• 한국환경과학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.545-553
• /
• 2012

Eco-efficiency considers both environmental impacts and economic values. It is a useful tool for communicating with stakeholders for business decision making. This study evaluated the eco-efficiency factor (EEF) for the energy network of a dyeing company that supplies surplus heat to a neighboring apartment during the night. This symbiosis network is one of the eco-industrial park (EIP) projects in Korea and aims to benefit local residents and the industrial complex by utilizing surplus heat. In this study, two categories were annualized. The first quantified environmental burden based on $CO_2$ emissions and quantified product value in terms of steam sales. The second used a variety of environmental factors, such as fossil fuel, water and waste, to quantify environmental burden and used steam sales to quantify value. The EEF of the symbiosis network was 1.6, using the global warming impact, and determined using the multiple variable, was 1.33. This study shows that the EEF depends on variable details of environmental burden but the values of this project were very high contrast to other business or EIP project.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권12호
• /
• pp.6469-6477
• /
• 2013

인터넷의 규모가 확대됨에 따라, 인터넷의 에너지 소모와 GHG(Green House Gas) 배출에 대한 문제는 최근의 새로운 이슈로 등장하였다. 그러나 이러한 문제를 다루는 인터넷 그리닝(Greening)에 대한 관심은 주로 엣지(Edge) 장비에 집중되어 있으며, 과도한 네트워크 연결성으로 인한 유선 네트워크 장비의 에너지 낭비량과 절약 잠재성에 대해서는 깊이 있는 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 유선 네트워크에서 에너지 효율성에 대한 관심의 배경과 연구의 타당성을 환경적, 경제적, 에너지 사용의 측면에서 상세히 제시한다. 그리고 네크워크 장비에서의 에너지 소모량과 절약 잠재성을 추정하고 도출한 데이터를 바탕으로 유선 네트워크 장비의 에너지 소모의 주된 요인을 분석하여, 향후 미래 인터넷 기술의 발전 방향을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38B권5호
• /
• pp.315-327
• /
• 2013

Wireless Body Area Network (WBAN)은 인체 주변 3~5m 이내의 영역에서 의료 및 비의료 장치들로 구성된 네트워크이다. 다양한 서비스를 제공해야 하는 WBAN은 저전력, 다양한 전송률, 데이터 우선순위 등의 요구사항들을 만족시켜야 한다. 특히, 생체 정보 모니터링을 위한 노드들은 배터리 교체가 어렵고 따라서 한정된 배터리로 동작해야 하기 때문에 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 전송을 위하여 노드의 전송해야 하는 데이터양에 따른 전송주기 조절 알고리즘을 제안한다. 또한 데이터 우선순위에 따른 전송보장을 위하여 에너지검출 구간을 추가하여 우선순위를 보장할 수 있는 구조를 제안하며, 서로 다른 전송주기를 갖는 같은 우선순위 기반 데이터 전송에서 충돌을 줄이기 위하여 전송에 실패한 노드의 우선순위를 높여줌으로써 충돌을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.6 표준 Slotted Aloha 전송 방식과 비교한 결과 충돌 회피율의 상승으로 최대 채널 효율이 높아지고, 에너지 소모량이 적어지는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제8권5호
• /
• pp.1604-1617
• /
• 2014

This paper proposes RIX-MAC (Receiver-Initiated X-MAC), a new energy-efficient MAC protocol based on an asynchronous duty cycling. RIX-MAC improves energy efficiency through utilizing short preambles and adopting the receiver-initiated approach, where RIX-MAC minimizes sender nodes' energy consumption by enabling transmitters to predict receiver nodes' wake-up times. It also reduces receiver nodes' energy consumption by decreasing the number of control frames. We use the network simulator to evaluate RIX-MAC's performance. Compared to the prior asynchronous duty cycling approaches of X-MAC and PW-MAC, the proposed protocol shows a remarkable improvement in energy-efficiency and end-to-end delay.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제17권1호
• /
• pp.47-57
• /
• 2015

With the ever growing demand of data applications, the joint macro-relay networks are emerging as a promising heterogeneous deployment to provide coverage extension and throughput enhancement. However, the current cellular networks are usually designed to be performance-oriented without enough considerations on the traffic variation, causing substantial energy waste. In this paper, we consider a joint macro-relay network with densely deployed relay stations (RSs), where the traffic load varies in both time and spatial domains. An energy-efficient scheme is proposed to dynamically adjust the RS working modes (active or sleeping) according to the traffic variations, which is called traffic-aware relay sleep control (TRSC). To evaluate the performance of TRSC,we establish an analytical model using stochastic geometry theory and derive explicit expressions of coverage probability, mean achievable rate and network energy efficiency (NEE). Simulation results demonstrate that the derived analytic results are reasonable and the proposed TRSC can significantly improve the NEE when the network traffic varies dynamically.

• 문화기술의 융합
• /
• 제10권3호
• /
• pp.879-884
• /
• 2024

무선 센서 네트워크 기술은 4차 산업혁명의 발전과 함께 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이에 따라 LEACH, PEGASIS, 그리고 EEACP와 같은 다양한 프로토콜이 개발되어 에너지 효율을 높이는 시도가 이루어지고 있다. 그러나 EEACP 프로토콜은 여전히 전송 간 에너지 소모 측면에서 개선의 여지가 남아있다. 특히 데이터 수신 각 설정과 관련된 비효율적인 경로로 인해 네트워크의 생존성이 저하될 수 있다. 제안하는 A-EEACP 프로토콜은 이러한 문제를 해결하기 위해 싱크 노드를 중심으로 데이터 전송 방향을 최적화하여 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 생존성을 향상시켰다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제12권2호
• /
• pp.103-113
• /
• 2010

In this paper, a tradeoff between the total energy consumption-per-bit and the end-to-end rate under spatial reuse in wireless multi-hop network is developed and analyzed. The end-to-end rate of the network is the number of information bits transmitted (end-to-end) per channel use by any node in the network that is forwarding the data. In order to increase the bandwidth efficiency, spatial reuse is considered whereby simultaneous relay transmissions are allowed provided there is a minimum separation between such transmitters. The total energy consumption-per-bit includes the energy transmitted and the energy consumed by the receiver to process (demodulate and decoder) the received signal. The total energy consumption-per-bit is normalized by the distance between a source-destination pair in order to be consistent with a direct (single-hop) communication network. Lower bounds on this energy-bandwidth tradeoff are analyzed using convex optimization methods. For a given location of relays, it is shown that the total energy consumption-per-bit is minimized by optimally selecting the end-to-end rate. It is also demonstrated that spatial reuse can improve the bandwidth efficiency for a given total energy consumption-per-bit. However, at the rate that minimizes the total energy consumption-per-bit, spatial reuse does not provide lower energy consumption-per-bit compared to the case without spatial reuse. This is because spatial reuse requires more receiver energy consumption at a given end-to-end rate. Such degraded energy efficiency can be compensated by varying the minimum separation of hops between simultaneous transmitters. In the case of equi-spaced relays, analytical results for the energy-bandwidth tradeoff are provided and it is shown that the minimum energy consumption-per-bit decreases linearly with the end-to-end distance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제6권1호
• /
• pp.341-360
• /
• 2012

The network topology for a wide area sensor network has to support connectivity and a prolonged lifetime for the many applications used within it. The concepts of structure and group in sociology are similar to the concept of cluster in wireless sensor networks. The clustering method is one of the preferred ways to produce a topology for reduced electrical energy consumption. We herein propose a cluster topology method based on sociological structures and concepts. The proposed sociological clustering topology (SOCT) is a method that forms a network in two phases. The first phase, which from a sociological perspective is similar to forming a state within a nation, involves using nodes with large transmission capacity to set up the global area for the cluster. The second phase, which is similar to forming a city inside the state, involves using nodes with small transmission capacity to create regional clusters inside the global cluster to provide connectivity within the network. The experimental results show that the proposed method outperforms other methods in terms of energy efficiency and network lifetime.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.225-227
• /
• 2004

A sensor networkis composed of a large number of sensor nodes, which are densely deployed either inside the phenomenon or very close to it. One of the most important constraints on sensor nodes is the low power consumption requirement. Sensor nodes carry limited, generally irreplaceable, power sources. Therefore, while traditional networks aim to achieve high quality of service (QoS) provisions, sensor network protocols must focus primarily on power conservation. This paper presents the characteristics of energy consuming, average delay in 802.11 MAC, S-MAC that is specifically designed for wireless sensor networks. We analyze the energy consuming state in the 802.11 MAC in the simulation topology nodes, and measure average delay in 802.11 and S-MAC. Energy efficiency is the primary goal in this protocol design. 802.11 MAC is more efficient than S-MAC in the average delay, throughput. However S-MAC is an energy efficient protocol, a tradeoff between energy efficiency and delay.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제9권9호
• /
• pp.31-40
• /
• 2009

센서 네트워크에서는 신뢰성 있는 데이터 전송, 각 노드의 에너지 효율성 그리고 노드의 부하 분산을 통한 네트워크 수명의 최대화가 중요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 동적 단일 경로를 이용하여 이러한 내용을 고려한 동적 단일경로 설정기법(DSPR : Dynamic Single Path Routing)을 제안한다. 각 노드는 싱크까지의 홉 카운트와 평균 잔존 에너지로 계산된 최소 비용을 가지는 동적 단일 경로로 데이터를 전송한다. 이 때, 각 노드들은 자신의 전송 과정을 감시하고 경로 손상을 탐지한 노드는 코스트 테이블을 참조하여 손상된 경로를 동적으로 변경함으로써 네트워크의 신뢰성을 높이고 노드들의 에너지 소모를 균등하게 분산시킨다. 또한 네트워크 토폴로지 변화 발생시 전체 네트워크를 재구성하는 대신에 변화에 관련된 부분만을 동적으로 재구성하여 각 노드에서의 불필요한 에너지 소모를 최대한 억제함으로써 네트워크 수명을 증가시킨다. 실험결과 본 논문에서 제안하는 DSPR이 각 노드의 에너지 소모를 최소화하여 네트워크 수명을 증가시키고 신뢰성과 에너지 효율성에서 우수함을 보였다.