• 대한임베디드공학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.104-112
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• 2006

ZigBee is the emerging industrial standard for ad hoc networks based on IEEE 802.15.4. It is used for low data rate and low power wireless network applications. Expected applications of ZigBee include wireless sensor networks for remote monitoring, home control, and industrial automation. Since one of the most important design goals of ZigBee is to reduce the installation and running costs, the ZigBee stack is embedded in the cheap and small micro-controller unit. The hierarchical routing algorithm is used for ZigBee end devices which have very limited resources. Using the block addressing scheme, end devices can send data to the destination without a routing table. However, hierarchical routing has the problem that the packets follow the tree hierarchy to the destination even if the destination is located nearby. In this paper, we propose a scheme to improve the hierarchical routing algorithm in ZigBee networks by employing the neighbor table that is originally used together with the routing table. We suggest selecting the neighbor node that has the minimum remaining hops to the destination as the next hop node. Simulation result shows that the proposed scheme saves more than 30% of the hop counts compared with the original hierarchical routing.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.716-720
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• 2006

본 논문에서는 원격의료지원을 위한 Ubiquitous Sensor Network에서 생체신호를 효율적으로 전송하기 위하여 생체신호의 데이터 종류에 따라 전송 전력의 크기와 경로설정 빈도수를 변화시키는 새로운 라우팅 방안을 제안한다. 제안한 라우팅 알고리즘에서는 위급한 생체신호 트래픽에 대해서는 경로 설정 지연을 줄일 수 있도록 전송전력의 크기를 크게 설정하여 경유하는 흡수를 줄이고 경로 설정에 우선순위를 주며, 위급하지 않은 생체신호 트래픽에 대해서는 전송전력의 크기를 작게 설정하고, 경로설정 빈도수를 적응적으로 감소시킨다 따라서 위급한 생체신호 트래픽에 대해서는 평균 흡수 및 호 블로킹 확률을 줄일 수 있어서 기존의 획일적인 전송전력의 크기를 사용하는 방안에 비해 복잡한 USN에서 위급한 생체신호의 QoS를 만족할 수 있을 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.910-917
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• 2016

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. Representative clustering methods, LEACH, LEACHC, TEEN generally use direct transmission methods from cluster headers to the sink node to pass collected data. However, the communication distance of the sensor nodes at low cost and at low power is not long, it requires a data transfer through the multi-hop to transmit data to the sink node. In the existing cluster-based sensor network studies, cluster process and route selection process are performed separately in order to configure the routing path to the sink node. In this paper, in order to use the energy of the sensor nodes that have limited resources efficiently, a cluster-based multi-hop routing protocol which merges the clustering process and routing process is proposed. And the proposed method complements the problem of uneven cluster creation that may occur in probabilistic cluster methods and increases the energy efficiency of whole sensor nodes.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.1043-1048
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• 2005

As sensor network is drawing more attention than ever before due to the development of sensors and the technology of communications, various routing-algorithms, to realize a sensor node with low-power and a miniature size, is being introduced in the field. This paper is to discuss a way to find an optimal path by changing a routing- algorithm adequately according to environmental changes. This is also to suggest an appropriate sensor network model in the ubiquitous aera. The result from the experiment that we conducted showed us that as we suggested, an algorithm, changing and adapting itself to each different environment, operated more stably and transmitted data more effectively than the current fixed one. And it was also confirmed that this type of algorithm can provide low-power management, which is very important in sensor network.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.151-157
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• 2023

RPL (IPv6 Routing Protocol for Low-power Lossy Network) is a standardized routing protocol for LLNs (Low power and Lossy Networks) by the IETF (Internet Engineering Task Force). RPL creates routes and builds a DODAG (Destination Oriented Directed Acyclic Graph) through OF (Objective Function) defining routing metrics and optimization objectives. RPL supports a leaf mode which does not allow any child nodes. In this paper, we propose INFRA-RPL which provides a dynamic leaf mode functionality to a leaf node with the mobility. The proposed protocol is implemented in the open-source IoT operating system, Contiki-NG and Cooja simulator, and its performance is evaluated. The evaluation results show that INFRA-RPL outperforms the existing protocols in the terms of PDR, latency, and control message overhead.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제49권11호
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• pp.566-574
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• 2000

This paper propose a heuristic algorithm based on the Branch-Exchange (BE) method to solve Optimal feeder Routing(OFR) problem for the distribution system planning. The cost function of the OFR problem is consisted of the investment cost representing the feeder installation and the system operation cost representing the system power loss. We propose a properly designed heuristic strategy, which can handle the horizon-year expansion planning problem of power distribution network. We also used the loop selection method which can define the maximum loss reduction in the network to reduce calculation time, and proposed a new index of power loss which is designed to estimate the power loss reduction in the BE. The proposed index, can be considered with both sides, the low voltage side and voltage side branch connected with tie one. The performances of the proposed algorithms and loss index were shown with 32, 69 example bus system.

• ETRI Journal
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• 제36권6호
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• pp.960-967
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• 2014

In this paper, an analytical framework is proposed for the optimization of network performance through joint congestion control, channel allocation, rate allocation, power control, scheduling, and routing with the consideration of fairness in multi-channel wireless multihop networks. More specifically, the framework models the network by a generalized network utility maximization (NUM) problem under an elastic link data rate and power constraints. Using the dual decomposition technique, the NUM problem is decomposed into four subproblems - flow control; next-hop routing; rate allocation and scheduling; power control; and channel allocation - and finally solved by a low-complexity distributed method. Simulation results show that the proposed distributed algorithm significantly improves the network throughput and energy efficiency compared with previous algorithms.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.261-277
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• 2005

센서 네트워크에서는 베이스 노드와 다수의 센서 노드들간의 데이타 중심 (Data-centric) 기반의 통신 모델을 사용한다는 특징을 활용하여, 오버헤드를 최소화 하면서 최저 전력 라우팅 경로를 찾고, 또한 전체 네트워크의 수명을 최대화 시킬 수 있는 PAD (Power Aware Data-centric routing protocol)를 제안한다. PAD는 최저전력 라우팅 경로와는 상관없는 통신 링크를 제거한 최저전력특징그래프(Minimum Energy Property Graph)를 찾은 후, 오버혜드를 최소화 하고 slow convergence와 라우팅 경로의 루프 문제를 해결한 Distributed Data-centric Bellman-Ford Algorithm을 사용하여 라우팅 경로를 결정한다. 특히 PAD가 제안한 최저전력특징그래프를 찾는 알고리듬은 기존의 방식에 비해서 훨씬 빠르며, 간단하여 구현이 용이하면서도 가장 적은 수의 에지를 가지는 그래프를 구한다. 이는 기존의 방식이 사용하던 path-loss 모델만을 이용한 기하학적 계산과 복잡한 알고리듬을 path-loss 모델로부터 독립시켜 전력소모를 예측할 수 있는 어떠한 방법이든지 사용 가능하게 하고 또한 최단거리 알고리듬을 사용한 결과이다. PAD는 모든 과정을 분산된 방식으로 수행하며, 또한 최소의 오버헤드만을 가지므로, 다양한 센서 네트워크 응용에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.517-520
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• 2009

헬스케어 분야에 무선센서네트워크를 적용하기 위해서 저비용, 저전력, 초소형 사이즈인 이동성 센서노드들에 의한 헬스케어 응용시스템에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 특히, 헬스케어 센서노드는 환자가 쉽게 착용해서 환자의 건강상태를 모니터링을 하는데 주된 목적으로 하고 있으나, 센서노드 특성상 통신할 수 있는 전송범위를 극복하기 위해 멀티 홉 기반으로 문제를 해결해 왔지만 센서노드가 이동시 멀티 홉 형성에 다소 많은 시간적인 지연이 요구된다. 이런 문제로 인해 본 연구에서는 주변센서노드와 이동형 헬스케어 센서노드에 신속한 라우팅 변화를 위한 질의 기법을 구현했다. 무선 센서네트워크 노드의 라우팅 프로토콜이 노드의 이동성이나 패킷 전송 등을 처리하기 위해서 노드들 사이에 신속한 링크 연결에 대한 효율적인 컨트롤이 가능하기 위해서 비컨(Beacon) 메시지를 헬스케어 센서노드를 휴대한 환자의 활동 상태에 따라 비컨 메시지의 주기적인 질의를 부여하무로써 주변 센서노드와 헬스케어 센서노드 사이의 네트워크 형성이 신속하게 형성할 수가 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2465-2472
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• 2015

무선 MAC (Medium Access Control)과 라우팅 기술은 사물인터넷의 핵심 네트워크 기술 요소로서. 최근 이와 관련된 집중적인 연구가 진행 되고 있다. 그러나 사물인터넷을 위한 새로운 표준이 제안되고, 다른 네트워크 관련 기술들이 패치되면서, 이러한 네트워크의 성능을 평가하는 방식은 명확하지 않다. 본 연구에서는 사물인터넷을 위한 최근의 MAC과 라우팅 프로토콜 기술을 분석 정리하고, 이들 간의 상호작용에 대하여 설명하였다. 특히, 현재 많은 사물인터넷 관련 분야에서 고려되고 있는 IEEE 802.15.4 MAC 과 RPL (Routing Protocol for Low-power Lossy Network) 라우팅 프로토콜의 기술을 설명하고 이들 간의 상호 작용에 대하여 설명하였다. 이러한 분석에 따라 경쟁기반의 MAC 프로토콜의 경우 라우팅의 성능에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로 MAC과 라우팅 관련 시스템 파라미터를 최적화 할 수 있는 모델링을 제시하였다.