄이고 트래픽도 골고루 분산시킨다. 그리고 송수신 이후의 잔여 에너지양들 중에서 최소값이 가장 클 것으로 예상되는 경로를 선택함으로써 노드의 에너지 고갈을 최대한으로 지연시킨다. 다른 방식들에 비하여 제안하는 기법이 네트워크의 수명을 더욱 연장시킨다는 사실을 실험을 통하여 확인할 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.69-77
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• 2006

여기에 지오캐스팅(geocasting)이란 어떤 특정한 지역(지오캐스트 영역이라 함)에 있는 모든 노드들에게 데이터를 전송하는 통신형태이다. 기존의 에너지 관련 프로토콜은 주로 통신 경로 설정 시 주로 최소 홉 수, 즉 전송 에너지를 최소화하기 위한 최단거리 관점에서 최적의 경로를 구하며, 각 노드의 잔여 에너지와 링크 에러율에 대해 고려하지 않는 것이 대부분이다. 본 논문에서는 ad-hoc 네트워크에서 에너지 효율적이고 신뢰성 있는 전송을 하기 위한 지오캐스팅 방법인 MLRG를 제안한다. MLRG는 위치기반과 라우팅-기반인 지오캐스팅으로 각 노드의 잔여 전력을 파악한 경로 탐색과 새롭게 제안하는 cost 관계식을 통해 네트워크 활동시간을 최대화하고, 링크의 에러율도 고려하여 신뢰성 있는 통신이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.2826-2834
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• 2013

이동 애드혹 네트워크에서 단말의 전력절감과 관련된 기술은 송신전력제어(transmit power control; TPC), 전력절감모드(power-saving mode; PSM), 라우팅(routing)으로 나뉠 수 있다. TPC와 PSM은 주로 하위 물리 및 데이터링크 계층에서 담당하는 반면 라우팅은 상위 네트워크 계층에서 담당하므로 이들 알고리즘들이 하나의 목적을 위해 보다 나은 성능을 제공하기 위해서는 통합된 관점에서의 알고리즘 설계가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 애드혹 네트워크에서 주어진 종단간 전송률을 만족시키면서 전송 경로의 생존시간을 최대화하는 것을 목적으로 전력절감과 라우팅의 결합 알고리즘을 제안한다. 제안 방안은 먼저 단말의 송신전력을 줄이기 위하여 TPC 또는 PSM을 적용하여 개별 단말의 생존시간을 증가시키고, 이후 결정된 노드 생존시간을 고려하여 라우팅을 수행함으로써 멀티홉 전체 경로의 생존시간을 극대화한다. 시뮬레이션 결과 제안방식은 네트워크의 단말 수 및 간섭량의 변화에 따라 요구 전송률을 만족시키면서 생존시간을 극대화시킨다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권4호
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• pp.371-377
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• 2014

Localized topology control is attractive for obtaining reduced network graphs with desirable features such as sparser connectivity and reduced transmit powers. In this paper, we focus on studying how to prolong network lifetime in the context of localized topology control for wireless multi-hop networks. For this purpose, we propose an energy efficient localized topology control algorithm. In our algorithm, each node is required to maintain its one-hop neighborhood topology. In order to achieve long network lifetime, we introduce a new metric for characterizing the energy criticality status of each link in the network. Each node independently builds a local energy-efficient spanning tree for finding a reduced neighbor set while maximally avoiding using energy-critical links in its neighborhood for the local spanning tree construction. We present the detailed design description of our algorithm. The computational complexity of the proposed algorithm is deduced to be O(mlog n), where m and n represent the number of links and nodes in a node's one-hop neighborhood, respectively. Simulation results show that our algorithm significantly outperforms existing work in terms of network lifetime.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8A호
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• pp.810-819
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• 2010

본 논문에서는 환경 감시 등 무선 센서네트워크 응용을 위한 LEACH 프로토콜 기반의 망 수명 개선 알고리즘을 제안한다. 첫 째, LEACH 프로토콜에 따른 클러스터 구성시 각 클러스터에 노드 수를 균등하게 배분한다. 둘째, 클러스터 형성시 각 클러스터별로 헤더 역할을 담당할 노드의 순서를 설정한다. 이후, 정해진 순서에 따라 헤더가 일정 수의 패킷을 수신후 다음 노드에게 헤더 역할을 양도한다. 이렇게 함으로써 각 노드의 에너지 소비를 균등하게 하여 망 전체의 수명이 증대되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 망 수명은 LEACH에 비해 두 배 증가하였고 망 전체의 에너지 소비는 1/4로 감소됨을 보여주었다.