• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.35-43
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• 2018

In this paper, we propose a grid-based efficient routing protocol for a mobile sink in wireless sensor networks. In the proposed protocol, the network is partitioned into grids and each grid has a grid head. For the efficient routing to a mobile sink, the proposed protocol uses a mobile sink representative node to send the data to a mobile sink and grid heads are used as a mobile sink representative node. Furthermore, the proposed protocol uses nodes in the boundary of the center grid as position storage nodes. The position storage nodes store the position of a mobile sink representative node and provide source nodes with it for data delivery. With these features, the proposed protocol can reduce a lot of overhead to update the position information and improve the delay of data delivery to a mobile sink. The proposed protocol performs better than other protocols in terms of the delay and the energy consumption per node in the performance evaluation.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권10호
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• pp.2529-2547
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• 2012

In this paper, we use a quadrotor-based mobile sink to gather sensor data from the terrestrial deployed wireless sensor network. By analyzing the flight features of the mobile sink node, we theoretically study the flight constraints of height, velocity, and trajectory of the mobile sink node so as to communicate with the terrestrial wireless sensor network. Moreover, we analyze the data amount which the mobile sink can send when it satisfies these flight constraints. Based on these analysis results, we propose a data acquisition approach for the mobile sink node, which is discussed detailed in terms of network performance such as the transmission delay, packet loss rate, sojourning time and mobile trajectory when given the flying speed and height of the mobile sink node. Extensive simulation results validate the efficiency of the proposed scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12A호
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• pp.994-1005
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• 2011

본 논문에서는 센서 네트워크 환경에서 에너지 효율적인 mobile sink node의 최적의 경로를 설정 할 수 있는 방법인 AMSP(Adaptive Mobile Sink Path)를 제안한다. 기존의 논문들은 mobile sink node 이동시 random way point 방식을 사용하여 불필요한 데이터 전송으로 인한 에너지 소모를 야기했다. 또한, sink node의 이동이 random으로 이동하기 때문에 같은 지역을 중복으로 이동할 수 있는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서 제안하는 방법은 센서 노드가 설치되어진 필드의 크기에 따라 정적인 그리드를 생성하고 그리드 안에서 mobile sink node가 이동하는 최적의 경로를 설정하여 준다. 이 경로는 네트워크의 크기, 밀도에 따라 효율적인 경로 탐색을 위해 이동 경로를 변경하여 준다. 또한 각각의 노드가 mobile sink node의 주행 경로 및 속도를 인지하고 있음으로 데이터 전송에 대한 에너지 소모량을 감소시킬 수 있다. 이렇게 sink node의 위치를 예상할 수 있기 때문에 에너지의 추가적인 절약을 위해 일정 시간 동안 sleep상태로 두고 active와 교대하는 duty cycle을 사용한다. 이 기법을 사용하여 본 논문에서는 기존의 방법들인 TTDD나 CBPER에 비해 최대 80% 이상의 에너지 소모량을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.33-40
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• 2017

In this paper, we propose a sink-location management and data-routing scheme to effectively support the mobile sink in solar-powered WSN. Battery-based wireless sensor networks (WSNs) have a limited lifetime due to their limited energy, but solar energy-based WSNs can be supplied with energy periodically and can operate forever. On the other hand, introduction of mobile sink in WSNs can solve some energy unbalance problem between sink-neighboring nodes and outer nodes which is one of the major challenges in WSNs. However, there is a problem that additional energy should be consumed to notify each sensor node of the location of the randomly moving mobile sink. In the proposed scheme, one of the nodes that harvests enough energy in each cluster are selected as the cluster head, and the location information of the mobile sink is shared only among the cluster heads, thereby reducing the location management overhead. In addition, the overhead for setting the routing path can be removed by transferring data in the opposite direction to the path where the sink-position information is transferred among the heads. Lastly, the access node is introduced to transmit data to the sink more reliably when the sink moves frequently.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권3호
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• pp.204-216
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• 2010

고정 싱크를 사용한 센서 네트워크는 싱크 주변 센서 노드에게 많은 부하를 초래하게 되고 이러한 부하는 센서 노드의 배터리 소모로 이어지게 된다. 싱크 주변 센서 노드의 배터리 소모는 전체 센서 네트워크의 수명을 단축시키는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 싱크를 사용하여 싱크주변 노드의 부하를 분산시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 모바일 싱크는 움직이는 특성을 가지고 있기 때문에 센서 노드와 통신 가능한 시간이 제한된다. 또한 통신 중에도 모바일 싱크와 센서 노드 간 거리가 연속적으로 변하기 때문에 통신 환경 역시 변하게 된다. 모바일 싱크를 사용한 센서 네트워크는 이러한 제약 사항을 해결하며 각 센서 노드들로부터 균등한 양의 데이터를 수집할 수 있어야 한다. 균등치 못한 데이터 수집은 실시간적 센서 네트워크 응용분야에서 긴급한 사건 처리를 가능하지 않게 한다. 본 논문에서는 모바일 싱크를 이용한 센서 네트워크에서 센서 노드들로부터 균등한 데이터 수집을 위한 스케줄링 기법인 FQMS를 제안한다. FQMS는 모바일 싱크와 센서 노드 간 통신 환경과 시간 제약을 고려하여 균등한 데이터 수집을 보장한다. 실험을 통해 제안된 FQMS와 기존의 스케줄링 기법들의 성능을 비교 평가한다. 실험 결과를 통해 제안된 기법이 무선 센서 노드들로 부터의 데이터 수집에 있어서 가장 균등한 데이터 수집을 수행함을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1836-1837
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• 2007

무선 센서 네트워크에서 소스(Source)에서 Sink까지의 데이터 수집(Data Dissemination)은 정확한 정보를 제공, 구축하는데 있어 중요한 부분 중에 하나이다. 본 논문에서는 필요한 정보만을 신속하고 정확하게 얻기 위하여 모바일 싱크(Mobile Sink)을 이용한다. 모바일 싱크(Mobile Sink) 대해서 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 라우팅 기법을 소개하고, 모바일 싱크(Mobile Sink)가 이동할 때 네트워크의 연결 유지 시간(network lifetime)을 연장시키기 위해 Source에서 모바일 싱크(Mobile Sink)까지 데이터 수집(Data Dissemination)을 기법을 제안한다. 제안된 기법으로 Source와 Mobile Sink까지 가상 좌표를 통해 data dissemination path를 효율적으로 설정하고, 모바일 싱크(Mobile Sink)가 다른 좌표로 이동하였을 경우 전 좌표에서 설정되었던 경로와 새로운 좌표에서 설정된 경로를 유지, 수정을 통해 over-hearing 현상을 줄임으로써 효율적으로 에너지를 소비하도록 한다. 제안된 기법은 무선 센서 네트워크 환경에서 노드들의 수명을 연장시키고, 데이터 전송 시간을 단축시켜 더 빠른 데이터 수집(Data Dissemination)을 수식적으로 결과를 보여 준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.1-9
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• 2019

In this paper, we propose the algorithms which determine 1) the efficient anchor-node visiting route of mobile sink in terms of energy supply and 2) the efficient energy amount to be charged to each anchor node, by using the information of each anchor node and the mobile sink. Wireless sensor networks (WSNs) using mobile sinks can be deployed in more challenging environments such as those that are isolated or dangerous, and can also achieve a balanced energy consumption among sensors which leads to prolong the network lifetime. Most mobile sinks visit only some anchor nodes which store the data collected by the nearby sensor nodes because of their limited energy. The problem of these schemes is that the lifetime of the anchor nodes can be shorten due to the increased energy consumption, which rapidly reduces the overall lifetime of WSN. This study utilizes a mobile sink capable of wireless power transmission to solve this problem, so a mobile sink can gather data from anchor nodes while charging energy to them. Through the performance verification, it is confirmed that the number of blackout nodes and the amount of collected data are greatly improved regardless of the size of the network.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.9-16
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• 2008

싱크의 이동성은 센서 네트워크에서 보다 많은 라우팅 변화를 발생시킨다. 능동적인 싱크의 이동으로 필요한 정보에 대한 적극적인 수집이 가능할 것이며, 이는 네트워크의 효용성을 더욱 높일 것이다. 하지만 고정된 싱크와 달리 싱크가 이동성을 가지게 되면 센서 노드와의 통신 연결이 지속적으로 변경될 수 있다. 라우팅 변동에 의한 경로 재설정이 불가피하게 되는 것이다. 이동 싱크로의 경로 설정에는 싱크에서 노드로의 경로 설정과 노드에서 이동 싱크로의 경로 설정 두 가지가 있다. 센서 네트워크에서 노드는 많은 제약을 가지고 있다. 노드에서 싱크로의 연결 설정을 발생할 경우 경로 배정에 대한 부담을 줄이는 방안이 제시되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 노드에서 이동 싱크로의 경로 설정을 위한 에이전트 방식을 제안한다. 에이전트 방식은 중계 노드를 통하여 경로 설정이 필요한 노드와 이동 싱크와의 신속한 연결 방안을 제공한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.640-648
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• 2017

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. In order to use the energy of the sensor node efficiently, researches applying mobile sink to the sensor network have been actively carried out. The sink node moves the sensor network, collects data from each sensor node, which spread the energy concentrated around the sink node, thereby extending the entire life cycle of the network. But, when the sink node moves, it requires a reset of the data transmission path, which causes a lot of control messages and delays. In this paper, we propose a CMS(Cluster-based Mobile Sink) method to support the movement of mobile sink in a cluster sensor environment. The proposed scheme minimizes an amount of control messages without resetting the routing paths of entire sensor networks by supporting the sink mobility path using the neighbor cluster list. And, it simplifies the routing path setup process by setting a single hop path between clusters without a gateway. The experiment results show that the proposed scheme has superior energy efficiency in processing and network structure, compared with existing clustering and mesh routing protocols.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권1호
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• pp.1-8
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 구조 팀이나 군대의 소대처럼 이동 싱크 그룹에서 통신은 이동성을 제어하기 위해 새로운 도전 문제를 가져온다. 이를 위해, 이동 싱크 그룹을 지원해주기 위한 많은 연구가 제안되었다. 이동 싱크 그룹에서 이들은 어플리케이션의 특성에 따라 다수의 작은 그룹으로 분리 될 수 있다. 예를 들면, 전쟁에서 소대는 임무를 수행하기 위해 다수의 분대로 분리 될 수 있다. 그러나, 이전 연구들은 이동 싱크 그룹의 분리에 의해 발생되는 세가지 이슈를 다루지 않기 때문에 이동 싱크 그룹의 분리를 효율적으로 지원할 수 없다. 첫 번째 이슈는 새로운 작은 이동 싱크 그룹을 위한 리더 싱크를 선정하는 것이다. 소스로부터 작은 이동 싱크 그룹까지 효율적을 데이터를 전송하는 것이 두 번째 이슈이다. 마지막으로, 세 번째 이슈는 작은 이동 싱크 그룹들의 리더 싱크들 사이에 데이터를 공유하는 것이다. 그러므로, 본 논문은 이러한 세가지 이슈를 해결하는 것에 의해 이동 싱크 그룹의 분리를 효율적으로 지원하기 위한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 첫 번째 이슈를 위해, 제안 프로토콜은 새로운 리더 싱크와 이전 리더 싱크 사이의 거리와 새로운 리더 싱크로부터 이것의 모든 멤버 싱크까지의 거리의 합이 최소가 되도록 새로운 작은 이동 싱크 그룹의 리더 싱크를 선정한다. 두 번째 이슈의 소스로부터 작은 이동 싱크 그룹까지의 효율적인 데이터 전송을 위해, 제안 프로토콜은 소스와 리더 싱크들의 위치 정보를 통한 계산을 통하여 소스로부터 작은 이동 싱크 그룹까지의 데이터 전송 거리를 최소화하기 위한 경로를 결정한다. 세 번째 이슈와 관련하여, 제안 프로토콜은 멤버 싱크들의 위치 정보를 고려하여 리더 싱크들 사이에 효율적인 데이터 공유를 제옥하기 위한 리더 싱크들 사이의 멤버 싱크를 이용한다. 시뮬레이션 결과는 제안 프로토콜이 이전 프로토콜에 비해 에너지 소비의 관점에서 우수함을 증명한다.